乙炔氣柜液位控制及置換方法

易遵勇 秦宏偉

摘 要：介紹了電石濕法乙炔制造PVC工藝中，乙炔氣柜的結(jié)構(gòu)、工作原理，運(yùn)行中存在的風(fēng)險(xiǎn)及氣柜液位的控制，氣柜高效置換方法等。

關(guān)鍵詞：乙炔;氣柜;風(fēng)險(xiǎn);液位控制;置換方法

1 乙炔裝置工藝概述

本公司為濕法乙炔生產(chǎn)PVC工藝，乙炔裝置采用11.408×4.2m大型立式發(fā)生器制造乙炔氣。將破碎至粒徑小于80mm的電石通過皮帶輸送機(jī)輸送至發(fā)生器小加料斗，再啟動(dòng)發(fā)生器一鍵加料程序，使電石依次通過上貯斗、下貯斗后進(jìn)入發(fā)生器內(nèi)與水充分接觸反應(yīng)產(chǎn)生粗乙炔氣。粗乙炔氣經(jīng)過渣漿分離器，對(duì)乙炔氣夾帶的渣漿成分進(jìn)行洗滌后，經(jīng)過正水封、洗泥塔、冷卻一塔對(duì)乙炔氣進(jìn)行充分降溫，使溫度降低到30℃左右。經(jīng)過冷卻后的乙炔氣送入乙炔升壓機(jī)進(jìn)行加壓輸送至下游VCM裝置，富余氣體進(jìn)入氣柜貯存起來。

2 氣柜的結(jié)構(gòu)及作用原理

濕式單節(jié)低壓氣柜是最簡(jiǎn)單常見的一種氣柜。它由水封槽和鐘罩兩部分組成。鐘罩是無底面設(shè)計(jì)、可以上下活動(dòng)的圓筒形容器。寒冷地區(qū)為防止冬季水封槽結(jié)冰，水槽內(nèi)安裝蒸汽加熱管道。濕式單節(jié)氣柜構(gòu)造簡(jiǎn)單，主要由水槽、鐘罩、塔節(jié)、水封、頂架、導(dǎo)軌立柱、導(dǎo)輪、配重及防真空裝置等組成。

具有儲(chǔ)存、緩沖、穩(wěn)壓、混合作用，用于平衡乙炔氣體需用量的不均勻性以及氣體成分不均勻性、生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)整時(shí)以及緊急停車、局部設(shè)備檢修時(shí)的物料回收、特定情況下的物料緊急回收作用，同時(shí)，平衡增壓系統(tǒng)前的系統(tǒng)壓力維持在穩(wěn)定壓力范圍，有效緩解因壓力波動(dòng)而造成的生產(chǎn)裝置不穩(wěn)定運(yùn)行因素。

氣體管道穿過水槽底板或氣柜外壁下部和水槽中的水進(jìn)入鐘罩，實(shí)現(xiàn)氣體的輸入或排出。當(dāng)向氣柜壓送氣體時(shí)鐘罩上升，在輸出氣體時(shí)鐘罩下降，鐘罩依靠導(dǎo)軌和導(dǎo)輪保證升降平穩(wěn)。

3 氣柜運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)及工藝控制

乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的過程中，將發(fā)生器產(chǎn)生的乙炔氣貯存在氣柜內(nèi)。氣柜的高低直接關(guān)系著聚氯乙烯的安全生產(chǎn)，如氣柜過高，則造成乙炔氣體外溢，不僅造成浪費(fèi)，而且遇明火或雷電將發(fā)生火災(zāi)爆炸事故;氣柜過低，則容易將氣柜抽空抽癟造成設(shè)備損壞和停車事故。乙炔氣柜的高度一般工廠由工人手動(dòng)控制，當(dāng)氣柜過高時(shí)，操作工手動(dòng)減小乙炔發(fā)生器振動(dòng)給料機(jī)的振幅，減少電石的投入量而使乙炔產(chǎn)生量減少，氣柜高度隨之下降;反之，加大電石投入量，使氣柜高度上升。

