氨制冷系統(tǒng)在丁苯橡膠裝置的作用及注意事項(xiàng)

王天威

[摘 要]丁苯橡膠氨系統(tǒng)的作用：通過(guò)液氨的氣化帶走丁二烯與苯乙烯乳液共聚反應(yīng)熱，使聚合反應(yīng)在恒定的溫度下平穩(wěn)進(jìn)行。換熱后的氣氨返回氨制冷壓縮機(jī)內(nèi)進(jìn)行壓縮、冷凝成液氨再次返送給氨用戶(hù)，形成閉合回路。聚合反應(yīng)熱的導(dǎo)出若是利用液氨的蒸發(fā)壓力不同蒸發(fā)溫度也不同的原理，通過(guò)改變液氨的蒸發(fā)壓力而控制物料溫度稱(chēng)為濕法控制；通過(guò)改變液氨的進(jìn)料量以改變聚合釜氨冷卻列管的傳熱面積，從而改變傳熱量為干法控制。

[關(guān)鍵詞]氨制冷系統(tǒng)；丁苯橡膠裝置；作用；注意事項(xiàng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G161 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）30-0399-01

1 氨制冷壓縮機(jī)參數(shù)的設(shè)定及意義

1.1 吸氣壓力的設(shè)定及意義

氨制冷壓縮機(jī)入口吸氣壓力320kPa（A），其設(shè)定的依據(jù)是聚合釜溫度控制采用的是干法控制，需要利用-7℃的液氨進(jìn)行冷卻撤熱，查液氨飽和蒸汽壓與溫度對(duì)照表可知：-7℃的液氨所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力大致在0.315～0.341kPa（A）之間，故將氨制冷壓縮機(jī)入口吸氣壓力設(shè)定為320kPa（A）。當(dāng)氨制冷壓縮機(jī)入口吸氣壓力低于320kPa（A）時(shí)，壓縮機(jī)將自動(dòng)限制負(fù)荷加載，當(dāng)吸氣壓力低于低于200kPa（A）將壓縮機(jī)將聯(lián)鎖停機(jī)以自我保護(hù)。

1.2 排氣壓力的設(shè)定及意義

氨制冷壓縮機(jī)壓縮后的高溫高壓氣氨經(jīng)氨冷凝器利用循環(huán)水進(jìn)行冷卻液化，循環(huán)水進(jìn)水溫度要求≤30℃。查液氨飽和蒸汽壓與溫度對(duì)照表可知：30℃的液氨所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力1450.7kPa（A），故控制壓縮機(jī)排氣吸氣壓力不得大于1600kPa（A）。排氣壓力不得過(guò)高，否則不利于氣氨的冷卻液化；再者排氣壓力過(guò)高會(huì)造成設(shè)備安全閥起跳。當(dāng)排氣壓力大于1600kPa（A）時(shí)，壓縮機(jī)將自動(dòng)限制負(fù)荷加載；當(dāng)壓力大于1750kPa（A）時(shí)，壓縮機(jī)延時(shí)2s聯(lián)鎖停機(jī)。在生產(chǎn)過(guò)程中，需要及時(shí)調(diào)整氨冷凝器E-7101循環(huán)冷卻水的用量以達(dá)到控制調(diào)節(jié)排氣壓力的目的。

