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[摘 要]分析工艺罐CO2气体泄漏的原因，找出气体泄漏的故障点，并提出解决措施。通过设备的改造，解决了工艺罐CO2气体泄漏，节约了运行成本，提高了设备运行稳定性及使用寿命，消除了人身安全隐患。
[关键词]CO2 泄漏 安全
中图分类号：V444.3+4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0163-01
随着烟草膨胀工艺技术的发展，陈旧的污染环境的氟利昂法逐渐被淘汰，取而代之的C02法在卷烟生产中得到推广应用。龙岩烟草工业有限责任公司于2001年引进了美国AIRCO公司的干冰膨胀技术和装置，形成了570kg/h能力的生产线。然而，该生产线在安全运行10年后，设备开始出现了故障。现在将工艺罐（V20）气体泄漏故障原因分析介绍如下。
1 存在问题及泄漏分析
1.1 存在问题
因工艺上压差的关系，浸渍器V23中用于浸渍批量烟丝的CO2不直接取自大容积的液态CO2贮罐V18，两者之间设置有工艺罐V20，其内的CO2一半是液体，一半是气体，设计压力为3500kpa，工作压力在2700～3100kpa之间。当压力高于3100kpa时，人工排放CO2，确保设备运行的安全。
根据实际情况，设置工艺罐V20制冷压力2700～2850kpa，即工艺罐V20压力低于2700kpa时，工艺罐V20内的加热器启动；工艺罐V20的压力超过2850kpa时，制冷系统HE-12启动，确保工艺罐V20能在安全压力下工作。然而，工艺罐V20压力近期长时间低于2700kpa，最低降到了2400kpa，加热器长期处于运行状态，既影响了公司的产品质量，又影响了设备的使用寿命。
1.2 泄漏原因分析
工艺罐有较多渠道可以使气体内漏，从而使罐内的C02压力及重量减少。导致C02泄漏有以下几个原因：
（1）罐体密封失效
生产中，烟丝吸收掉的CO2很少，绝大部分的CO2靠重力流回到浸渍器下方的工艺罐。虽然浸渍器下盖装有滤网，但回流的液体CO2中容纳了从烟丝中浸析出的一些化学物质，并裹夹着细小的烟草颗粒，仍会穿过滤网进到工艺罐。日积月累，这些杂质混在CO2中变成泥浆状的烟垢慢慢沉积在工艺罐的底部，并且越积越多。因此，打开罐体进行清洗后装配不好，导致密封实效，就有可能导致气体泄漏。
（2）管路破损
CO2气体或液体流经跟工艺罐相通的管道实现回收或者烟丝的浸渍，这些管道多且杂，且设备已经逐步老化，如果管道上的法兰连接松动或者密封失效，CO2气体就会泄露。
（3）系统有漏点
如图1所示，跟工艺罐相连的阀体有回流阀2302，平衡阀2004，与HE12冷凝器相通的手动阀和单向阀，以及和贮液罐V18相通的单向阀。随着设备的老化，这些阀门比较容易损坏造成气体泄露。
2 方案实施
2.1 确定泄漏原因
2.1.1 罐体和管路密封泄漏的检查
用肥皂水检查法进行罐体和管路密封泄漏的检查，即通过肥皂水喷到罐体法兰，管道法兰、焊口以及可能泄露的地方，有漏点的地方由于CO2气体的压力比较高，会出现吹泡现象。经过检查后没有发现泄漏点，因此排除罐体密封失效和管路内漏的原因。
2.1.2 系统漏点的检查
排查CP09及CP11压缩机的内漏，重点放在阀门的内漏上。在依次检查下盖阀2315，平衡阀2004，吹扫阀2301，与HE12冷凝器相通的手动阀和单向阀，以及和贮液罐V18相通的单向阀时，需要特别注意与HE12冷凝器相通的手动阀和单向阀。观察工艺罐内气体压力的变化，并记录压力值。排除相应阀门的方法如表1所示。
