晋煤集团煤层气液化工程《冷剂压缩机操作规程》.docx

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晋煤集团煤层气液化工程《冷剂压缩机操作规程》

第一章总则

1.1规程宗旨

1.1.1为了保证冷剂压缩机组的安全、经济、长周期稳定运行，特制定本规程。

1.1.2本规程仅适用于晋煤集团煤层气液化冷剂压缩机组。

1.1.3本规程须经公司总工程师批准方可生效。

1.2岗位职责

1.2.1在班长的领导下，认真完成工段、车间及上级部门交给的各项工作任务。

1.2.2加强业务学习，提高业务技术水平，精心操作，杜绝一切操作责任事故的发生。

1.2.3严格执行各工艺参数指标,负责所有工艺参数的调整,严格遵守各项规章制度。

1.2.4认真做好本岗位的安全生产及节能降耗工作。

1.2.5严格执行调度及班长指令，并有权拒绝错误指令。

1.2.6发现问题及时处理并向班长反映。

1.2.7每小时整点正负10分钟内对系统进行全面检查，并用仿宋字体填写记录报表、巡回检查内容。

1.2.8负责各设备的日常维护保养,根据润滑油的油位及油质情况，及时添加规定的润滑油或换油,并做好岗位清洁卫生工作。

1.2.9负责所属消防器材、防护器材的保养、维护工作。

1.2.10在交接班记录上认真填写各运转设备的运行状况、备用设备的完好状态及检修情况。

1.2.11严格杜绝各种跑、冒、滴、漏事故的发生，保护环境，维持企业的可持续发展。

1.2.12加强本岗位的安全保卫意识，禁止非工作人员接近设备。

在未得到值班长通知、签发工作票之前，不准让其它人员在设备上进行工作。

1.3机组的重要操作

为了保证机组安全、连续、稳定运行，对机组的重要操作必须慎重。

一般情况下应有公司领导、车间领导、技术人员在现场指挥和监护。

本岗位的下列操作规定为重要操作。

1.3.1压缩机组的初次起动试车。

1.3.2大修后或重大故障停机后机组的开车。

1.3.3压缩机的防喘振试验。

1.3.4设备重大技改后或有关新技术的第一次试用。

1.3.5压缩机运行条件的重大变动。

1.3.6重要操作应有操作票,操作票应由操作人员填写，有关领导或负责人签字后，操作人员执行。

1.4岗位任务与管辖范围

1.4.1岗位任务

将来自煤层气液化工段液化冷箱的MRC气体经过冷剂压缩机2段压缩，并进行分段冷却分离后的MRC气相及MRC液相分别送至煤层气液化工段，为煤层气液化工段提供气体液化冷量。

1.4.2管辖范围

负责冷剂压缩机入口大阀之后和出口分离器出口阀之前的管道设备，负责冷剂压缩机厂房内所有的设备、管道、阀门、仪表及工器具，负责安全防护用品、消防器材、构筑物、通讯设施和公用设施的管理使用、保养和维护。

1.5机组工作原理

1.5.1离心式压缩机的工作原理

离心式压缩机的工作原理与输送液体的离心泵类似，气体从中心流入叶轮，在高速旋转的叶轮的作用下，随叶轮作高速旋转并沿半径方向甩出，叶轮在驱动机械的作用对气体作功。

因此，气体在叶轮内流动过程中，一方面由于受旋转离心力的作用增加了气体的本身压力，另一方面又得到了很大的速度能（动能）。

气体离开叶轮后，这部分速度能在通过叶轮的扩压器、弯道回流器的过程中转变为压力能，进一步使气体的压力得到提高。

1.5.2液力耦合器的工作原理

液力耦合器相当于离心泵和涡轮机的组合，当动力机通过液力耦合输入轴驱动泵轮和工作油泵旋转时，供油泵就把工作油注入偶合器的工作腔，泵轮象离心泵一样使工作腔的油液获得液体能（包括动能和位能），获得能量的油液自泵轮内缘冲向外缘，液流穿过两轮间的间隙到达涡轮，而涡轮的作用就象透平机，当液流在涡轮叶片间的通道由外缘向中心流动时，就将液流的液体能转变成了涡轮的机械能。

