聚合工藝重點(diǎn)參數(shù)的監(jiān)控及安全控制

蔡華偉

(杭州安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)有限公司)

聚合工藝普遍應(yīng)用在塑料、合成橡膠、化學(xué)纖維、涂料等工業(yè)中,是生產(chǎn)高分子聚合物的主要反應(yīng)。根據(jù)不同的反應(yīng)機(jī)理,聚合工藝可分為逐步聚合和連鎖聚合,連鎖聚合中又可分為自由基型聚合、離子(陰離子或陽離子)型聚合及配位絡(luò)合聚合。據(jù)聚合的方法不同又可分為本體法、溶液法、乳液法、懸浮法等不同的聚合方法。

一、聚合工藝的特點(diǎn)及對安全操作的影響

高放熱、高黏度是聚合工藝共同的特點(diǎn)。帶壓操作是許多聚合工藝的操作條件,少數(shù)超高壓聚合工藝其反應(yīng)壓力甚至超過250MPa。

聚合工藝作為化學(xué)反應(yīng)的一種,也遵循化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的基本原理。反應(yīng)動力學(xué)告訴我們,反應(yīng)速度是反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)級數(shù)及反應(yīng)溫度的函數(shù),在反應(yīng)體系中反應(yīng)物的濃度越大或反應(yīng)級數(shù)越高,或溫度越高反應(yīng)速度就越快。在濃度、反應(yīng)級數(shù)一定的情況下,溫度對反應(yīng)速度的敏感程度取決于該反應(yīng)活化能的大小,活化能越大越敏感。如反應(yīng)溫度為400℃,活化能為293KJ/mol,當(dāng)溫度升高9℃時反應(yīng)速度就提高1倍,對于放熱反應(yīng)而言,也就是說單位時間內(nèi)反應(yīng)放出的熱量為原來的2倍。因此對于聚合工藝,控制反應(yīng)物濃度和溫度對反應(yīng)的安全進(jìn)行具有非常重要的意義。

從以上反應(yīng)動力學(xué)的原理可知,在聚合工藝中一旦系統(tǒng)的移熱速率跟不上反應(yīng)的放熱速率時,反應(yīng)溫度就會上升,溫度上升又會使反應(yīng)加速,放熱速率加快,放熱速度加快使系統(tǒng)的移熱速率更加跟不上,反應(yīng)溫度更加升高……這樣就形成了惡性循環(huán),直至發(fā)生事故。因此反應(yīng)的強(qiáng)放熱是聚合工藝發(fā)生事故的根本原因,生產(chǎn)中的暴聚現(xiàn)象就是這種惡性循環(huán)的結(jié)果。暴聚若發(fā)生在密閉容器中,會引起壓力的升高而導(dǎo)致爆炸事故；若發(fā)生在常壓容器中,反應(yīng)液會出現(xiàn)暴沸而產(chǎn)生沖料現(xiàn)象,當(dāng)容器的通氣口較小無法及時釋放暴沸所產(chǎn)生的大量物料蒸汽時,常壓容器也會因壓力升高而引起爆炸。由于參加聚合工藝的原料大多為可燃、易燃易爆物質(zhì),因此無論是反應(yīng)器因超壓產(chǎn)生的物理性爆炸還是沖料都極有可能引起火災(zāi)或化學(xué)爆炸等后果更為嚴(yán)重的次生事故。

聚合工藝過程為反應(yīng)物分子鏈長逐漸增長的過程,隨著鏈的不斷增長,反應(yīng)器內(nèi)物料的黏度不斷增大。一方面,液體內(nèi)部的對流傳熱的作用越來越弱,也就是液體中心反應(yīng)熱不能及時傳遞給冷卻壁面而造成中心部位過熱；另一方面,隨著黏度的增大,冷卻壁面上物料的滯留層越來越厚,物料側(cè)的傳熱膜系數(shù)越來越小,致使總傳熱系數(shù)也越來越小,傳熱速率隨之越來越小,導(dǎo)致因熱量不能及時傳出而產(chǎn)生超溫現(xiàn)象,從而引發(fā)事故。因此,聚合工藝物料的高黏度是使傳熱惡化的主要原因。

聚合工藝的主要危險有：

(1)聚合反應(yīng)中使用的單體、溶劑、引發(fā)劑、催化劑等大多是易燃、易爆物質(zhì),使用或儲存不當(dāng)易造成火災(zāi)、爆炸。如聚乙烯的單體乙烯是可燃?xì)怏w,順丁橡膠生產(chǎn)中的溶劑苯是易燃液體,引發(fā)劑金屬鈉是遇濕易燃危險品。

