大中型空气分离设备技术条件

大中型空气分离设备技术条件 时间: 2004-02-14 11:10:23 | [<<] [>>]

--------------------------------------------------------------------------------

本标准适用于氧气产量大于或等于1000m3/h，以低温法分离氧氮气体的空气分离设备（以下简称空分设备）。产品在设计、制造、安装和使用过程中均应遵守本标准。 本标准不适用于生产液态产品的空分设备。 注：

①本标准中氧氮的产量均为标准状态的气体量，即0℃，101.325kPa（绝）状态下的气体量，单位为m3

②本标准中压力均为表压，加上（绝）表示绝压。 1、引用标准

JB 741 钢制焊接压力容器技术条件 JB 2536 压力容器油漆包装运输

JB 2549 铝制空气分离设备技术条件 JB 2759 机电产品包装通用技术条件 JB 8 产品标牌

GB 1498 低压电机外表防锈等级

ZB J76 010.2 大中型空气分离设备性能试验方法

GB 3635 化肥催化剂、分子筛、吸附剂颗粒抗压碎强度测定方法 GB 3636 化肥催化剂、分子筛、吸附剂磨耗率测定方法 GB 6286 分子筛堆积密度测定方法

2、产品分类

本标准产品按流程分为两类：

a. 带切换式换热器的全低压空分设备流程（简称流程I）； b. 带分子筛的全低压空分设备流程（简称流程II）。

3、技术要求

3.1 使用环境和公用条件

3.1.1 原料空气：一般工业区的空气应符合表1规定。

表1

杂质名称 单位 要求 机械杂质 mg/m3 ＜30 CO2 ppm ≤350 C2H2 ppm ≤0.5 CnHm ppm ≤30

3.1.2 气候见表2。 表2

项目名称 单位 要求 海拔高度 m ≤350 温度 ℃ ≤40

相对湿度 % ≤80

3.1.3 冷却水见表3。 表3

项目名称 单位 要求

进口最大压力 MPa 按合同规定 进口最小压力 MPa 最大压降 MPa 回水压力 MPa 最高温度 MPa

酸碱度 pH值 7～8

悬浮物含量 mg/L ≤100

总硬度 mmol/L ≤3.2（18德国度） 水垢系数 m2K/W 0.00026～0.00043

3.1.4 蒸汽的压力和饱和温度应在合同中明确规定。 3.1.5 无油无尘仪表空气气源见表4。

表4

项目名称 单位 要求 露点 ℃ ≤-40

气源压力 MPa ＞0.5

仪表前最小压力 MPa ＞0.45

3.1.6 雨量：用户提供年平均值和24h最高降雨量。

3.1.7 风速：用户提供离地面10m处最大风速（m/s） 3.1.8 雪：用户提供当地雪的最高厚度或最大荷重（kg/m2） 3.1.9 地震强度应在合同中规定。

3.1.10 电源为交流电，并应符合有关标准规定，见表5。

表5

电压 相位 频率

电压 单位 偏差 频率 单位 偏差

6000或10000 V ±5% 3 50 Hz ±1%

380 220 1

3.1.11 在进行工程设计时，要求中央控制室的噪声不高于65dB（A）。

3.1.12 使用条件与上述要求不符或需要另行增加项目，如地下水位、地耐力、冷冻剂要求等，由用户提出，经双方协商在合同中规定。 3.2 大中型空分设备性能参数

3.2.1 空分设备基本性能参数见表6。 3.2.2 产量不得低于合同规定。 3.2.3 纯度不得低于合同规定。

3.2.4 单位制氧电耗不得大于合同规定值的104%，如设计参数与表6相同，则不得大于规定值的104%。

表6

型号 KDON—（1）/（2） （1）—氧产量 （2）—纯氮产量 氧产量 m3/h 1000 1500 3200 4500 6000 10000 30000 氧纯度 ％ 99.6

氮纯度 ppmO2 ≤100 ≤10

氮氧比 I N2∶O2 （1～1.1）∶1 （0.8～1）∶1 II N2∶O2 （1.3～2）∶1 单位制氧电耗 I kW·h/m3 0.68 0.62 0.60 0.58 0.54 0.52 —