液流在返回泵轮时就开始了下一个循环，这样输出和输入在没有任何机械连接的情况下，仅靠旋转着的液流就把电机的动力传到了压缩机。

第二章主要设备性能参数

2.1C1101冷剂压缩机

制造厂：

沈阳透平机械股份有限公司

型号：

2MCL406

驱动机型式:

电机+液力耦合器

工作介质：

MRC气体

排气量：

34000Nm3/h

进气压力：

0.286MPa（A）

进气温度：

37℃

排气压力：

3.146Mpa（A）

排气温度：

119℃

额定功率：

3692KW

最大连续转速：

12205r/min

第一临界转速：

4359r/min

第二临界转速：

16604r/min

2.2驱动电机

制造厂：

佳木斯电机厂

型式：

高压增安型三相异步电动机

型号：

YAKS800-4

额定电压：

10KV

额定电流：

？

？

A

额定功率：

4900KW

额定转速：

1482r/min

防护等级：

IP54

防爆等级：

ExcIIcT3

2.3液力耦合器

制造厂：

福伊特

资料暂缺

第三章工艺说明

3.1工艺流程

3.1.1冷剂压缩系统流程

来自煤层气液化工段液化冷箱的MRC气相气体（P=0.286MPaA、T=37℃、Q=37400Nm3/h），经冷剂压缩机入口大阀HV678170和来自集液罐S1107的闪蒸气一起进入压缩机入口分离器S1121，在入口分离器S1121分离完液体后的MRC气体进入压缩机的低压缸，经过压缩机低压缸3级压缩后的气体（P=0.952MPaA、T=104.6℃）进入段间冷却器E1121换热，冷却后的气体经段间分离器S1122分离，分离下的液体送往冷剂回收系统，除液后的MRC气体（P=0.923MPaA、T=40℃）进入压缩机的高压缸继续压缩提压，经过高压缸3级压缩后的气体（P=3.146MPaA、T=119.1℃）经压缩机出口阀HV678173和出口冷却器E1122进入出口分离器S1106，经过S1106分离的液相MRC送往煤层气液化工段，分离出的气相MRC一部分做为一级干气密封的工艺密封气，另一部分送往煤层气液化工段提供冷量。

为了避免机组在开停车过程和工艺系统发生变化时发生喘振事故，在压缩机出口止逆阀前设置了二回一防喘振管线，回流气体经防喘阀FV678173和防喘振冷却器E1123返回到入口分离器S1121入口处补充压缩机的入口流量，防止机组喘振。

3.1.2冷剂回收系统流程

从段间分离器S1122来的液相MRC进入集液罐S1107，在集液罐S1107内闪蒸出的气体送到压缩机入口分离器S1121，液体经回收泵P1124A/P1124B送到压缩机出口分离器S1106内。

为保持集液罐S1107内液面高度，在回收泵P1124A/P1124B的出口设置了回流管线，回流液经液位调节阀LV1107返回集液罐S1107内。

3.1.3润滑油系统流程

3.1.3.1压缩机和主电机润滑油系统

从润滑油箱S1124出来的N46#透平油，经主、辅两台螺杆式油泵P1131A/B提压后，经自立式压力调节阀PCV678103调节压力为1.0MPa，进入双联油冷器E1124A/B与油冷器管程内的冷却水换热，将油温控制在42±32℃，然后进入双联油过滤器进行过滤，从过滤器出来的润滑油经自立式压力调节阀PCV678106调压至0.3MPa后，供给压缩机和主电机各轴承润滑；润滑过轴承的回油经回油总管汇合后返回至润滑油箱S1124循环使用。

为了防止主、辅油泵发生故障或系统停电，本油系统还设了一个润滑油高位油槽S1123，在主、辅油泵故障不能启动，机组的停车过程中向机组各轴承提供润滑油，保证机组安全的停下来。

为了迅速排除油箱内部的烟气，避免产生爆炸性气体和增加回油的速度，在油箱上设置氮气管向油箱内充氮气，并在油箱上部设置了排烟风机，将油箱内充入的氮气和润滑油挥发出的易燃易爆气体排至室外高空。