(2)很多聚合反應(yīng)在高壓條件下進(jìn)行,單體在壓縮過程中或在高壓系統(tǒng)中易泄漏,發(fā)生火災(zāi)、爆炸。例如,乙烯在130—300MPa的壓力下聚合合成聚乙烯。

(3)聚合反應(yīng)中加進(jìn)的引發(fā)劑都是化學(xué)活性很強(qiáng)的過氧化物,一旦配料比控制不當(dāng),容易引起爆聚,反應(yīng)器壓力驟增易引起爆炸。

(4)聚合物分子量高,黏度大,聚合反應(yīng)熱不易導(dǎo)出,一旦碰到停水、停電、攪拌故障時,容易掛壁和堵塞,造成局部過熱或反應(yīng)釜飛溫,發(fā)生爆炸。

二、聚合工藝安全操作的對策措施

(一)選擇適當(dāng)?shù)木酆戏椒熬酆瞎に?/h3>

常見的聚合方法有本體聚合、溶液聚合、乳液聚合、懸浮聚合四種。

表1 四種常用聚合方法的比較

本體聚合的最大優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品純度高,不需要多少后處理設(shè)備,但它的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)化率增高后黏度很高使流動和傳熱困難,溫度不易控制,容易發(fā)生暴聚。

溶液聚合是在溶劑存在條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)。由于溶劑的存在,物料的黏度不會太高,有利于物料的流動和傳熱,同時可以利用溶劑的汽化將反應(yīng)熱帶出反應(yīng)釜,并經(jīng)冷凝后回流進(jìn)反應(yīng)釜,解決了反應(yīng)釜容積放大后帶來的反應(yīng)器單位體積換熱面積減小后產(chǎn)生的傳熱率小的矛盾,但產(chǎn)品的平均分子量較低。

懸浮聚合是單體珠滴分散在水中的本體聚合。每個珠滴均可認(rèn)為是一個反應(yīng)系統(tǒng)。由于珠滴很小,因此反應(yīng)熱只要通過0.2—0.4毫米的距離就可傳遞給周圍的水中,再通過水的對流將反應(yīng)熱傳到冷卻壁面上。由于水的黏度較小,反應(yīng)器內(nèi)的攪拌效果較好,較容易解決傳熱問題,使反應(yīng)溫度控制較本體聚合容易得多,反應(yīng)平穩(wěn)不易發(fā)生暴聚。缺點(diǎn)是生產(chǎn)難以連續(xù)化,另外為了使液滴的大小適宜,需加入分散劑等助劑,必須增加去雜、分離、干燥等后處理工序。

乳液聚合,反應(yīng)物流動和傳熱類似懸浮聚合,但由于需要在反應(yīng)體系中加入乳化劑等多種助劑,在后處理中又很難除凈,產(chǎn)品雜質(zhì)多,只適合對產(chǎn)品純度要求不太高的場合。

(二)采用計算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)、安全的控制和聯(lián)鎖

因?yàn)橛赡骋辉蛞鸱磻?yīng)溫度失控后,反應(yīng)溫度、反應(yīng)速度、反應(yīng)放熱速率將形成一個閉環(huán)的正反饋(惡性循環(huán))。惡化不斷加速很快就會發(fā)生暴聚、暴沸事故。而操作人員在工作時間內(nèi)很難一直保持全神貫注,一旦出現(xiàn)疏忽大意很容易產(chǎn)生溫度失控,一旦發(fā)現(xiàn)溫度失控又要花較多時間去進(jìn)行控制閥門等的操作,往往在時間上是來不及的。因此必須要用計算機(jī)系統(tǒng)(DCS、PLC)來實(shí)行生產(chǎn)控制和安全聯(lián)鎖。為了防止一套計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障引起的事故,亦可將安全聯(lián)鎖計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計為獨(dú)立的系統(tǒng)(SIS)。

對于聚合工藝應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控的工藝參數(shù)有：反應(yīng)釜內(nèi)的溫度、壓力,攪拌器轉(zhuǎn)速以及加入反應(yīng)器的聚合單體或引發(fā)劑的流量,冷卻水流量。