II — — — — 0.56 0.55 0.42 运转周期 年 ≥1 注: ①运转周期指两次大加温之间的间隔期，运转率98%。非设备原因造成的大加温不作运转周期计算； ②表中性能参数以合同的第一工况为考核工况，考核时不带液氩； ③I、II的含义见产品分类； ④氮纯度和氮氧比值由合同规定； ⑤本标准以生产气态产品为主，包括因考虑设备安全而排放的少量液体；

⑥单位制氧电耗是以入塔空气量的设计值为依据。

3.2.5 运转周期不得少于一年。

3.2.6 振动：活塞式压缩机，小于或等于80μm（全振幅）；透平压缩机，振动速度小于或等于6.3mm/s。

3.2.7 噪声：离噪声源1m处空分设备单元机组噪声应不大于100dB（A）。噪声超过环境保护标准规定时，应采取隔音或消声措施，并应达到国家有关标准规定。 3.2.8 投表率应不小于95%。 3.3 技术要求

3.3.1 空分设备应符合本标准各项规定和按规定程序批准的图样和技术文件制造。 3.3.2 空分设备设计必须符合国家安全法规及环境保护法规的规定。 3.3.3 空分设备应符合JB 741、JB 2549的规定，压力容器及安全阀还必须符合有关《压

力容器安全监察规程》及其他有关标准的规定。

3.3.4 3.3.5 3.3.6 3.3.7

空分设备用绝热材料应符合附录A的规定。

硅胶、分子筛应符合附录B的规定，并应经过空分设备制造厂进厂验收合格。 与氧接触的零件忌用可燃性材料，应经安全脱脂，并符合附录C的规定。 室外安装的电机及机器设备均应具有防锈防护要求，电机应符合GB1498的规定，

并选用湿热带型的电机。

3.3.8 室外安装的设备及易于导致静电效应的电器以及室内有关设备（如冷凝蒸发器等）均应接地；成套设备应设避雷装置。

3.3.9 空分设备所有单机、附件表面的油漆应美观，漆膜牢固耐用；室外安装的设备管道的外表面应以富锌漆打底；外表面的颜色，在整体安装完毕后由用户自行按安装技术要求的规定涂漆。

上塔、下塔、冷凝蒸发器、过冷器、液化器试压后，切换式换热器及主换热器在试压吹干后均应充以一定压力的干燥氮气保护。

3.3.10 机器、设备和阀门的安装应符合制造厂有关安装技术要求的规定。 3.3.11 制造厂应提供一年以上的备件或按合同规定。 3.4 其他要求

3.4.1 空分设备的起动时间，即从膨胀机启动到氧气纯度达到表6或合同规定的时间，一般为24～36h。

3.4.2 空分设备的加温解冻时间一般为36h。

3.4.3 机器设备的操作工、机修工、仪表工必须熟悉机器和设备的结构和操作，须经培训考试合格，才能上岗位操作。

3.4.4 空分设备的安全技术要求应符合制造厂提供的使用说明书的有关规定，每班必须对液氧液空的乙炔、碳氢化合物含量进行一次检测。

3.4.5 用户应根据生产工艺要求制定安全操作规程、定期检查和保养制度、备件管理制度并严格执行。

3.4.6 当机械或设备出现故障时，应及时报告和处理，对于严重故障，应向制造厂提出反馈意见。

3.4.7 制造厂应对反馈意见及时处理；应定期访问用户，了解使用运转情况，以改进设计提高产品质量。

4、性能试验方法和验收规则

4.1 性能试验方法按ZB J76010.2规定。

4.2 性能考核应在空分设备运行工况稳定状态下进行，具体时间在合同中规定。

5、标志、包装、运输及贮存

5.1 成套空分设备应在明显位置设置标牌，其尺寸应符合JB8的规定。 5.2 成套空分设备的铭牌内容至少应包括： a. 产品型号； b. 产品名称； c. 主要性能； d. 出厂日期；