1.3 排氣溫度及潤(rùn)滑油溫度的設(shè)定及意義

壓縮機(jī)的排氣溫度取決于壓縮比、吸排氣阻力損失、吸氣溫度和變壓縮過(guò)程指數(shù)。排氣溫度過(guò)高不僅影響生產(chǎn)還會(huì)加劇設(shè)備的損耗，縮短設(shè)備壽命；此外還會(huì)加速油品惡化，降低潤(rùn)滑油的性能和閃點(diǎn)等，甚至引起潤(rùn)滑油自燃，導(dǎo)致壓縮機(jī)燒毀或壓縮機(jī)發(fā)生爆炸。對(duì)于RWBII767型壓縮機(jī)排氣溫度要求不得大于88℃，當(dāng)排氣溫度高于100℃時(shí)將延時(shí)5s聯(lián)鎖停機(jī)。一般情況下，壓縮機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油油溫與排氣溫度成正比關(guān)系，油溫過(guò)熱將使?jié)櫥偷恼扯冉档停瑢?dǎo)致軸承、氣缸產(chǎn)生不應(yīng)有的磨損，甚至引起燒壞軸瓦、軸頸和拉傷氣缸壁的嚴(yán)重事故；油溫過(guò)低則潤(rùn)滑油流動(dòng)性能差，不容易布滿(mǎn)摩擦部位，嚴(yán)重時(shí)會(huì)形成半干摩擦。因此RWBII767型壓縮機(jī)潤(rùn)滑油溫度要求在12.8～75℃之間。FrickRWBII767型壓縮機(jī)機(jī)組沒(méi)有潤(rùn)滑油循環(huán)泵，因此冬季開(kāi)工時(shí)要確保氨制冷壓縮機(jī)廠(chǎng)房?jī)?nèi)室溫不得低于12.8℃，否則備用氨制冷壓縮機(jī)將因油溫過(guò)低觸發(fā)聯(lián)鎖無(wú)法正常啟動(dòng)。

2 氨系統(tǒng)開(kāi)工前的注意事項(xiàng)

2.1 氨系統(tǒng)氣密性試驗(yàn)

氣密性試驗(yàn)應(yīng)在氨系統(tǒng)管線(xiàn)吹掃的基礎(chǔ)上進(jìn)行，氣密壓力可定為1.6MPa（G）。因氣密壓力要求較高，需要大型空壓機(jī)與氨系統(tǒng)焊接固定管線(xiàn)相連。建議先用0.6MPa（G）工廠(chǎng)風(fēng)將氨系統(tǒng)升壓，然后再利用空壓機(jī)對(duì)系統(tǒng)升壓以節(jié)省氣密時(shí)間。先將系統(tǒng)慢慢升壓至0.2MPa（G），然后再分3～4個(gè)階段加壓至最高氣密壓力1.6MPa（G）。將系統(tǒng)壓力至少保持24h，在此期間除環(huán)境溫度引起的壓力變化外，不得有其它壓力變化（或者計(jì)算24h內(nèi)系統(tǒng)的泄漏率<0.3%為合格）。注意事項(xiàng)：氨系統(tǒng)氣密時(shí)，需將整個(gè)氨系統(tǒng)流程全部打通，并系統(tǒng)中的玻璃板液位計(jì)、壓力變送器等不耐壓元件切出，升壓過(guò)程要緩慢，每到一個(gè)階段壓力下利用肥皂水或發(fā)泡劑檢漏，處理完漏點(diǎn)再繼續(xù)升壓。

2.2 氨系統(tǒng)氮?dú)庵脫Q抽真空操作

注意事項(xiàng)：（1）氨制冷單元抽真空操作需要利用真空泵接固定管線(xiàn)與系統(tǒng)相連，并將系統(tǒng)抽真空至3mmHg（絕壓）。（2）氨制冷壓縮機(jī)填注潤(rùn)滑油工作可以在抽真空操作完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行，利用系統(tǒng)負(fù)壓進(jìn)行加注，注意加注過(guò)程要防止?jié)櫥统榭斩鴮⒖諝鈳胂到y(tǒng)。（3）聚合單元回收單元抽真空可以利用聚合單元蒸汽噴射器與氨系統(tǒng)相連抽至60～80kPa（A）（絕壓），并反復(fù)充氮?dú)獬檎婵罩敝料到y(tǒng)中氧含量小于0.3%（v/v）為合格。

