透平壓縮機(jī)在氯堿生產(chǎn)中的實(shí)用操作

蘇 敏，董紅波，朱建勇，馬龍強(qiáng)

（濱化集團(tuán)股份有限公司，山東 濱州 256600）

濱化集團(tuán)化工分公司氯堿車間44萬t/a燒堿裝置分為一期裝置和二期裝置，氯氣處理使用透平式氯氣壓縮機(jī)對(duì)氯氣進(jìn)行壓縮后輸送至下游氯氣用戶。目前，共3臺(tái)不同規(guī)格型號(hào)的西門子氯氣壓縮機(jī)可用于對(duì)氯氣進(jìn)行壓縮，正常運(yùn)行2臺(tái)，1臺(tái)備用，其中一期A透平機(jī)氯氣處理能力為13 000 Nm3/h，出口壓力可達(dá)1.2 MPa，與本工序原使用的氯氣壓縮機(jī)相比，新的壓縮機(jī)處理能力與壓縮比都要高，現(xiàn)場使用PLC控制，系統(tǒng)更加穩(wěn)定，同時(shí)通過通訊實(shí)現(xiàn)DCS的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。2017年將氯氣切入該壓縮機(jī)運(yùn)行，目前該設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。本文針對(duì)該氯氣壓縮機(jī)切換過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析與總結(jié)。

1 工藝簡介

該公司氯處理工序共2套氯氣處理及壓縮裝置，分別對(duì)應(yīng)一二期電解裝置。其中一期電解裝置的氯氣經(jīng)干燥后進(jìn)入一期A氯氣壓縮機(jī)（設(shè)計(jì)能力13 000 Nm3/h），經(jīng)四級(jí)壓縮加壓至0.85 MPa左右送至氯氣液化汽化裝置，進(jìn)一步處理后送往下游四氯乙烯、氯丙烯、PO裝置；二期電解裝置的氯氣經(jīng)干燥后進(jìn)入二期氯氣壓縮機(jī)（設(shè)計(jì)能力8500Nm3/h），經(jīng)三級(jí)壓縮至0.35 MPa左右，送至下游PO裝置；同時(shí)一期氯處理裝置還設(shè)有一臺(tái)四級(jí)氯氣壓縮機(jī)B（設(shè)計(jì)能力9 600 Nm3/h），其入口、出口與一期A透平機(jī)、二期透平機(jī)入口、出口均通過管線連通，若在用設(shè)備出現(xiàn)故障需維修，可將在用設(shè)備切至備用的B氯氣壓縮機(jī)，起到備用作用（見圖1），同時(shí)，由于一期A、B氯氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)能力不同，一二期氯氣壓縮機(jī)針對(duì)的下游用戶不同，也可根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷的變化及下游的用氯需求，使用合適的氯氣壓縮機(jī)。

2 透平機(jī)切換過程（A透平機(jī)向B透平機(jī)的切換）

（1）B氯氣壓縮機(jī)具備切入氯氣前的準(zhǔn)備工作：啟動(dòng)B透平機(jī)并進(jìn)行氯氣置換

a.開啟備用透平機(jī)B并進(jìn)行空運(yùn)，控制B透平機(jī)入口壓力3.0 kPa，檢查確認(rèn)透平機(jī)各運(yùn)行參數(shù)（軸溫、震動(dòng)、氯氮壓差等自身聯(lián)鎖的參數(shù)）在正常范圍內(nèi)；

b.B透平機(jī)用氮?dú)膺\(yùn)行至系統(tǒng)含水低于60×10-6，具備進(jìn)氯氣條件后開始通入部分氯氣，關(guān)閉入口充氮閥對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行置換；

圖1 氯處理透平機(jī)工藝簡圖

c.運(yùn)行1 h后在B透平機(jī)去廢氣閥處取樣分析氯氣純度，如氯氣純度大于96%，則認(rèn)為氯氣置換合格；

d.氯氣置換合格后，關(guān)閉去廢氣閥，關(guān)小補(bǔ)氯氣閥（由于密封氣會(huì)損失少量氯氣，還需少量補(bǔ)充氯氣），維持B透平機(jī)自回流運(yùn)行。