从表1可以看出，当把阀2315、手动阀1、2全部关闭，间隔10个小时再开启时，发现V20罐体内的压力基本没发生变化，说明V20罐体密封良好，不会产生气体泄漏；当关闭手动阀2，间隔12个小时再开启时，V20罐体内的压力急剧降低，在保证手动阀2正常的情况下，可以排除CO2气体流经平衡阀2004阀排空；当关闭手动阀1，间隔9个小时再开启时，V20罐体内的压力基本没发生变化，说明V20罐体内气体的泄漏很有可能从手动阀1此管路方向泄漏。
为了确认气体是流经手动阀1管路泄漏，第二次关闭手动阀1，此次间隔13个小时再开启，V20罐体内的压力基本没发生变化。从两次的排查手动阀1结果看，可以确定泄漏点在手动阀1→单向阀1→高压压缩机CP11上，泄漏的原因单向阀1失效和高压压缩机CP11年保时新安装上去的的吸排气阀质量不过关，密封性不好。
2.2 解决办法
找到原因后，找到单向阀1的型号进行更换，同时用高压压缩机CP11旧的吸排气阀替换新的吸排气阀，然后观察改进后V20罐体内CO2压力的变化情况。
从表2能看出，改进后，CO2气体不泄漏了，整改效果很好。说明此次V20内的CO2气体从手动阀1→单向阀1→高压压缩机CP11→高气压回收罐T10，根据公司安全维护规程，当T10内的压力高于规定值时，公司维护人员就会对T10进行泄压。因此，本次CO2气体减少的具体原因就是V20罐体内的气体泄漏至T10后由维护人员进行释放。经过多次的释放，V20罐体内的CO2气体就减少了。
3 结束语
通过排除、步步逼近的方法，找到问题的所在。经过问题的整改后，减少了CO2的耗费，节约了运行成本，提高了设备运行的安全稳定性。
参考文献
[1] 制丝工艺设备.龙岩烟草工业有限责任公司
[2] 周荣根.膨胀烟丝浸渍边程巾C02质量劣化昀改良方法
[3] 陈良元.卷烟生产工艺技术.郑州：河南科学技术出版社，2002
[关键词]CO2 泄漏 安全
中图分类号：V444.3+4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0163-01
随着烟草膨胀工艺技术的发展，陈旧的污染环境的氟利昂法逐渐被淘汰，取而代之的C02法在卷烟生产中得到推广应用。龙岩烟草工业有限责任公司于2001年引进了美国AIRCO公司的干冰膨胀技术和装置，形成了570kg/h能力的生产线。然而，该生产线在安全运行10年后，设备开始出现了故障。现在将工艺罐（V20）气体泄漏故障原因分析介绍如下。
1 存在问题及泄漏分析
1.1 存在问题
因工艺上压差的关系，浸渍器V23中用于浸渍批量烟丝的CO2不直接取自大容积的液态CO2贮罐V18，两者之间设置有工艺罐V20，其内的CO2一半是液体，一半是气体，设计压力为3500kpa，工作压力在2700～3100kpa之间。当压力高于3100kpa时，人工排放CO2，确保设备运行的安全。
根据实际情况，设置工艺罐V20制冷压力2700～2850kpa，即工艺罐V20压力低于2700kpa时，工艺罐V20内的加热器启动；工艺罐V20的压力超过2850kpa时，制冷系统HE-12启动，确保工艺罐V20能在安全压力下工作。然而，工艺罐V20压力近期长时间低于2700kpa，最低降到了2400kpa，加热器长期处于运行状态，既影响了公司的产品质量，又影响了设备的使用寿命。
1.2 泄漏原因分析
工艺罐有较多渠道可以使气体内漏，从而使罐内的C02压力及重量减少。导致C02泄漏有以下几个原因：