3.1.3.1液力耦合器的油系统

本机液力耦合器是自润滑系统，工作油泵和润滑油泵在耦合器的输入轴端组成一个组体，当耦合器的输入轴转动时带动工作油泵和润滑油泵运转，工作油通过油环流阀流入耦合器的工作室，并由于离心力作用在勺管室形成旋转油环，勺管位置决定了勺管室内的油环厚度，勺管从工作室汲取热的工作油，将其导入工作油冷器E1126冷却至42±32℃，并通过环流阀返回工作腔循环使用，如果必须加大注入耦合器的工作油，只需调整勺管的位置，工作油泵从油箱向回路提供额外的工作油量。

环流阀根据累计的功率损失控制工作油的流量，回路中多余的油通过工作油泄压阀返回油箱。

正常运行时，主润滑油泵将油从耦合器箱体底部吸出提压（P=？

MPa）后送入润滑油管路，一部分做为控制油去耦合器的双向定位液压缸，给执行机构的调节提供动力；另一部分经润滑油泄压阀控制器调整油压（P=？

MPa）后，经润滑油冷器E1125冷却至42±32℃，并经油过滤器过滤后送到耦合器的轴承端去润滑各个轴承，回油返回耦合器箱体底部和工作油混合后循环使用。

耦合器在启动和减速前，由辅助润滑油泵接替润滑工作。

3.1.4干气密封系统流程

干气密封是一种非接触式密封，本机采用的是带中间迷宫串联式干气密封。

3.1.4.1一级密封气流程

机组开车前需用氮气（P=0.5MPaG、T=40℃、Q=80Nm3/h）做为一级密封气源，机组正常运行时，用来自压缩机出口分离器S1106的MRC气体（P=3.046MPaG、T=38℃、Q=80Nm3/h）做为一级密封气，该气体经过滤器FL1、FL2（或过滤器FL3、FL4）过滤达到1μ精度，然后经PDCV678201调整压力后分为两路，一路经流量计FI678200（P=0.24MPaG、T=38℃、Q=40Nm3/h）进入压缩机非驱动端，一路经流量计FI678201（P=0.24MPaG、T=38℃、Q=40Nm3/h）进入压缩机驱动端。

一级密封气体绝大部分经机组迷宫密封返回到机内，阻止机内气体外漏污染干气密封组件，少量气体经过密封端面泄漏至第一级密封排气腔。

当压缩机出口大阀HV678173未打开送气时，一级干气密封气源用来自脱汞系统的脱汞气（P=5.5MPaG、T=40℃、Q=80Nm3/h）。

3.1.4.2二级密封和隔离气流程

来自公用系统的氮气（P=0.5MPaG、T=40℃、Q=40Nm3/h）经过滤器FL5（或过滤器FL6）过滤达到1μ精度，过滤后的氮气分两路，一路做为二级密封气经流量计FI678202（P=0.07MPaG、T=40℃、Q=5Nm3/h）和FI678203（P=0.07MPaG、T=40℃、Q=5Nm3/h）分别进入压缩机非驱动端和驱动端，一路做为隔离气经节流孔板OR2（P=0.03MPaG、T=40℃、Q=15Nm3/h）和OR3（P=0.03MPaG、T=40℃、Q=15Nm3/h）进入压缩机干气密封的隔离密封室。

二级密封气体绝大部分经中间迷宫进入一级排气腔，阻止一级泄漏气体进入二级密封，少量气体经过二级密封端面泄漏至二级密封排气腔。

隔离气一部分经前置迷宫密封与少量的二级密封泄漏气体混合后引至安全地点放空；另一部分经后置迷宫密封通过轴承回油放空管就地放空。

3.1.4.3放火炬气流程

少量的一级密封泄漏气与大部分二级密封气分别经流量计FT678200和FT678201后放火炬。

当一级密封损坏大量气体泄漏时，FIAHH678200（HH=24Nm3/h）、PIAHH678204（HH=0.2MPaG）和FIAHH678201（HH=24Nm3/h）、PIAHH678205（HH=0.2MPaG）高报并二取二联锁停机。