（2）透平機(jī)由A透平機(jī)切至B透平機(jī)的切換步驟

a.通知調(diào)度開始切換，調(diào)整B透平機(jī)入口壓力與A透平機(jī)入口壓力基本一致；

b.關(guān)注A透平機(jī)、B透平機(jī)入口壓力，現(xiàn)場緩慢打開一期氯處理至B透平機(jī)入口的閥門，使一期A透平機(jī)、B透平機(jī)入口閥門聯(lián)通；

c.調(diào)節(jié)A、B透平機(jī)出口壓力一致；現(xiàn)場緩慢打開B透平機(jī)出口閥直至全開，調(diào)節(jié)過程中保持與DCS的聯(lián)系，DCS注意觀察AB透平機(jī)系統(tǒng)氯氣壓力穩(wěn)定；

d.緩慢開大一期A透平機(jī)防喘振閥限位，根據(jù)透平機(jī)入口壓力關(guān)小B透平機(jī)防喘振閥限位，調(diào)節(jié)過程中，注意維持2臺(tái)透平機(jī)入口及出口壓力的穩(wěn)定；

e.當(dāng)B透平機(jī)帶負(fù)荷后，B透平機(jī)防喘振閥關(guān)至50%后，解除A透平機(jī)的各相關(guān)聯(lián)鎖，投入B透平機(jī)的相關(guān)聯(lián)鎖；

f.當(dāng)A透平機(jī)防喘振閥全開后，依次緩慢關(guān)閉A透平機(jī)進(jìn)出口閥，關(guān)閉后通過適當(dāng)降低一期A透平機(jī)入口壓力，使兩透平機(jī)入口出現(xiàn)壓差，確認(rèn)閥門關(guān)嚴(yán)。開A透平機(jī)入口充氮閥，開大透平機(jī)出口取廢氣閥門，A透平機(jī)氮?dú)庵脫Q2 h后停機(jī)，入口充少量氮?dú)饩S持系統(tǒng)微正壓（10～20 kPa）。

3 切換過程中出現(xiàn)的問題及解決措施

3.1 氯氣切入過程容易出現(xiàn)氯氣壓力波動(dòng)

3.1.1 原因分析

氯氣壓縮機(jī)使用氮?dú)忾_車，防喘振回流閥為全開狀態(tài)，隨著氯氣的進(jìn)入，氯氣純度提高，流量達(dá)到一定值后，透平機(jī)的防喘振才會(huì)逐漸關(guān)小。在防喘振閥開始關(guān)小前的這段時(shí)間，只能夠通過透平機(jī)出口去廢氣閥門控制透平機(jī)入口壓力，由于透平機(jī)出入口壓力相差較多，且通過透平機(jī)出口去廢氣閥門控制透平機(jī)入口壓力有一定的延遲性，該過程相對(duì)較難控制，容易造成透平機(jī)入口壓力波動(dòng)，影響離子膜氯氣總管的壓力。

3.1.2 解決措施

根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)透平機(jī)內(nèi)氯氣純度提高后，防喘振閥開始關(guān)小，出口壓力升高，此時(shí)，透平機(jī)可以進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)行階段。為防止防喘振閥關(guān)小前的這段時(shí)間透平機(jī)入口壓力波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)造成影響，引氯氣管線至透平機(jī)入口，在開啟透平機(jī)入口大閥前，提前向透平機(jī)內(nèi)充入氯氣置換透平機(jī)系統(tǒng)，待確認(rèn)系統(tǒng)置換合格，氯氣純度大于96%后，再開始系統(tǒng)的切換，打開透平機(jī)入口，并入系統(tǒng)。將可能出現(xiàn)壓力波動(dòng)的操作在并入系統(tǒng)前完成，消除了對(duì)系統(tǒng)的影響。