1.聚合工藝重要工藝參數(shù)的監(jiān)控

下面所列舉的對重要工藝參數(shù)的監(jiān)測及控制都是指反應(yīng)條件在設(shè)計允許范圍內(nèi)的控制手段,若條件已超出允許范圍,達(dá)到不可控的程度,則應(yīng)通過安全聯(lián)鎖來保證系統(tǒng)的安全。

(1)反應(yīng)器溫度監(jiān)控。

圖1 聚合工藝反應(yīng)器溫度控制流程圖

圖2 聚合工藝溫度控制曲線

說明：①本溫度控制流程是在反應(yīng)正常、反應(yīng)器溫度可控的情況下設(shè)計的。若由于種種非正常情況引起反應(yīng)超溫,則需通過安全聯(lián)鎖系統(tǒng)來解決。

②反應(yīng)過程中單體或引發(fā)劑的量是根據(jù)工藝要求定量,連續(xù)加入或滴加。

③控制過程如下：

a.反應(yīng)物料加入反應(yīng)器后,由于溫度較低,反應(yīng)無法進(jìn)行。此時蒸汽調(diào)節(jié)閥TV2打開,開始對反應(yīng)器內(nèi)物料進(jìn)行加熱。TV2的開度根據(jù)工藝要求的升溫曲線由計算機(jī)自動調(diào)節(jié)。在加熱過程中,TV1始終在關(guān)閉狀態(tài)。

b.當(dāng)反應(yīng)器物料溫度達(dá)到工藝要求的反應(yīng)起始溫度T1時,蒸汽調(diào)節(jié)閥TV2關(guān)閉,此時反應(yīng)已開始,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)器內(nèi)溫度繼續(xù)升高。

c.當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)溫度達(dá)到工藝要求的反應(yīng)溫度T2時,冷卻水調(diào)節(jié)閥TV1從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)。通過計算機(jī)對其開度的調(diào)節(jié)使反應(yīng)溫度控制在工藝要求的反應(yīng)曲線附近允許范圍內(nèi),直至反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)(t2)。

d.當(dāng)反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)(t2)時打開(全開)TV1,使物料溫度下降至出料溫度T3時,出料。

e.對于溶液聚合工藝,由于反應(yīng)熱可通過溶劑的蒸發(fā)帶走,因此反應(yīng)溫度除通過夾套、盤管中的冷卻水流量來進(jìn)行調(diào)節(jié)外,更大程度上可通過回流冷凝器的冷卻水的量來進(jìn)行調(diào)節(jié)。TV1,TV3除可以同時調(diào)節(jié)外,更多的可以進(jìn)行雙程調(diào)節(jié),如計算機(jī)先可通過TV3進(jìn)行溫度調(diào)節(jié),此時TV1在關(guān)閉狀態(tài),當(dāng)TV3開度100%(全開)時反應(yīng)溫度還高于設(shè)定值T1時即TV1開始進(jìn)行調(diào)節(jié),TV1的設(shè)定溫度T1’比T1稍高一些,但必須在反應(yīng)溫度的允許范圍內(nèi)。

(2)反應(yīng)器的壓力監(jiān)控。

①對于一般的聚合工藝,反應(yīng)釜的溫度與壓力是一一對應(yīng)的,因此只需控制反應(yīng)溫度在正常范圍內(nèi),反應(yīng)壓力也就控制在正常范圍內(nèi)。因此只要在反應(yīng)釜上設(shè)一壓力表(或壓力傳感器)就可以監(jiān)測反應(yīng)壓力了。如果發(fā)現(xiàn)溫度正常但壓力超高的異常情況,計算機(jī)會自動啟動壓力安全聯(lián)鎖系統(tǒng),使壓力降至設(shè)備允許的安全范圍內(nèi)。

②對于反應(yīng)壓力主要來源于工藝壓縮機(jī)的聚合工藝(如高壓聚乙烯反應(yīng))。

圖3 聚合工藝壓力控制流程圖

說明：由于考慮到生產(chǎn)過程中的一些不穩(wěn)定因素以及工藝壓縮機(jī)使用一段時間后,其能力的正常下降,設(shè)計選用的工藝壓縮機(jī)其公稱能力一般均比工藝要求高10%—30%。因此通過計算機(jī)調(diào)節(jié)工藝壓縮機(jī)系統(tǒng)的旁通調(diào)節(jié)閥的開度,就能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器壓力的調(diào)節(jié)。