2.3 氨系統(tǒng)氣氨置換

建議將氨系統(tǒng)分為氨制冷單元與聚合單體回收單元兩部分進(jìn)行。首先利用液氨槽車(chē)氣氨對(duì)氨制冷單元充壓0.20MPa（G）后取氣體樣分析氣氨含量≥95%為合格。氨制冷單元?dú)獍敝脫Q合格后，再對(duì)聚合回收單元氨系統(tǒng)進(jìn)行置換。注意事項(xiàng)：（1）氨制冷單元抽真空合格后，可以利用負(fù)壓或卸氨泵將槽車(chē)內(nèi)液氨卸至液氨貯罐內(nèi)，然后再利用液氨貯罐內(nèi)的氣氨對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行氣氨置換。充壓時(shí)要緩慢多次進(jìn)行，以防液氨急劇氣化溫度下降造成罐體破裂危險(xiǎn)。（2）氨制冷單元因真空度較高，氣氨置換一次性就能合格。聚合單體回收單元需要多次充氣氨置換，對(duì)氨系統(tǒng)泄壓時(shí)，一定要將氣氨泄至盛水的容器內(nèi)進(jìn)行吸收，嚴(yán)禁對(duì)空排放。

3 氨系統(tǒng)開(kāi)工過(guò)程注意事項(xiàng)

氨系統(tǒng)聯(lián)運(yùn)試車(chē)的目的：對(duì)氨系統(tǒng)管線(xiàn)進(jìn)行實(shí)體填充并對(duì)氨制冷壓縮機(jī)單機(jī)試運(yùn)，為聚合進(jìn)料提供換熱保障。具體實(shí)施方案：利用水的比熱容大的特點(diǎn)，首先從化學(xué)品配制單元向聚合釜內(nèi)填充60℃熱脫鹽水，再將氨系統(tǒng)流程打通，當(dāng)氨制冷單元返回氣氨壓力在0.22MPa（G）時(shí)，即可啟動(dòng)氨制冷壓縮機(jī)進(jìn)行氨系統(tǒng)聯(lián)運(yùn)。

注意事項(xiàng)：（1）氨系統(tǒng)聯(lián)運(yùn)過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)閥門(mén)、法蘭等部位若有泄漏，可以使用便攜式氨氣報(bào)警儀進(jìn)行查漏并處理（當(dāng)環(huán)境氨泄漏量≥30ppm氨氣報(bào)警儀將發(fā)出蜂鳴聲）。（2）必須啟動(dòng)聚合釜攪拌器以加強(qiáng)換熱，要緩慢打開(kāi)聚合釜液氨調(diào)節(jié)閥，并設(shè)定聚合釜溫度20℃并串級(jí)自動(dòng)控制。（3）氨系統(tǒng)聯(lián)運(yùn)過(guò)程中，聚合釜溫度不得低于0℃。發(fā)現(xiàn)聚合釜溫度異常低，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉液氨調(diào)節(jié)閥，防止聚合釜內(nèi)氨列管凍裂。（4）當(dāng)氨制冷壓縮機(jī)運(yùn)行正常、各聚合釜溫度控制正常，表明氨系統(tǒng)聯(lián)運(yùn)結(jié)束。此時(shí)應(yīng)先將各聚合釜液氨調(diào)節(jié)閥組關(guān)閉，待聚合釜內(nèi)氨液面降至零時(shí)再停運(yùn)氨制冷壓縮機(jī)，以防止氨系統(tǒng)停運(yùn)后釜內(nèi)液氨氣化造成氨列管凍裂。

結(jié)論

本文分析了氨制冷壓縮機(jī)重點(diǎn)參數(shù)的設(shè)定及其意義，詳細(xì)研究了丁苯橡膠裝置氨系統(tǒng)在開(kāi)工、停工及檢修過(guò)程中所遇見(jiàn)的問(wèn)題并提出對(duì)策及注意事項(xiàng)，對(duì)其他類(lèi)似橡膠裝置，尤其是將要停工檢維修的橡膠裝置具有較強(qiáng)的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

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