3.2 切換過程中需操作閥門較多，容易引起氯氣壓力波動(dòng)

3.2.1 原因分析

透平機(jī)切換過程中涉及現(xiàn)場入口手動(dòng)閥、出口手動(dòng)閥，透平機(jī)導(dǎo)葉自控閥、防喘振回流閥，變量較多，且需要現(xiàn)場與DCS的協(xié)調(diào)與配合，一旦配合不好，操作幅度不一致，可能會(huì)造成系統(tǒng)壓力波動(dòng)。

3.2.2 解決措施

細(xì)化操作步驟，減少同時(shí)參與操作的變量數(shù)量。切換過程中，首先調(diào)整2臺(tái)透平機(jī)入口與出口壓力一致，依次緩慢將備用透平機(jī)的出口、入口閥門并入系統(tǒng)，使2臺(tái)透平機(jī)并行，在通過緩慢開大備用設(shè)備的防喘振回流限位，降低在用設(shè)備的防喘振回流限位，使備用設(shè)備所帶負(fù)荷逐漸升高，在用設(shè)備所帶負(fù)荷逐漸降低，確認(rèn)在用設(shè)備不帶負(fù)荷后，再依次關(guān)閉原在用設(shè)備的出口、入口閥門。每一步只操作一兩個(gè)變量，降低了多變量操作風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 入口閥開啟后，兩臺(tái)壓縮機(jī)入口壓力不一致

2017年6月將B透平機(jī)切至A透平機(jī)時(shí)，開A透平機(jī)入口手閥前，A、B透平機(jī)入口壓力都調(diào)至3 kPa，導(dǎo)葉自動(dòng)控制透平機(jī)入口壓力。打開A透平機(jī)入口手閥后，DCS頁面顯示的A透平機(jī)入口壓力與B透平機(jī)入口壓力相差2.5 kPa，即A透平機(jī)入口壓力設(shè)定值為3 kPa，實(shí)際值為5 kPa，B透平機(jī)入口壓力設(shè)定值為3 kPa，實(shí)際值為2.5 kPa，由于此時(shí)2臺(tái)透平機(jī)導(dǎo)葉自控閥均在自控狀態(tài)，兩自控閥同時(shí)向不同的方向調(diào)整，出現(xiàn)了短時(shí)間的壓力波動(dòng)。重新調(diào)節(jié)了A、B透平機(jī)的入口壓力設(shè)定值，將A入口壓力設(shè)定值設(shè)為5.0 kPa，B設(shè)為2.5 kPa后，恢復(fù)穩(wěn)定。

為避免這種情況的發(fā)生，可提前對(duì)備用透平機(jī)入口導(dǎo)葉控制的壓力進(jìn)行校準(zhǔn)，切換時(shí)，在初開備用透平機(jī)入口手閥時(shí)，先將備用透平機(jī)入口導(dǎo)葉自控閥設(shè)為手動(dòng)，待入口開啟后，觀察入口壓力穩(wěn)定，再將入口導(dǎo)葉閥設(shè)為自動(dòng)，設(shè)定值與壓力穩(wěn)定后壓力值相當(dāng)。

3.4 切換過程中關(guān)小備用設(shè)備防喘振回流限位

在2017年9月將A透平機(jī)切至B透平機(jī)過程中，逐漸開大A透平機(jī)防喘振回流限位，關(guān)小B透平機(jī)防喘振回流閥限位。發(fā)現(xiàn)隨著B透平機(jī)防喘振閥回流限位的關(guān)小，B透平機(jī)入口導(dǎo)葉閥的開度也在同步減小，判斷B透平機(jī)所帶的負(fù)荷沒有增加，仍然是A透平機(jī)起主要的壓縮作用。對(duì)B透平機(jī)入口壓力設(shè)定值稍作調(diào)整，使B透平機(jī)入口壓力值略低于A透平機(jī)入口壓力，使氯氣更容易切至B透平機(jī)。

