加強(qiáng)管理維護(hù)促進(jìn)造粒裝置長周期運(yùn)行

(中海石油化學(xué)股份有限公司，海南 東方 572600)

中海石油化學(xué)股份有限公司1996年引進(jìn)的挪威海德魯流化床尿素大顆粒造粒裝置，其具有放空空氣污染小、縮二脲含量低、產(chǎn)品緩釋長效等優(yōu)良特性；但與傳統(tǒng)的小顆粒塔式造粒相比，又有運(yùn)行周期短、維修維護(hù)工作量大的缺點(diǎn)。造粒裝置最長連續(xù)運(yùn)行1個(gè)月，最短連續(xù)運(yùn)行10d，平均連續(xù)運(yùn)行15d～18d。頻繁清洗造粒機(jī)，是尿素裝置最主要的工作之一。每次清洗造粒機(jī)耗時(shí)4h，上至部門領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員，下至班組，必須參與完成這一繁瑣工作。清洗完造粒機(jī)后，往往需2～3d處理尿液罐積存的尿液，蒸汽消耗增加，工藝?yán)淠禾幚硐到y(tǒng)負(fù)荷增大。確保尿素造粒裝置的長周期、穩(wěn)定運(yùn)行，是一項(xiàng)迫切的任務(wù)。

1 影響造粒機(jī)長周期運(yùn)行的一般因素

影響造粒機(jī)長周期運(yùn)行的一般因素可以從人、機(jī)、料、法、環(huán)這5個(gè)方面分析原因。這5方面的因果魚刺圖見圖1。

圖1 影響造粒長周期運(yùn)行因素的因果魚刺圖

1.1 人

造粒裝置“人”的影響可歸納為以下幾點(diǎn)：操作人員技術(shù)水平、經(jīng)驗(yàn)的高低、責(zé)任心強(qiáng)弱、是否嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程等。

1.2 法

“法”可以理解為法則、規(guī)則、操作法?！胺ā睂?duì)系統(tǒng)的影響可以理解為操作規(guī)程編寫是否合理、是否有操作性。造粒裝置的操作規(guī)程存在模糊、籠統(tǒng)的方面，不利于造粒機(jī)的長周期運(yùn)行。主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

(1)流化空氣量的分配。造粒機(jī)有6個(gè)室，由1臺(tái)風(fēng)機(jī)供應(yīng)流化空氣，流化空氣的分配不當(dāng)會(huì)引起造粒機(jī)工況的惡化。外方資料要求各室的風(fēng)量大致相等即可。在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，維持“第1室風(fēng)量>第2室風(fēng)量>第3室風(fēng)量>第4室風(fēng)量”的分配方式，可以使造粒機(jī)料位易于控制，明顯改善造粒機(jī)的出料狀況，延長了造粒機(jī)運(yùn)行周期。

(2)造粒機(jī)的出口風(fēng)道結(jié)疤的處理。造粒機(jī)運(yùn)行到后期，出口風(fēng)道結(jié)疤，堵塞風(fēng)道，使管道阻力加大，造粒機(jī)真空無法維持。為了防止風(fēng)道結(jié)疤，在造粒機(jī)出口風(fēng)道處增加低壓沖洗水噴頭，日常維護(hù)中每班沖洗。經(jīng)此改造后，即使在造粒機(jī)運(yùn)行后期，真空仍維持較好。

(3)造粒機(jī)料位的控制。在正常生產(chǎn)中，若能穩(wěn)定造粒機(jī)的料位，就能基本穩(wěn)定造粒機(jī)的工況。造粒機(jī)料位一般控制在50%～55%。在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，造粒機(jī)運(yùn)行后期，料位若仍控制在高限，則較難控制，易發(fā)生波動(dòng)。經(jīng)過總結(jié)摸索后，在造粒機(jī)運(yùn)行初期控制高料位，在運(yùn)行后期降低料位操作，則料位更容易控制。

(4)破碎機(jī)間隙的調(diào)整。破碎機(jī)間隙的調(diào)整與產(chǎn)品的粒度分布關(guān)系密切，同時(shí)也影響到造粒機(jī)的長周期運(yùn)行。

1.3 環(huán)