e. 制造厂名；

5.3 成套空分设备（含配套机组在内）的出厂技术文件应包括下列内容。 a. 出厂合格证；

b. 操作维护说明书；

c. 安装技术要求；

d. 压力容器质量证明书、竣工图；

e. 必要的图样和备件图（按合同规定的供图清单提供）； f. 装箱清单；

g. 发送清册

5.4 成套空分设备的包装采取成套为单位，分箱包装、提交用户。

5.5 包装运输参照JB2536和JB2759的规定。

5.6 产品应安放在排水畅通的场地上，离地300mm，妥善保管，并符合单机说明书有关规定，超过规定的油封期时应重新油封。

5.7 空分设备到货后18个月或出厂后24个月内应安装运转。在此期间，除易损件外的所有零、部件如有尖符合正常运转需要、出现故障，制造厂应无偿地予以修理和更换。

附录A 空分设备绝热材料通用技术要求(补充件)

附录B 空分设备用硅胶和空分设备用分子筛技术要求(补充件) 附录C 零件表面油脂残留量的测定方法与评定标准(补充件)

附加说明：

本标准由杭州制氧机研究所提出并归口。 本标准由杭州制氧机厂负责起草。

空分设备绝热材料通用技术要求 （补充件）

--------------------------------------------------------------------------------

1、膨胀珍珠岩

膨胀珍珠岩性能要求见表1。

表1

序号 指标名称 单位 指标 1 松散密度 kg/m3 45～80

2 振实密度 kg/m3 55～100 3 4 5 6

在装填过程中密度的增加 % 手动20～35，风动30～35 热导率（在常压，温度310～77K时平均值） W/（m·K） 0.028～0.03 粒度 mm 1～0.05不少于90%，小于0.05不大于10% 安息角 ° 33～37

7 含水率 % 小于1

注：序号2、3两项为参考指标。 2、矿渣棉

矿渣棉的性能指标应符合表2要求。

表2

品种或牌号 主要技术性能指标 杂质含量

密度（在2kPa压力下） 热导率（在20～30℃下测量） 渣球含量（＞0.5mm） 烧结温度 纤维直径 水份 沥青或矿物油含量 含硫量 kg/m3 W/（m·K） % ℃ μm % % % 100 ≤100 ≤0.044 ≤6 800 ≤6 ≤1 ≤0.6 ≤0.9 150 ≤150 ≤0.046 ≤10 800 ≤8 ≤1 ≤0.6 ≤0.9

2.1 矿渣棉不得混有可燃物质和其他杂质。

2.2 包装采用内衬塑料袋，外用麻袋包装。运输和堆放应防止雨淋、散包，且存放在室内，以防受潮。

2.3 矿渣棉质量应由生产厂保证，验收入库时应附生产厂质量证明书。 3、超细玻璃毡

超细玻璃毡选用防潮C1型，其性能指标应符合表3要求。

表3

序号 指标名称 单位 防潮C1毡指标 1 平均纤维直径 μm ≤3.9 2 密度 kg/m3 15～18 3 使用温度 ℃ 180～200 4 热导率 W/（m·K） 0.033 5 含水率 % ≤1

6 粘合剂含量（对毡而言） % 4～10 7 吸声系数 ＞0.8

8 渗水性 良好 9 耐燃性 不自燃

4、冷箱外的冷、热管道、设备的绝热材料

4.1 冷箱外的冷、热管道、设备的绝热材料采用防潮超细玻璃毡，管道、设备的包扎方法由用户选择，用镀锌铁丝网或用玻璃丝布加铁丝缠绕，最外面的防雨层可采用镀锌铁皮、铝皮或缠绕玻璃丝布后再涂沥青。冷箱外的低温液体输送管道，可采用硬脂聚氨酯泡沫塑料现场发泡绝热。