切換過程中可以使兩透平機(jī)入口壓力在基本一致的前提下，使備用設(shè)備的入口氯氣壓力略低于在用設(shè)備的入口氯氣壓力。

3.5 切換完成后，入口閥門關(guān)閉不嚴(yán)

2017年5月，由于二期下游氯氣用戶停車檢修，將二期透平機(jī)切至一期B透平機(jī)后送至氯氣液化汽化，切換完成時(shí)，關(guān)閉二期透平機(jī)進(jìn)出口閥，二期透平機(jī)降壓停車時(shí)，一期B透平機(jī)入口壓力隨二期透平機(jī)入口壓力一同變化，對(duì)二期透平機(jī)入口閥進(jìn)行進(jìn)一步關(guān)緊處理后，降低二期透平機(jī)入口壓力，確認(rèn)一期B透平機(jī)入口壓力不受影響。

因此，可在透平機(jī)切換完成關(guān)閉待停透平機(jī)入口手閥后，把入口壓力調(diào)低，使兩壓縮機(jī)入口壓力出現(xiàn)一定的壓差，確定入口手閥關(guān)嚴(yán)。

4 結(jié)語

通過對(duì)氯氣壓縮機(jī)切換操作的梳理，對(duì)切換過程中可能出現(xiàn)及出現(xiàn)過的問題進(jìn)行了分析與總結(jié)，實(shí)現(xiàn)了透平機(jī)的穩(wěn)定切換，使備用透平機(jī)切實(shí)起到備用作用，同時(shí)也可以根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷的變化及下游的用氯需求，使用合適的氯氣壓縮機(jī)，提高了裝置的操作彈性。也為同行業(yè)其他類的大型轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的平穩(wěn)切換提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

收稿日期：2018-06-19

航錦科技通過質(zhì)量管理體系年度審核

近日，東北認(rèn)證有限公司專家審核組對(duì)航錦科技公司進(jìn)行質(zhì)量管理體系監(jiān)督審核。經(jīng)過連續(xù)2天的嚴(yán)格審核，專家組一致認(rèn)為：航錦科技股份有限公司質(zhì)量管理體系符合GB/T19001-2016標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)品質(zhì)量及服務(wù)滿足相應(yīng)法律法規(guī)與顧客要求，質(zhì)量管理體系運(yùn)行充分有效，質(zhì)量管理體系年度審核順利通過。

該公司在生產(chǎn)經(jīng)營過程中，始終高度重視質(zhì)量管理工作，遵循“產(chǎn)品質(zhì)量領(lǐng)先，顧客要求優(yōu)先、管理為本、服務(wù)為誠、打造一流強(qiáng)企”的質(zhì)量方針，從1999年開始按ISO9000質(zhì)量管理體系要求運(yùn)行，2018年2月1日開始執(zhí)行GBT19001-2016新的質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)證范圍覆蓋燒堿、聚氯乙烯、環(huán)氧丙烷、聚醚、氯化苯、鹽酸、液氯、鋼桶等多種產(chǎn)品。公司堅(jiān)持以“產(chǎn)品出廠合格率100%，一級(jí)品率95%以上，客戶滿意度90%以上”為質(zhì)量目標(biāo)，過硬的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)贏得了眾多客戶的信賴，樹立了良好的市場品牌形象。

專家組在兩天的時(shí)間里，查閱了公司質(zhì)量管理相關(guān)資料、文件和記錄100多份，檢查了部分產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。對(duì)公司質(zhì)量方針、質(zhì)量目標(biāo)的完成情況、生產(chǎn)過程的控制情況及公司執(zhí)行新版《質(zhì)量手冊(cè)》等體系文件過程的有效性、適應(yīng)性、充分性進(jìn)行了認(rèn)真審核。以抽檢的方式對(duì)生產(chǎn)指揮中心等8個(gè)職能部門以及氯堿廠等3個(gè)生產(chǎn)分廠進(jìn)行全面、細(xì)致的現(xiàn)場審核。