(3)反應(yīng)過程中單體或引發(fā)劑流量的監(jiān)控。

①對于單體或引發(fā)劑利用位差(高位槽)或離心泵加入反應(yīng)釜的聚合工藝。

圖4 單體或引發(fā)劑流量控制流程圖

說明：將檢測到的流量信號送給計算機(jī),由計算機(jī)通過與流量的工藝給定值進(jìn)行比較,后發(fā)出差值信號,給執(zhí)行結(jié)構(gòu)——流量調(diào)節(jié)閥FV。通過改變流量調(diào)節(jié)FV閥的開度,使進(jìn)入反應(yīng)器的單體或引發(fā)劑的流量符合工藝對流量的要求。

②對于單體或引發(fā)劑利用計量泵輸入反應(yīng)器的聚合工藝,流量的控制依靠調(diào)節(jié)計量泵的輸出流量來調(diào)節(jié)。由于計量泵為精密的柱塞式泵,它的輸出流量是通過改變柱塞的行程或改變柱塞的往復(fù)速度(頻常)來進(jìn)行調(diào)整,改變行程是通過手工來實(shí)現(xiàn)的,改變柱塞往復(fù)頻率是通過調(diào)頻器改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。

(4)冷卻水流量的監(jiān)控。

冷卻水流量對反應(yīng)溫度有著重要的影響,但它不是我們直接需要控制的指標(biāo)參數(shù)。因此在一般情況下,冷卻水流量是不直接控制的,它是通過反應(yīng)器溫度間接控制的,但有時需要通過知道冷卻水是否“斷水”或流量太小來預(yù)知反應(yīng)溫度即將失控這一信息。因此,在許多聚合工藝中(尤其是對溫度較敏感的反應(yīng)),要設(shè)置冷卻水水流開關(guān)或冷卻水水量指示。

①冷卻水水流開關(guān)。

圖5 冷卻水水流開關(guān)流程圖

說明：圖中右邊雙點(diǎn)畫線框內(nèi)為前面所敘述的反應(yīng)溫度控制的一個方案；FS為水流開關(guān),當(dāng)有水流過或沒水流過,它發(fā)出不同的開關(guān)信號,當(dāng)計算機(jī)接到?jīng)]水流過的“斷水”信號后,立即發(fā)出報警,促使操作人員注意,并按一定的順序去處理。

②冷卻水流量的指示及控制。

圖6 反應(yīng)器溫度/冷卻水流量串級調(diào)節(jié)流程圖

說明：該流程最終要控制的參數(shù)是反應(yīng)器的溫度,它與用溫度信號直接調(diào)節(jié)閥開度的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)(如圖1所示)的區(qū)別在于：溫度信號是通過改變流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的給定值從而改變冷卻水流量來達(dá)到調(diào)節(jié)溫度目的。它是一種溫度串級調(diào)節(jié)系統(tǒng),與溫度直接調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比,調(diào)節(jié)更穩(wěn)定,同時在計算機(jī)屏上可直接顯示冷卻水流量參數(shù)。

(5)聚合工藝反應(yīng)釜攪拌速率的監(jiān)控。

攪拌在聚合工藝中對傳熱、傳質(zhì)均起到重要作用。攪拌效果的好壞將直接影響反應(yīng)是否會產(chǎn)生局部(或全部)過熱,是否會產(chǎn)生許多副產(chǎn)物等。在反應(yīng)攪拌漿形式、大小選定的情況下,攪拌轉(zhuǎn)速是直接影響攪拌效果的唯一指標(biāo)。因此對攪拌轉(zhuǎn)速的監(jiān)控,在聚合工藝中尤為重要。在聚合工藝中有恒速和變速攪拌兩種形式,恒速攪拌是在整個反應(yīng)過程中攪拌轉(zhuǎn)速始終是不變的攪拌形式；變速攪拌是在反應(yīng)過程中,攪拌轉(zhuǎn)速根據(jù)各反應(yīng)階段對攪拌轉(zhuǎn)速的不同要求而變化的攪拌形式。