4.2 绝热层厚度应符合表4的规定。

表4

管道通径 DN 气体蒸汽管道绝热层厚度 低温液体管绝热层厚度 ≤50 ≥30 ≥200

＞50～150 ≥80 ≥250 ＞150～500 ≥100 —

4.3 其他设备的绝热要求应符合成套空分设备的安装技术要求的规定。

ZB J76 010.1—88 附录B

空分设备用硅胶和空分设备用分子筛技术要求 （补充件）

--------------------------------------------------------------------------------

1、空分设备硅胶

空分设备用硅胶的性能指标应符合表1的要求。

表1

颗粒度 密度 比热容 吸湿率 遇水不碎率 含水率 耐磨强度 抗压强度 mm kg/m3 kJ/kg℃ % % % % N/粒 W/（m·K） 粗孔球形硅胶 6～8 ≥400～500 1.000 ≥70 =100% 0～10 ＜3 ＞95 ≥300 细孔球形硅胶 4～6 ～700 1.000 ≥30 =100% 0 ＜3 ＞95 ≥300

KSG-1细孔球形硅胶 4～6 ≥600～700 1.047 ≥35 =100% ≥95 ≤3 ≥98 ≥150 0.077

KSG-2粗孔球形硅胶 6～8 ≥400～500 1.047 ≥70 =100% ≥95 ≤3 ≥98 ≥150 0.077 注：为相对湿度。 2、空分设备用分子筛

空分设备用分子筛的性能指标应符合表2的要求。

热导率

表2

颗粒度 密度 耐磨强度 抗压强度 动吸附容量

mm kg/m3 % % l/g % l/g

13x 球形3～4 ≥600 ≥99.6 ≥60N/粒 300℃再生 150℃再生

条材形1.6 ≥620 ≥60N/cm2 CO2吸附值≥1.4～1.7 空气处理量≥20～25 CO2吸附值≥1.2～1.4 空气处理量≥18～20

注：动吸附容量测定时空气温度为5℃，二氧化碳含量为350ppm，达到露点-70℃，二氧化碳转效点1ppm时的空气处理量。

3、空分设备分子筛

空分设备用分子筛的抗压、磨耗率等性能测定方法按GB3635、GB3636、GB6286的规定进行。

ZB J76 010.1—88 附录C

零件表面油脂残留量的测定方法与评定标准 （补充件）

--------------------------------------------------------------------------------

本附录适用于空分设备中与氧气接触的零、部件表面油和油脂残留量的测定。

1、油和油脂残留量的测定方法

1.1 重量法 1.1.1 原理

用四氯化碳清洗被测表面，加温使清洗液中四氯化碳挥发，获得残留油份的方法。 1.1.2 仪器及材料 a. 300mL烧杯； b. 水浴锅； c. 干燥器；

d. 四氯化碳（分析纯）； e. 中速定性滤纸； f. 纱布； g. 恒温箱。 1.1.3 测定步骤

测定用的清洗液为四氯化碳，若产品的最终清洗液不是四氯化碳，则应在最终清洗液完全挥发后进行测定。

1.1.3.1 测试四氯化碳。取与本次测试残油量相同的四氯化碳300mL，用四氯化碳洗涤过的中速定性滤纸过滤，注入称过重量的烧杯中，将烧杯置于85±5℃水浴锅上，使四氯化碳挥发（此操作在良好通风橱中进行），近干后，置于50±5℃恒温箱内烘干30min，再放入

干燥器中冷却30min后称出重量，计算出烧杯前后的重量差（mg）。

1.1.3.2 测试残油量。用定量B（mL）的四氯化碳清洗被测表面的残油，清洗面积应大于1m2，不到1m2，应全部清洗。取清洗后含油的四氯化碳300mL，用中速定性滤纸过滤，收集滤液于已称过重量的烧杯（300mL）。将烧杯置于85±5℃的水浴锅上，使四氯化碳挥发，近干后，置于50±5℃恒温箱内烘干30min，再放入干燥器中冷却30min后称出重量，计算出烧杯前后的重量差W1（mg）。