（1）罐体密封失效
生产中，烟丝吸收掉的CO2很少，绝大部分的CO2靠重力流回到浸渍器下方的工艺罐。虽然浸渍器下盖装有滤网，但回流的液体CO2中容纳了从烟丝中浸析出的一些化学物质，并裹夹着细小的烟草颗粒，仍会穿过滤网进到工艺罐。日积月累，这些杂质混在CO2中变成泥浆状的烟垢慢慢沉积在工艺罐的底部，并且越积越多。因此，打开罐体进行清洗后装配不好，导致密封实效，就有可能导致气体泄漏。
（2）管路破损
CO2气体或液体流经跟工艺罐相通的管道实现回收或者烟丝的浸渍，这些管道多且杂，且设备已经逐步老化，如果管道上的法兰连接松动或者密封失效，CO2气体就会泄露。
（3）系统有漏点
如图1所示，跟工艺罐相连的阀体有回流阀2302，平衡阀2004，与HE12冷凝器相通的手动阀和单向阀，以及和贮液罐V18相通的单向阀。随着设备的老化，这些阀门比较容易损坏造成气体泄露。
2 方案实施
2.1 确定泄漏原因
2.1.1 罐体和管路密封泄漏的检查
用肥皂水检查法进行罐体和管路密封泄漏的检查，即通过肥皂水喷到罐体法兰，管道法兰、焊口以及可能泄露的地方，有漏点的地方由于CO2气体的压力比较高，会出现吹泡现象。经过检查后没有发现泄漏点，因此排除罐体密封失效和管路内漏的原因。
2.1.2 系统漏点的检查
排查CP09及CP11压缩机的内漏，重点放在阀门的内漏上。在依次检查下盖阀2315，平衡阀2004，吹扫阀2301，与HE12冷凝器相通的手动阀和单向阀，以及和贮液罐V18相通的单向阀时，需要特别注意与HE12冷凝器相通的手动阀和单向阀。观察工艺罐内气体压力的变化，并记录压力值。排除相应阀门的方法如表1所示。
从表1可以看出，当把阀2315、手动阀1、2全部关闭，间隔10个小时再开启时，发现V20罐体内的压力基本没发生变化，说明V20罐体密封良好，不会产生气体泄漏；当关闭手动阀2，间隔12个小时再开启时，V20罐体内的压力急剧降低，在保证手动阀2正常的情况下，可以排除CO2气体流经平衡阀2004阀排空；当关闭手动阀1，间隔9个小时再开启时，V20罐体内的压力基本没发生变化，说明V20罐体内气体的泄漏很有可能从手动阀1此管路方向泄漏。
为了确认气体是流经手动阀1管路泄漏，第二次关闭手动阀1，此次间隔13个小时再开启，V20罐体内的压力基本没发生变化。从两次的排查手动阀1结果看，可以确定泄漏点在手动阀1→单向阀1→高压压缩机CP11上，泄漏的原因单向阀1失效和高压压缩机CP11年保时新安装上去的的吸排气阀质量不过关，密封性不好。
2.2 解决办法
找到原因后，找到单向阀1的型号进行更换，同时用高压压缩机CP11旧的吸排气阀替换新的吸排气阀，然后观察改进后V20罐体内CO2压力的变化情况。
从表2能看出，改进后，CO2气体不泄漏了，整改效果很好。说明此次V20内的CO2气体从手动阀1→单向阀1→高压压缩机CP11→高气压回收罐T10，根据公司安全维护规程，当T10内的压力高于规定值时，公司维护人员就会对T10进行泄压。因此，本次CO2气体减少的具体原因就是V20罐体内的气体泄漏至T10后由维护人员进行释放。经过多次的释放，V20罐体内的CO2气体就减少了。
3 结束语
通过排除、步步逼近的方法，找到问题的所在。经过问题的整改后，减少了CO2的耗费，节约了运行成本，提高了设备运行的安全稳定性。
参考文献
[1] 制丝工艺设备.龙岩烟草工业有限责任公司
[2] 周荣根.膨胀烟丝浸渍边程巾C02质量劣化昀改良方法
[3] 陈良元.卷烟生产工艺技术.郑州：河南科学技术出版社，2002