乙炔壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)的改進(jìn)

付亞鋒,周紅燕

(石河子天域新實(shí)化工有限公司，新疆 石河子 832000)

在PVC生產(chǎn)中，乙炔壓縮機(jī)是乙炔工序的核心設(shè)備。乙炔是極不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔?在高壓下極易發(fā)生分解，壓力增高引起乙炔爆炸所需要的激發(fā)能量就會(huì)顯著降低，因此乙炔壓縮機(jī)的最高工作壓力一般控制在2.45 MPa[1]。因?yàn)橐胰簿哂幸兹家妆裕詫?duì)乙炔生產(chǎn)設(shè)備要求極高，對(duì)乙炔壓縮機(jī)的控制及操作要求也更高。

1 乙炔生產(chǎn)工藝

從發(fā)生崗位送到清凈系統(tǒng)的粗乙炔經(jīng)冷卻塔進(jìn)入水洗塔冷卻降溫并除去過(guò)飽和水分后，一部分送入乙炔氣柜緩沖，另一部分經(jīng)乙炔壓縮機(jī)加壓后進(jìn)入清凈塔，與塔頂噴淋而下的次氯酸鈉溶液逆相接觸，除去硫、磷等雜質(zhì)的粗乙炔再進(jìn)入中和塔，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)7%～13%的堿液中和，除去酸性物質(zhì)，得到體積分?jǐn)?shù)99.00%以上的精乙炔氣，根據(jù)生產(chǎn)需要送往氯乙烯車(chē)間使用。

采用電石法生產(chǎn)的乙炔對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求較高。乙炔水環(huán)壓縮機(jī)是多級(jí)壓縮液環(huán)泵，裝在軸上的葉輪偏心地安裝在圓柱形泵體內(nèi)，并可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，使工作液在泵體內(nèi)形成轉(zhuǎn)動(dòng)的液環(huán)。液環(huán)在葉輪的兩個(gè)葉片之間脈動(dòng)，在吸氣側(cè)，液環(huán)逐漸遠(yuǎn)離葉輪輪轂，氣體通過(guò)圓盤(pán)上的吸氣口軸向進(jìn)入泵內(nèi)；在排氣側(cè)，液環(huán)逐漸靠近葉輪輪轂，氣體被壓縮并通過(guò)圓盤(pán)上的排氣口被軸向排出，然后進(jìn)入下一級(jí)，再重復(fù)上一級(jí)的壓縮過(guò)程。目前，石河子天域新實(shí)化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱天域新實(shí))使用的乙炔壓縮機(jī)型號(hào)為2BE305-8BY5，流量為3 400 m3/h，工作壓力為0.165 MPa，其主要部件的材質(zhì)大多為碳鋼。

2 存在的問(wèn)題

(1)乙炔壓縮機(jī)組的整個(gè)系統(tǒng)采用自動(dòng)化控制，控制精度高，控制方案精準(zhǔn)，對(duì)整體液位低低報(bào)警、低報(bào)、高報(bào)、高高報(bào)警等都設(shè)置了報(bào)警信息及聯(lián)鎖信息。智能控制機(jī)組對(duì)開(kāi)車(chē)條件要求較高，如果機(jī)組附帶的氣液分離器液位高度達(dá)不到要求，會(huì)影響整個(gè)機(jī)組的正常運(yùn)行，機(jī)組空轉(zhuǎn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)影響較大。

(2)乙炔生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多，有時(shí)需要緊急停車(chē)或維修停車(chē)。但是中控室操作站上沒(méi)有“停止”操作按鈕，相關(guān)停止操作需要操作人員到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行，極不便利。

(3)壓縮機(jī)工作過(guò)程主要依靠葉輪的偏心運(yùn)動(dòng)，通過(guò)圓盤(pán)的小氣孔產(chǎn)生送氣量，葉輪和圓盤(pán)直接接觸乙炔。采用電石法生產(chǎn)的乙炔中含有少量的硫、磷，與水反應(yīng)會(huì)生成少量的酸，易腐蝕壓縮機(jī)葉輪和圓盤(pán)設(shè)備。天域新實(shí)目前使用的壓縮機(jī)備件為普通碳鋼材質(zhì)，在使用過(guò)程中，葉輪與圓盤(pán)受到腐蝕，導(dǎo)致壓縮機(jī)無(wú)法達(dá)到生產(chǎn)供氣量，影響使用，須重新拆機(jī)更換備件，頻繁拆機(jī)既影響企業(yè)正常生產(chǎn)，又增加了勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。

3 解決措施

(1)在乙炔壓縮機(jī)開(kāi)車(chē)過(guò)程及停車(chē)過(guò)程中增加限制條件，如壓縮機(jī)組氣液分離器液位必須>200 mm，同時(shí)中控操作按鈕“允許啟動(dòng)”按鈕處于 “允許”位置上，即兩個(gè)條件均滿足時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員才能開(kāi)啟壓縮機(jī)組。

(2)在中控操作畫(huà)面上增加“停車(chē)”按鈕，并且為了防止誤操作，又增加了“停車(chē)”二次確認(rèn)按鈕，使停車(chē)維修更加方便快捷、安全可靠。

(3)雙相鋼是由馬氏體、奧氏體或貝氏體與鐵素體基體兩相組織構(gòu)成，一般將鐵素體與奧氏體組成的鋼稱為雙相不銹鋼，其具有高強(qiáng)度和高延展性，已成為一種強(qiáng)度高、成型性好的新型沖壓用鋼。其導(dǎo)熱系數(shù)大，線性膨脹系數(shù)小，并將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起，具有良好的耐孔蝕性能和耐抗力。天域新實(shí)將設(shè)備主要部件更換為此材質(zhì)后，維修頻率大大降低，設(shè)備利用率得到了提高。

(4)對(duì)操作人員定期進(jìn)行相關(guān)操作技能培訓(xùn)，提高設(shè)備定期維護(hù)保養(yǎng)和潤(rùn)滑意識(shí)，提高員工的操作及安全應(yīng)變能力，明確乙炔壓縮機(jī)運(yùn)行、維護(hù)及控制過(guò)程中的重點(diǎn)事項(xiàng)，做好日常巡檢記錄；同時(shí)安排維修人員定期對(duì)乙炔壓縮機(jī)組進(jìn)行專(zhuān)業(yè)檢查，例如停機(jī)后對(duì)各部件進(jìn)行緊固，對(duì)安全閥、壓力表等附件進(jìn)行校準(zhǔn)，對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行定期拆檢、校準(zhǔn)與維修，同時(shí)對(duì)設(shè)備相關(guān)傳感數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行測(cè)試；落實(shí)各關(guān)鍵控制點(diǎn)精細(xì)化管理，結(jié)合DCS控制確保設(shè)備安全、可靠、平穩(wěn)運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

天域新實(shí)乙炔壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)和部件材質(zhì)改造后運(yùn)行平穩(wěn)，運(yùn)行效率提高，運(yùn)行周期延長(zhǎng)，更好地滿足了企業(yè)日益發(fā)展的需要。