



مع التوسع السريع لنطاق إنتاج الشركة في السنوات الأخيرة، يستمر استهلاك الأكسجين لصناعة الصلب في التزايد، وتزداد متطلبات موثوقية واقتصاد إمدادات الأكسجين أكثر فأكثر. يوجد مجموعتان من أنظمة إنتاج الأكسجين على نطاق صغير في ورشة إنتاج الأكسجين، ويبلغ الحد الأقصى لإنتاج الأكسجين 800 متر مكعب/ساعة فقط، مما يصعب تلبية الطلب على الأكسجين في ذروة صناعة الصلب. غالبًا ما يحدث ضغط وتدفق أكسجين غير كافيين. خلال فترة صناعة الصلب، لا يمكن تفريغ كمية كبيرة من الأكسجين إلا، وهو ما لا يتكيف مع وضع الإنتاج الحالي فحسب، بل يتسبب أيضًا في ارتفاع تكلفة استهلاك الأكسجين، ولا يلبي متطلبات الحفاظ على الطاقة وخفض الاستهلاك وخفض التكلفة وزيادة الكفاءة، لذلك، يجب تحسين نظام توليد الأكسجين الحالي.
إمداد الأكسجين السائل هو تحويل الأكسجين السائل المُخزّن إلى أكسجين بعد الضغط والتبخير. في الحالة القياسية، يُمكن تبخير متر مكعب واحد من الأكسجين السائل إلى 800 متر مكعب من الأكسجين. وباعتبارها عملية إمداد أكسجين جديدة، مقارنةً بنظام إنتاج الأكسجين الحالي في ورشة إنتاجه، تتميز هذه العملية بالمزايا الواضحة التالية:
1. يمكن بدء تشغيل النظام وإيقافه في أي وقت، وهو ما يناسب وضع الإنتاج الحالي للشركة.
2. يمكن تعديل إمداد الأكسجين للنظام في الوقت الحقيقي وفقًا للطلب، مع تدفق كافٍ وضغط مستقر.
3. يتميز النظام بمزايا العملية البسيطة، والخسارة الصغيرة، والتشغيل والصيانة المريحة، وتكلفة إنتاج الأكسجين المنخفضة.
4. يمكن أن تصل نقاء الأكسجين إلى أكثر من 99%، مما يساعد على تقليل كمية الأكسجين.
عملية وتركيب نظام إمداد الأكسجين السائل
يُوفّر النظام بشكل رئيسي الأكسجين لصناعة الصلب في شركات الصلب، وللقطع بالغاز في شركات التشكيل. يستهلك هذا الأخير كمية أقل من الأكسجين، ويمكن تجاهله. معدات استهلاك الأكسجين الرئيسية في شركات الصلب هي فرنان للقوس الكهربائي وفرنان للتكرير، وتستخدم الأكسجين بشكل متقطع. ووفقًا للإحصاءات، يبلغ الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين خلال ذروة إنتاج الصلب ≥ 2000 متر مكعب/ساعة، ومدة الاستهلاك الأقصى، وضغط الأكسجين الديناميكي أمام الفرن ≥ 2000 متر مكعب/ساعة.
عند اختيار نوع النظام، يُحدد المعياران الرئيسيان لسعة الأكسجين السائل وأقصى كمية أكسجين في الساعة. بناءً على مراعاة شاملة للعقلانية والاقتصاد والاستقرار والسلامة، تُحدد سعة الأكسجين السائل للنظام بـ 50 مترًا مكعبًا، وأقصى كمية أكسجين في الساعة بـ 3000 متر مكعب. لذلك، تُصمم عملية النظام وتركيبه بالكامل، ثم يُحسّن النظام على أساس الاستخدام الأمثل للمعدات الأصلية.
1. خزان تخزين الأكسجين السائل
يخزن خزان تخزين الأكسجين السائل الأكسجين السائل عند - 183درجة مئويةوهو مصدر الغاز للنظام بأكمله. يعتمد هيكله على عزل مسحوق مفرغ عمودي مزدوج الطبقات، يتميز بمساحة أرضية صغيرة وأداء عزل ممتاز. يبلغ ضغط خزان التخزين التصميمي 50 مترًا مكعبًا، وضغط العمل العادي، ومستوى سائل العمل بين 10 و40 مترًا مكعبًا. صُممت فتحة تعبئة السائل في أسفل خزان التخزين وفقًا لمعايير التعبئة الداخلية، ويتم تعبئة الأكسجين السائل بواسطة شاحنة خزان خارجية.
2. مضخة الأكسجين السائل
تضغط مضخة الأكسجين السائل الأكسجين السائل في خزان التخزين وترسله إلى المكربن. وهي وحدة الطاقة الوحيدة في النظام. ولضمان تشغيل النظام بكفاءة وتلبية احتياجات التشغيل والإيقاف في أي وقت، تم تصميم مضختي أكسجين سائل متطابقتين، واحدة للاستخدام وأخرى للاحتياط.تعتمد مضخة الأكسجين السائل على مضخة تبريد ذات مكبس أفقي للتكيف مع ظروف العمل للتدفق الصغير والضغط العالي، مع تدفق عمل يتراوح بين 2000-4000 لتر/ساعة وضغط مخرج، ويمكن ضبط تردد عمل المضخة في الوقت الفعلي وفقًا لطلب الأكسجين، ويمكن تعديل إمداد الأكسجين للنظام عن طريق ضبط الضغط والتدفق عند مخرج المضخة.