3.2联锁逻辑

3.2.1开车联锁

开车条件要按照最终的逻辑图要求，满足下面的条件压缩机方可开车。

3.2.1.1入口调节阀微开（厂家提供开度）；

3.2.1.2防喘振调节阀全开；

3.2.1.3润滑油压达到0.25MPa（G）；

3.2.1.4润滑油冷器后油温正常达35℃；

3.2.1.5一级密封气与二次平衡管气差压正常；

3.2.1.6液力耦合器辅油泵运行；

3.2.1.7液力耦合器润滑油压力≥0.17MPa；

3.2.1.8液力耦合器勺管在0%位置；

3.2.1.9液力耦合器油温≥5℃；

3.2.1.10主电机具备启动条件；

3.2.1.11工艺具备启动条件；

3.2.2停车联锁

当机组在运行过程中，满足下面任一个条件时，停车联锁动作机组跳车，防止发生重大的人生和设备事故。

3.2.2.1压缩机轴振动≥88.9um；

3.2.2.2液力耦合器输入端轴振动（VA678300/678301）≥170um；

3.2.2.3液力耦合器输出端轴振动（VA678302/678303）≥84um；

3.2.2.4压缩机轴位移≥0.7mm；

3.2.2.5压缩机轴承温度≥115℃；

3.2.2.6主电机轴承温度≥80℃；

3.2.2.7主电机定子温度≥155℃；

3.2.2.8液力耦合器轴承温度≥95℃；

3.2.2.9压缩机非驱动端干气密封一级泄漏气Q≥24Nm3/h、P≥0.2MPaG；

3.2.2.10压缩机驱动端干气密封一级泄漏气Q≥24Nm3/h、P≥0.2MPaG；

3.2.2.11润滑油压力≤0.1MPa；

3.2.3其它联锁

3.2.3.1润滑油泵启动联锁

当隔离氮气气源压力PIA678203≥0.3MPaG时，润滑油泵才能启动。

3.2.3.2备用油泵自启联锁

当润滑油压≤0.15MPa时，PISAL联锁启动备用油泵。

3.2.3.3耦合器备用油泵联锁

当驱动机启动3分钟后，耦合器润滑油压≥0.22MPa时，备用油泵自停，当耦合器润滑油压≤0.15MPa时，备用油泵自启。

第四章操作规程

机组在安装完毕后，要进行主电机单试、耦合器试车、压缩机联体试车、管道吹扫、设备查漏等一系列工作，这些工作完成后设备和系统检查无缺陷、无隐患才能进行机组正常的开车程序。

4.1机组正常开车

4.1.1开车前的准备

4.1.1.1机械、电气、仪表、化工检查确认，具备开车条件。

4.1.1.2机组安装完毕或每次大修后要手动盘车，检查是否卡涩或动静部分是否摩擦。

4.1.1.3打开机组所有仪表根部阀，检查仪表指示数据正常。

4.1.1.4氮气系统、装置空气、仪表空气、冷却介质系统处于待用状态。

4.1.1.5机组各段间冷却器、油冷却器、主电机冷却水投运正常，投运时要进行排气、排污。

4.1.1.6油箱油位在最高位置。

4.1.1.7各泵置手动位置并送电至现场。

4.1.1.8现场配备消防器材。

4.1.1.9现场通讯畅通。

4.1.2建立干气密封系统

确认干气密封系统与机组间的连接管线敷设完成吹扫干净，关闭干气密封系统所有阀门，处于待命状态。

4.1.2.1投用隔离气

4.1.2.1.1打开V19氮气阀。

4.1.2.1.2开FL5过滤器的前后切断阀、V20和V21（或开过滤器FL6的前后切断阀V22和V23），引入N2。

4.1.2.1.3检查压力表PIA678203应指示为0.5MPaG。

4.1.2.1.4开节流孔板OR2的上下游阀V35、V36向压缩机非驱动端供隔离气。

4.1.2.1.5开节流孔板OR3的上下游阀V39、V40向压缩机驱动端供隔离气。

4.1.2.1.6检查压力表PG678204/678205压力指示0.3MPa，轴承回油放空管有微量气流。

4.1.2.1.7打开二级密封泄漏气腔室导淋排污后关闭。

注意：

在正常运行中不可中断隔离气，压缩机停车后，隔离气必须在润滑油停止供给10分钟后才能停止。

4.1.2.2投用一级密封

4.1.2.2.1压缩机内进气前开阀V3引开停车气源（N2）作为一级密封气，此时压力表PG678200指示应为外引密封氮气压力0.5MPa。

4.1.2.2.2开过滤器FL1和FL2的前后切断阀V5、V6或者开过滤器FL3和FL4的前后切断阀V7、V8。

4.1.2.2.3开调节阀PDCV678201的前后切断阀V10、V11，检查PG678201的指示为0.24MPa。

4.1.2.2.4开流量计FI678200的上下游阀V13、V14向压缩机非驱动端供一级密封气。

4.1.2.2.5开流量计FI678201的上下游阀V16、V17向压缩机驱动端供一级密封气。

4.1.2.2.6检查FI678200和FI678201的流量Q=40Nm3/h,。

4.1.2.2.7当机组运行后，机内压力升至0.5MPaG以上时，开V53阀引进来自脱汞系统的NG气体（P=5.5MPaG、T=40℃、Q=80Nm3/h）做为一级密封气源，关闭V3阀。