该被测表面油脂的残留量按公式（1）计算：

P = W1 - W

-------------------------------------------------------------------------------- A R……………………………………………………（1）

式中：P——被测表面油脂的残留量，mg/m2； A——清洗的面积，m2

W——四氯化碳试剂含油量，mg

W1——清洗后含油四氯化碳试剂的含油量，mg R——按公式（2）计算：

R = B

-------------------------------------------------------------------------------- 300 ……………………………………………………（2）

式中：B——测定清洗液四氯化碳用量，mL。 对于不便清洗的部位，可用镊子夹无油干净的纱布浸四氯化碳擦抹被测表面的残油，擦抹面积与清洗面积相同，挤出擦抹后含油的四氯化碳，总量不要超过300mL，用中速定性过滤纸过滤后，注入称过重量、容量为300mL的烧杯中，将烧杯置于85±5℃的水浴锅上，使四氯化碳挥发，近干后，置于50±5℃恒温箱内烘干30min，再放入干燥器中冷却30min后称出重量，计算出烧杯前后的重量差W2。然后，按照前面第一步测试四氯化碳的方法，取与本次擦抹检查相同规格和数量（擦抹后挤出的数量）的四氯化碳，按照同样的步骤，算出烧杯前后的重量差W3，则被测表面油脂的残留量按公式（3）计算。

P = W2 - W3

-------------------------------------------------------------------------------- A ……………………………………………………（3）

式中：W2——擦抹后含油四氯化碳含油量，mg；

W3——与擦抹数量相同的四氯化碳试剂含油量，mg； A——擦抹检查的面积，m2。

注： ①上述试验如受仪器等条件限制，允许将300mL四氯化碳先在通风柜中挥发，浓缩到100mL以下，再按本方法测试。 ②清洗后应检查清洗面是否生锈，如生锈时应除锈，清洗后再次进行测定。 1.2 油分浓度测定法

1.2.1 原理

用四氯化碳清洗被测表面，采用油份浓度测定仪检查清洗液获得残油量。 1.2.2 仪器及材料 a. 油份浓度测定仪； b. 中速定性滤纸；

c. 烧杯；

d. 四氯化碳。

用定量B（mL）的四氯化碳清洗被测表面。对于不例清洗的部位，可用镊子夹无油干净的纱布浸四氯化碳擦抹被测表面，挤出擦抹后含油的四氯化碳B（mL）。取一部分清洗或擦抹后含油的四氯化碳，用中速定性滤纸过滤，再按规定注入油份浓度测定仪，测出含油四氯化碳的油份浓度，则该表面油脂的残留量按公式（4）计算。

P = M

-------------------------------------------------------------------------------- A × B

-------------------------------------------------------------------------------- 1000 × 0.85 = 85×10-5M·B

-------------------------------------------------------------------------------- A ………………………………（4）

式中：P——被测表面油脂的残留量，mg/m2；

A——测定时清洗或擦抹的面积，m2； M——油份浓度测定仪读数，ppm；

B——测定清洗液四氯化碳的用量（mL）；对于擦抹测定，应为擦抹后挤出的含油四氯化碳的总量；

0.85——油的平均密度，mg/mL。 1.3 其他测定方法

1.3.1 用波长320～380nm的紫外线光照射被测表面，不得有油脂萤光。但此法不能用来测定残留的动物油和植物油。

1.3.2 用无油蒸气吹被测表面，取其冷凝液，放入直径小于1mm的纯樟脑，樟脑粒不停转动为合格。

1.3.3 用上述测定方法有困难的部位允许用白色、清洁、干燥的滤纸或绸布擦抹被测面，纸上或绸布应无油痕。 2、评定标准

凡与氧气接触的零件表面及运转中残油可能带入氧气的零件表面，油脂的残油量不得超过125mg/m2。 3、检验规则

a. 氧压机等压氧系统及其它设计规定必须进行定量测定的零件（及部位），应按1.1条和1.2条的规定进行定量测定。

b. 其它零件（及部位）允许按1.3条进行测定，有争议时，仍应以1.1条或1.2条的测定结果进行仲裁。

4、合格后零件的处理

经测定合格后的零件，擦净清洗液，吹干后立即包装。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jito.html