3. جهاز التبخير
يعتمد جهاز التبخير على مبخر حمام هوائي، يُعرف أيضًا باسم مبخر درجة حرارة الهواء، وهو عبارة عن أنبوب ذي زعانف نجمية. يُبخّر الأكسجين السائل إلى أكسجين بدرجة حرارة عادية عن طريق التسخين الحراري الطبيعي للهواء. النظام مزود بمبخرين، يُستخدم أحدهما عادةً. عند انخفاض درجة الحرارة وعدم كفاية قدرة التبخير لجهاز واحد، يمكن تبديل الجهازين أو استخدامهما معًا لضمان إمداد كافٍ بالأكسجين.
4. خزان تخزين الهواء
يُخزّن خزان تخزين الهواء الأكسجين المُبخّر كجهاز تخزين وعازل للنظام، مما يُكمّل إمداد الأكسجين الفوري ويُوازن ضغط النظام لتجنب التقلبات والصدمات. يتشارك النظام مجموعة من خزانات تخزين الغاز وأنبوب إمداد الأكسجين الرئيسي مع نظام توليد الأكسجين الاحتياطي، مما يُتيح الاستفادة الكاملة من المعدات الأصلية. يبلغ أقصى ضغط وسعة تخزين للغاز لخزان تخزين الغاز 250 مترًا مكعبًا. ولزيادة تدفق إمداد الهواء، تم تغيير قطر أنبوب إمداد الأكسجين الرئيسي من المكربن إلى خزان تخزين الهواء من DN65 إلى DN100 لضمان سعة إمداد كافية للنظام.
5. جهاز تنظيم الضغط
يحتوي النظام على مجموعتين من أجهزة تنظيم الضغط. المجموعة الأولى هي جهاز تنظيم ضغط خزان تخزين الأكسجين السائل. يتبخر جزء صغير من الأكسجين السائل بواسطة مكربن صغير في أسفل الخزان، ويدخل إلى الجزء الغازي من الخزان عبر الجزء العلوي. كما يعيد أنبوب إرجاع مضخة الأكسجين السائل جزءًا من خليط الغاز والسائل إلى الخزان، مما يضبط ضغط تشغيل الخزان ويحسن بيئة مخرج السائل. المجموعة الثانية هي جهاز تنظيم ضغط إمداد الأكسجين، والذي يستخدم صمام تنظيم الضغط عند مخرج الهواء لخزان تخزين الغاز الأصلي لضبط الضغط في خط أنابيب إمداد الأكسجين الرئيسي وفقًا لضغط الأكسجين.عند الطلب.
6.جهاز السلامة
نظام إمداد الأكسجين السائل مُجهّز بأجهزة أمان متعددة. خزان التخزين مُزوّد بمؤشرات ضغط ومستوى السائل، وأنبوب مخرج مضخة الأكسجين السائل مُزوّد بمؤشرات ضغط تُسهّل على المُشغّل مُراقبة حالة النظام في أي وقت. مُستشعرات درجة الحرارة والضغط مُثبّتة على الأنبوب الوسيط من المُكربن إلى خزان الهواء، والتي تُرسل إشارات الضغط ودرجة الحرارة للنظام وتُشارك في التحكم به. عند انخفاض درجة حرارة الأكسجين أو ارتفاع الضغط، يتوقف النظام تلقائيًا لمنع الحوادث الناتجة عن انخفاض درجة الحرارة والضغط الزائد. كل أنبوب في النظام مُجهّز بصمام أمان، وصمام تنفيس، وصمام فحص، وغيرها، مما يضمن التشغيل الآمن والموثوق للنظام.
تشغيل وصيانة نظام إمداد الأكسجين السائل
نظرًا لكونه نظام ضغط منخفض الحرارة، فإن نظام إمداد الأكسجين السائل يخضع لإجراءات تشغيل وصيانة صارمة. قد يؤدي سوء التشغيل والصيانة غير السليمة إلى حوادث خطيرة. لذلك، يجب إيلاء اهتمام خاص للاستخدام الآمن للنظام وصيانته.
لا يجوز لموظفي تشغيل وصيانة النظام شغل هذه الوظيفة إلا بعد تدريب خاص. يجب عليهم إتقان تركيب النظام وخصائصه، والإلمام بتشغيل أجزائه المختلفة ولوائح السلامة التشغيلية.
خزان الأكسجين السائل، وجهاز التبخير، وخزان الغاز، هي أوعية ضغط، ولا يُسمح باستخدامها إلا بعد الحصول على شهادة استخدام المعدات الخاصة من المكتب المحلي للتكنولوجيا ومراقبة الجودة. يجب فحص مقياس الضغط وصمام الأمان في النظام بانتظام، كما يجب فحص صمام الإيقاف وجهاز الإشارة في خط الأنابيب بانتظام للتأكد من حساسيتهما وموثوقيتهما.
يعتمد أداء العزل الحراري لخزان الأكسجين السائل على درجة فراغ الطبقة البينية بين الأسطوانتين الداخلية والخارجية. عند تلف درجة الفراغ، يرتفع الأكسجين السائل ويتمدد بسرعة. لذلك، يُمنع منعًا باتًا فك صمام فراغ الخزان عند عدم تلف درجة الفراغ أو عند عدم الحاجة إلى ملء رمل البيرلايت لإعادة الفراغ. أثناء الاستخدام، يمكن تقييم أداء فراغ الخزان من خلال مراقبة كمية تطاير الأكسجين السائل.
أثناء استخدام النظام، يجب إنشاء نظام تفتيش دوري منتظم لمراقبة وتسجيل الضغط ومستوى السائل ودرجة الحرارة والمعلمات الرئيسية الأخرى للنظام في الوقت الفعلي، وفهم اتجاه التغيير في النظام، وإخطار الفنيين المحترفين في الوقت المناسب للتعامل مع المشاكل غير الطبيعية.
وقت النشر: 2 ديسمبر 2021