①恒速攪拌。

由于目前攪拌漿多為通過三相異步電動機(jī)和固定速比減速器驅(qū)動的,三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速是基本恒定的(它與同步轉(zhuǎn)速之間的速差隨輸出力矩的大小變化而變化,但變化不大)。因此一旦電機(jī)及減速器確定了,攪拌轉(zhuǎn)速基本恒定,不需對其進(jìn)行監(jiān)測；但聚合工藝到后期黏度較高,容易引起電機(jī)過載,另外也不能排除因機(jī)械故障引起電動機(jī)的堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。為了保證電機(jī)不因過載或堵轉(zhuǎn)而燒毀,因此電氣設(shè)計中對電動機(jī)都設(shè)有過載保護(hù),如有必要,也可增加對電動機(jī)輸入電流的監(jiān)測和報警,以便操作人員及時發(fā)現(xiàn)和處理。

②變速攪拌。

變速攪拌多為通過改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來達(dá)到改變攪拌速度這一目的。改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速常用的有通過改變電動機(jī)的磁場極數(shù)及改變輸入電動機(jī)動力電源的頻率兩種形式。采用變極電機(jī)調(diào)速是有級的,一般為雙速；采用變頻電機(jī),在一定范圍內(nèi)可進(jìn)行無級調(diào)速,由于這兩種電機(jī)都屬于異步電動機(jī),只要級數(shù)確定或頻率確定后,攪拌轉(zhuǎn)速就基本確定了,由此一般只需開環(huán)控制就可以滿足要求了,即控制電機(jī)極數(shù)或控制電源頻率就可以了,不需要通過測速裝置直接測得攪拌轉(zhuǎn)速信號后來調(diào)整電動機(jī)轉(zhuǎn)速(即閉環(huán)控制),但測量電機(jī)電流及過載保護(hù)裝置也是需要的。若對攪拌速度有很高要求的聚合工藝,則要通過測速/調(diào)頻的閉環(huán)控制來達(dá)到目的。

圖7 攪拌轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制流程圖

說明：圖中A表示輸入動力電源電流的測量,SE表示轉(zhuǎn)速檢測原件,ST表示轉(zhuǎn)速檢測信號的變換,SICA表示轉(zhuǎn)速(S)、指示(I)、控制(C)、報警(A)、超高(H)、超低(L)。

(6)料倉靜電監(jiān)控。

聚合工藝中許多溶劑、單體都屬低閃點(diǎn)物料,按規(guī)范所有工藝設(shè)備、管道都應(yīng)設(shè)防靜電接地,并要求靜電接地電阻不大于100Ω。料倉當(dāng)然也有此接地要求,一般要求定期進(jìn)行檢查,復(fù)測接地電阻。對于移動設(shè)備如槽車,在工作前必須用防爆靜電鉗及軟導(dǎo)線與接地極可靠連接,以消除靜電。對消除靜電要求嚴(yán)格的場合,應(yīng)使用防爆靜接地檢查報警系統(tǒng),該系統(tǒng)在監(jiān)測到被測點(diǎn)接地電阻超過允許值時,會發(fā)出報警信號,或聯(lián)鎖動作信號,實(shí)現(xiàn)與泵、放料閥等設(shè)備的聯(lián)鎖。

(7)可燃?xì)怏w和有毒氣體濃度的監(jiān)控。

在工藝裝置或儲存設(shè)施中涉及使用或產(chǎn)生甲類氣體或甲、乙A類可燃液體,或存在《高毒物品目錄》(衛(wèi)法監(jiān)發(fā)〔2003〕142號)中有害健康的有毒氣體時,均應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w或有毒氣體濃度檢測報警系統(tǒng),對該系統(tǒng)的要求,應(yīng)符合《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》(GB 50493—2009)。

圖8 溫度聯(lián)鎖流程圖

(8)操作溫度高于物料閃點(diǎn)的操作工序。

對于操作溫度高于物料閃點(diǎn)的操作工序,在該溫度條件下作業(yè)的危險程度和事故風(fēng)險大為增加宜充分考慮到物料在該溫度下的危險特性,建議在安全設(shè)施設(shè)置和設(shè)計時,參照《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50160—2008)中3.0.2條的規(guī)定執(zhí)行。