“環(huán)”即環(huán)境，指的是環(huán)境因素對(duì)系統(tǒng)的影響。對(duì)造粒工況有影響的環(huán)境因素有以下幾方面：①夏季天氣炎熱，氣溫高，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)、皮帶等運(yùn)行工況差，蒸發(fā)真空不易達(dá)標(biāo)；②海南多臺(tái)風(fēng)、暴風(fēng)雨天氣，空氣潮濕，易造成造粒機(jī)、流化床冷卻器死床；③冬天天氣寒冷，空氣干燥，空氣溫度低。風(fēng)機(jī)、機(jī)泵運(yùn)行工況改善，蒸發(fā)尿液濃度高，造粒機(jī)不易結(jié)疤，運(yùn)行周期延長。

1.4 料

“料”即物料、原料，如霧化空氣量、霧化空氣溫度高低、流化空氣量、流化空氣溫度、濕度大小等因素。

1.5 機(jī)

“機(jī)”就是機(jī)械、儀表、電氣設(shè)備等。海德魯流化床造粒裝置設(shè)備種類多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修維護(hù)工作量大。設(shè)備原因?qū)υ炝C(jī)長周期運(yùn)行造成影響的事故有：①噴頭堵塞；②皮帶故障。皮帶的跑偏，斷裂；③電機(jī)故障。電氣設(shè)備處于粉塵量大、溫度高、有腐蝕性的環(huán)境中，易發(fā)生故障；④破碎機(jī)破碎效果差，破碎的粉塵量大；⑤振動(dòng)抽料機(jī)易發(fā)生共振，出料波動(dòng)，造粒機(jī)料位難以控制；⑥風(fēng)機(jī)軸承、風(fēng)門的損壞。

2 影響造粒機(jī)長期運(yùn)行的重要因素

影響造粒機(jī)長周期運(yùn)行的重要影響因素有3種(見圖1)：即“料”中的尿液濃度、“法”中的機(jī)理不明和“機(jī)”中的振動(dòng)篩故障。

2.1 尿液濃度低

海德魯流化床大顆粒造粒技術(shù)要求進(jìn)料尿液的濃度≥96%。從分析結(jié)果來看，進(jìn)造粒尿液濃度低于96%。若進(jìn)料濃度太低，大量水分在造粒機(jī)內(nèi)蒸發(fā)，造粒機(jī)內(nèi)粉塵量大，工況惡化，導(dǎo)致造粒機(jī)內(nèi)壁易結(jié)疤、多孔板易堵塞、出口風(fēng)道易結(jié)大塊，風(fēng)機(jī)負(fù)荷加大，粉塵洗滌系統(tǒng)負(fù)荷大，返回蒸發(fā)的尿液量增大。這是造成造粒機(jī)運(yùn)行工況差、周期短的重要原因。濃度低的原因如下。

(1)蒸發(fā)真空度低。蒸發(fā)系統(tǒng)真空度在夏天不易達(dá)標(biāo)，是造成尿液濃度低的根本原因?？梢蕴岣咔跋到y(tǒng)中、低壓分解器的溫度，適當(dāng)降低中、低壓系統(tǒng)的壓力，使負(fù)荷前移，降低進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)的游離氨濃度，從而提高蒸發(fā)真空度。

(2)脲醛添加劑系統(tǒng)帶入水分。為了改善產(chǎn)品的質(zhì)量，向造粒尿液中加入了脲醛添加劑。但同時(shí)帶入的水分進(jìn)入尿液，導(dǎo)致尿液濃度偏低。目前尚無解決措施。

2.2 機(jī)理不明

機(jī)理不明主要是指脲醛添加劑系統(tǒng)的反應(yīng)機(jī)理不明。尿素和甲醛在酸性、中性、堿性環(huán)境中都會(huì)發(fā)生不同的復(fù)雜反應(yīng)，生成樹脂型化合物。針對(duì)該反應(yīng)的機(jī)理、反應(yīng)條件、反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響等，目前缺乏深入的理論研究。脲醛添加劑對(duì)造粒系統(tǒng)有著非比尋常的意義，直接影響尿素顆粒的強(qiáng)度和粉塵量。通過摸索和實(shí)驗(yàn)，研究反應(yīng)的條件，目前初步得出了最佳的反應(yīng)pH值和反應(yīng)溫度。