4 氣柜的安全保護(hù)措施

氣柜運(yùn)行過程中存在較大的安全隱患，為了避免人員誤操作引起安全事故，給氣柜增加安全保護(hù)措施。氣柜液位設(shè)置高低報(bào)警值，當(dāng)液位升至75%時(shí)開始高報(bào)警，降至45%時(shí)開始低報(bào)警，系統(tǒng)報(bào)警時(shí)人員采取措施對(duì)液位進(jìn)行調(diào)整，若措施無效時(shí)將觸發(fā)氣柜安全運(yùn)行的最后一道防線聯(lián)鎖系統(tǒng)。

聯(lián)鎖動(dòng)作條件：①氣柜進(jìn)（出）口壓力≤3.0kPa（2點(diǎn)），升壓機(jī)入口總管壓力≤2.0kPa（1點(diǎn)）;②乙炔氣柜柜位過低≤20%（低低限）;③乙炔氣柜柜位過高≥80%（高高限）。

聯(lián)鎖動(dòng)作結(jié)果：①乙炔升壓機(jī)停止運(yùn)行，裝置停車;②乙炔升壓機(jī)停止運(yùn)行，裝置停車;③發(fā)生器振動(dòng)給料機(jī)停止運(yùn)行，發(fā)生器停止加料。

5 氣柜置換方法

當(dāng)氣柜檢修時(shí)需對(duì)柜內(nèi)的氣體進(jìn)行置換;先用氮?dú)馀懦鲆胰矚怏w，然后再用空氣置換氮?dú)?，最終將氣柜內(nèi)置換為空氣。

將氣柜與系統(tǒng)進(jìn)行隔離，保證置換的時(shí)效性。打開氣柜頂部排空閥，將氣柜液位放至0%保正壓，關(guān)閉排空閥;打開氣柜進(jìn)（出）口充氮閥門，當(dāng)氣柜上升至30%～40%時(shí)，關(guān)閉充氮閥停止充氮?dú)?打開氣柜頂部排空閥，同時(shí)拆除阻火器（氣柜阻火器一般較為精密，氣流通過速率小，拆除后可以提高氣流速率，保證置換的時(shí)效性），將液位排空至0%（關(guān)注氣柜壓力）;重復(fù)置換2～4次，直至排空管口處取樣分析合格（含氧<3.00%），關(guān)閉排空閥門。

氮?dú)庵脫Q合格后，需要對(duì)氣柜排水后進(jìn)行空氣置換。排水前必須完全打開氣柜頂部放空閥，再打開氣柜底部排水閥，必要時(shí)將氣柜充氮閥門打開，對(duì)氣柜進(jìn)行排水，直至將水排盡。排水期間按照排空閥進(jìn)氣速度或充氮速度控制排水速度，防止氣柜抽癟。

打開氣柜頂部和底部人孔，使用風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，對(duì)氣柜進(jìn)行空氣置換，分析含氧19.5%≤O2≤21%后，停止空氣置換。開排空閥時(shí)必須佩戴空氣呼吸器避免人員窒息或中毒，空氣置換過程中必須有相應(yīng)措施防止人員進(jìn)入氣柜。

6 結(jié)語

為切實(shí)做好乙炔氣柜的安全管理，防止乙炔氣柜安全事故的發(fā)生，參考學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)同行業(yè)關(guān)于乙炔氣柜安全運(yùn)行的先進(jìn)理念，結(jié)合了國(guó)內(nèi)氯堿行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，旨在規(guī)范乙炔氣柜運(yùn)行過程中的相關(guān)要求，提高生產(chǎn)過程中乙炔氣柜的本質(zhì)安全，從源頭上避免或減少安全事故的發(fā)生，保障乙炔氣柜的安全運(yùn)行。

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