2.安全控制方面的措施

(1)反應(yīng)釜溫度和壓力的報警和聯(lián)鎖。

①常壓反應(yīng)或反應(yīng)壓力與反應(yīng)溫度有一一對應(yīng)關(guān)系的聚合工藝。

圖9 溫度聯(lián)鎖邏輯圖

說明：

a.以上兩張圖僅表示超溫安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的流程即聯(lián)鎖邏輯,未包括反應(yīng)正常時溫度的調(diào)節(jié)。流程圖中的調(diào)節(jié)閥為溫度的調(diào)節(jié)閥。

b.對于已確定的聚合工藝采用哪一種或哪幾種安全聯(lián)鎖措施,應(yīng)視該反應(yīng)的具體情況確定。

c.反應(yīng)正常進(jìn)行時,安全聯(lián)鎖裝置是不可能起動的,一旦起動,說明裝置的調(diào)節(jié)系統(tǒng)有故障。因此反應(yīng)結(jié)束或停車后必須對各個調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行檢查,只有當(dāng)故障排除后方能重新開車。

d.當(dāng)單體或引發(fā)劑為用計量泵送入反應(yīng)器時,安全系統(tǒng)在關(guān)閉TV3前應(yīng)切斷計量泵的動力電源。

②反應(yīng)溫度和壓力不存在一一對應(yīng)關(guān)系,正常反應(yīng)是分別用各自相對獨(dú)立的調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的聚合工藝。

圖10 壓力安全聯(lián)鎖流程圖

(2)防止“暴聚”的發(fā)生。

①聚合反應(yīng)熱的散發(fā)。

a.聚合釜良好的傳熱能力可以增加散熱,在相當(dāng)程度上意味著聚合釜的安全情況。b.一般較大的聚合釜需裝釜頂冷凝回流器。在使用釜頂冷凝器時要注意向釜中加料時排盡不凝氣體,否則會使傳熱系數(shù)下降；還應(yīng)避免采用揮發(fā)性引發(fā)劑,防止釜內(nèi)泡沫進(jìn)入冷凝器,因結(jié)垢使傳熱系數(shù)降低。c.冷卻水可以帶走釋放的熱量。在聚合過程中,視放熱情況控制閥門調(diào)節(jié)水量,在反應(yīng)出現(xiàn)自動加速時可通過調(diào)節(jié)補(bǔ)充水量和循環(huán)水量的比例降低水溫來保證放熱增加的要求。

②攪拌安全技術(shù)。

a.反應(yīng)熱的散發(fā),與釜內(nèi)物料是否均勻與攪拌情況密切相關(guān)。b.為了使其擁有更好的散熱和反應(yīng)溫度,應(yīng)充分?jǐn)嚢?攪拌裝置具有一定剪切強(qiáng)度和循環(huán)次數(shù)。c.攪拌強(qiáng)度與槳葉尺寸和層數(shù)有關(guān),因此在選擇攪拌裝置時要根據(jù)散熱要求合理選擇。

③防止“粘釜”技術(shù)。

“粘釜”會導(dǎo)致聚合散熱能力下降,引發(fā)暴聚。解決“粘釜”問題可從以下幾個方面考慮：a.對聚合釜表面及有關(guān)構(gòu)件表面精細(xì)研磨。b.在聚合配方中加添加劑。c.在釜內(nèi)有關(guān)構(gòu)件上涂覆防粘釜涂層。d.已存在“粘釜”情況下及時使用溶劑清洗或用超高壓水實(shí)現(xiàn)水力清釜。

圖11 壓力安全聯(lián)鎖邏輯圖

(3)防止泄漏的發(fā)生。

a.軸封采用現(xiàn)代液體密封技術(shù)。目前國產(chǎn)聚合釜多采用機(jī)械密封,效果和壽命不盡理想；應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究,同時要嚴(yán)格定期檢查維修。b.防止“暴聚”時安全閥泄壓造成的物料排放?！氨┚邸迸帕蠒怪車諝庵蠽CM濃度很高,可能引發(fā)爆炸；一旦溫度、壓力超高時,必須制定嚴(yán)格措施進(jìn)行緊急降溫處理,準(zhǔn)備足夠的中止劑。c.壓力容器管道的防泄漏技術(shù)。如果壓力管道及容器發(fā)生破裂,會造成大量VCM泄漏,并難以進(jìn)行現(xiàn)場補(bǔ)救和處理,危險性極大。因此堅(jiān)持開釜前嚴(yán)格執(zhí)行檢查、定期更換和試壓制度等對壓力容器管道的安全管理。

(4)擴(kuò)充原有的控制系統(tǒng)的功能,提高生產(chǎn)工藝過程的自動化水平,加強(qiáng)控制系統(tǒng)功能的冗余設(shè)計。由于原有生產(chǎn)系統(tǒng)的許多操作仍由人工完成,存在人為失誤的可能,有必要改進(jìn)控制系統(tǒng)功能,盡可能實(shí)現(xiàn)自動控制。