2.3 振動(dòng)篩故障

影響造粒長周期運(yùn)行的設(shè)備很多，當(dāng)前影響最大的是振動(dòng)篩。歷年來曾頻繁發(fā)生故障，對(duì)造粒的長周期運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。曾發(fā)生的故障如下：①振動(dòng)篩篩分效果差，易堵料，電機(jī)易過載跳車；②吊繩及卡銷組件故障；③上下篩網(wǎng)破，篩框壞；④石墨滑塊發(fā)生偏磨；⑤搖臂斷裂；⑥偏心軸承損壞、軸承箱損壞；⑦傳動(dòng)皮帶斷裂，皮帶輪損壞。

3 措施

保證造粒裝置長周期運(yùn)行，應(yīng)做好以下幾點(diǎn)。

(1)針對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)這5大影響因素，采取相應(yīng)的措施。例如造粒機(jī)出口風(fēng)道結(jié)疤，采取了接低壓沖洗水，連接噴頭每班沖洗。經(jīng)此改造后，造粒機(jī)運(yùn)行后期真空差的問題得到了解決。針對(duì)尿液濃度低、脲醛添加劑系統(tǒng)機(jī)理不明、振動(dòng)篩故障這3大主要原因，找尋對(duì)策。盡量提高尿液濃度，加強(qiáng)對(duì)脲醛添加劑系統(tǒng)反應(yīng)機(jī)理的研究，對(duì)振動(dòng)篩進(jìn)行工藝和設(shè)備的分析，促進(jìn)造粒裝置的長周期運(yùn)行。

(2)加強(qiáng)工藝管理。為了改善造粒機(jī)工況，必須加強(qiáng)工藝維護(hù)、巡檢，發(fā)現(xiàn)隱患，預(yù)防事故。造粒裝置動(dòng)設(shè)備多，發(fā)生事故的可能性大，對(duì)維護(hù)、巡檢的要求非常高。為加強(qiáng)對(duì)造粒裝置的管理，制定預(yù)防性維護(hù)措施如下：①定時(shí)測量記錄風(fēng)機(jī)的電機(jī)軸承溫度，定期比對(duì)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承的異常情況；②控制好造粒機(jī)真空，及時(shí)調(diào)整造粒機(jī)流化空氣風(fēng)量，使前三室風(fēng)量盡量在60t/h以上，第4、5室風(fēng)量在45t/h左右；③控制好造粒機(jī)溫度。盡量提高第1室的溫度。當(dāng)造粒機(jī)溫度較低時(shí)，通過提高第1室的溫度從而提高整個(gè)造粒機(jī)的溫度；④控制好造粒機(jī)洗滌系統(tǒng)?？刂瞥鲏翰?，及時(shí)調(diào)整除沫器沖洗水量；⑤下雨或潮濕天氣，及時(shí)提高造粒機(jī)和冷卻器流化空氣的溫度，避免造粒機(jī)死床；⑥加減噴頭時(shí)蒸汽預(yù)熱和吹掃的時(shí)間應(yīng)充分；⑦定期檢查物料管道是否暢通。

(3)加強(qiáng)設(shè)備管理、維護(hù)。機(jī)器設(shè)備方面的事故占相當(dāng)大的比例。加強(qiáng)設(shè)備的監(jiān)控和維護(hù)、維修管理，對(duì)造粒系統(tǒng)的長周期、穩(wěn)定運(yùn)行有著非比尋常的意義。例如，針對(duì)破碎機(jī)、斗提機(jī)三角皮帶頻繁發(fā)生斷裂事故的現(xiàn)象，制定措施，對(duì)三角皮帶定期更換，避免了突發(fā)故障的發(fā)生。

4 結(jié)語

中海石油化學(xué)股份有限公司的尿素裝置是我國引進(jìn)的第一套大顆粒尿素造粒裝置。從人、機(jī)、料、法、環(huán)5個(gè)方面分析影響造粒長周期運(yùn)行的因素，并采取針對(duì)性的措施。通過加強(qiáng)工藝管理、設(shè)備維護(hù)，造粒長周期運(yùn)行的時(shí)間穩(wěn)定提升到25～30d。