4.1.2.2.8当机组向外送气运行正常后，开V1阀引来自压缩机出口分离器S1106的工艺气做为一级密封气源，关闭V53阀。

4.1.2.3投用一级泄漏气放火炬管线

4.1.2.3.1打开V43阀和FT678200的上下游阀V14、V45。

4.1.2.3.2打开V48阀和FT678201的上下游阀V49、V50。

4.1.2.3.2检查流量计FT678200、FT678201这时的指示近似为0Nm3/h。

4.1.2.4投用二级密封

4.1.2.4.1打开节流孔板OR1的上下游阀V24、V25，检查PG678203压力指示为0.2MPa。

4.1.2.4.2开流量计FI678202的上下游阀V27、V28，向压缩机非驱动端供二级密封气。

4.1.2.4.3开流量计FI678203的上下游阀V31、V32，向压缩机驱动端供二级密封气。

4.1.2.4.4通过V28、V32调节FI678202和FI678203的流量为5Nm3/h。

4.1.2.4.5此时检查流量计FT678200和FT678201的指示也应近似为5Nm3/h。

4.1.2.4.6机组运行正常后，流量计FT678200和FT678201的指示约为6Nm3/h。

4.1.2.4.7确认投用FIAHH678200、PIAHH678204和FIAHH678201、PIAHH678205二取二停车联锁。

注意：

（1）压缩机必须带压启动，机内压力必须在0.15MPa（G）以上，否则一级密封上下游可能会形成负压差，启动后会损坏干气密封组件。

（2）流量计、过滤器的上下游阀必须缓慢开启，防止卡住浮子和损坏滤芯。

4.1.3油系统开车

4.1.3.1开车条件确认

4.1.3.1.1所属设备管道、阀门确认安装完毕，油洗合格具备开车条件。

4.1.3.1.2润滑油箱充油到高限液位，润滑油箱油温＞35℃，若油温低时开油箱电加热器。

4.1.3.1.3液力耦合器油位加到规定位置，油温＞5℃，若油温低时开耦合器电加热器。

4.1.3.1.4各油冷器和油滤器置一组运行，另一组备用。

4.1.3.1.5油滤器的滤芯保证清洁。

4.1.3.1.6打开油系统所有仪表根部阀，检查各仪表投运正常。

4.1.3.1.7压缩机干气密封投运正常，隔离气运行10分钟以上。

4.1.3.1.8氮气管网压力≥0.5MPa。

4.1.3.2油系统开车步骤

4.1.3.2.1启动油箱上部的油烟风机，检查风机工作状况正常。

4.1.3.2.2开油箱充氮阀，控制充氮压力2KPa。

4.1.3.2.3检查关闭油冷器、油滤器和高位油箱的排液导淋阀。

4.1.3.2.4打开主、辅油泵的进出口阀。

4.1.3.2.5打开油泵出口压力调节阀PCV678103的前后截止阀、信号阀和旁路阀。

4.1.3.2.6打开油冷器、油过滤器的排气阀。

4.1.3.2.7打开油冷器、油过滤器的压力平衡阀。

4.1.3.2.8关闭高位油箱的充油阀。

4.1.3.2.9打开润滑油总管压力调节阀PCV678106的前后截止阀、信号阀和旁路阀。

4.1.3.2.10主、辅油泵送电到现场，手动盘车，油泵、电机无卡涩。

4.1.3.2.11点动主、辅油泵各一次，判断泵的运转方向是否正确，是否有异声。

4.1.3.2.12油泵运行确认正常后，启动一台润滑油泵，另一台投“自动”。

4.1.3.2.13慢慢关闭油泵出口压力调节阀PCV678103的旁路阀，调整调节阀的阀杆螺母控制油泵出口压力至1.0MPa。

4.1.3.2.14待各油冷器、油过滤器回油视镜有油流过后，关闭油冷器、油滤器的排气阀和压力平衡阀。

4.1.3.2.15慢慢关闭润滑油总管压力调节阀PCV678106的旁路阀，调整调节阀的阀杆螺母控制PG678107压力为0.3MPa。

4.1.3.2.16打开润滑油高位槽充油阀，向高位油槽充油，观察回油视镜有油回流后关闭充油阀。

4.1.3.2.17调整机组各轴承润滑油压力至规定值，并观察各回油视镜的回油情况是否均匀。

4.1.3.2.18利用油冷器冷却水回水阀调节油温42±32℃。

4.1.3.3润滑油辅泵自启试验

4.1.3.3.1主油泵运行，辅助油泵开关置于“自动”位置。

4.1.3.3.2逐渐关小润滑油总管压力调节阀PCV678106的后截止阀，现场注意观察润滑油总管压力表PG678108指示。

PISAL

4.1.3.3.3当润滑油总管压力降到0.15MPa时，控制室DCS画面上PISAL-678109报警，现场辅油泵自启动，DCS画面上辅油泵运行指示灯亮。

4.1.3.3.4打开PCV678106的后截止阀使油压恢复至正常。

4.1.3.3.5停下辅油泵，开关置“自动”。

4.1.3.3.6上述试验再重复做二次，主辅油泵切换试验自启动。

4.1.3.4润滑油总管压力低联锁跳车试验

4.1.3.4.1主油泵运行正常，将辅油泵的开关打“手动”位置。

4.1.3.4.2通知仪表将机组其它信号旁路复位。

4.1.3.4.3逐步关小PCV678106的后截止阀，观察润滑油总管压力。

4.1.3.4.4当润滑油总管压力低于0.15MPa时，控制室DCS画面上PISAL-678109报警。

4.1.3.4.5继续关小PCV678106的后截止阀，当润滑油总管压力低于0.1MPa时，控制室DCS画面上PISALL-678110报警，同时机组联锁跳车。

4.1.3.4.6逐步开大PCV1102后截止阀，使压力恢复正常。

4.1.3.4.7上述试验再重复做二次。

4.1.3.4.8试验完毕后将辅油泵开关投“自动”。

4.1.3.5氮气压力低润滑油泵自锁实验

4.1.3.5.1保持一台润滑油泵运行，另一台润滑油泵投自动。

4.1.3.5.2慢关压力变送器PT678203的根部阀。

4.1.3.5.3当PIA678203压力≤0.25MPa时，控制室PIAL678203报警灯亮，主润滑油泵停，备用润滑油泵不自启，机组跳车指示灯亮。

4.1.3.5.4将压力变送器PT678203的根部阀打开，启动另一台润滑油泵，重复上述的实验。

4.1.3.5.5每台油泵各做两次实验为合格。

4.1.3.6现场、中控打闸试验。

4.1.3.6.1仪表联锁旁路复位。

4.1.3.6.2现场按下紧急停车按钮，仪表联锁动作，DCS画面停车信号报警亮。

4.1.3.6.3现场紧急停车按钮复位，仪表联锁旁路复位。

4.1.3.6.4控制室按下紧急停车按钮，仪表联锁动作，DCS画面停车信号报警亮。

4.1.3.6.5上述试验再重复做二次。

4.1.3.7建立耦合器润滑油系统

4.1.3.7.1检查耦合器油箱液位正常。

4.1.3.7.2检查耦合器油箱油温≥5℃，若温度低时启动电加热器。

4.1.3.7.3手盘耦合器辅油泵无卡涩，开关至“手动”位置。

4.1.3.7.4联系给耦合器辅油泵电机送电。

4.1.3.7.5启动耦合器辅油泵，检查泵运行状况。

4.1.3.7.6调整耦合器辅油泵出口压力≥0.17MPa并维持运行。

注意：

必须在投用了干气密封的隔离气系统10分钟以后才允许开油系统。

4.1.4压缩机缸体置换

本压缩机压缩的工艺气是易燃易爆气体，为了保证压缩机的安全，压缩机在运转前缸体和管道要进行氮气及工艺气体的置换工作。

4.1.4.1置换准备