乙炔压缩机组控制系统的改进

2018-02-18付亚锋周红燕

聚氯乙烯 2018年6期

付亚锋,周红燕

(石河子天域新实化工有限公司，新疆石河子 832000)

在PVC生产中，乙炔压缩机是乙炔工序的核心设备。乙炔是极不稳定的碳氢化合物,在高压下极易发生分解，压力增高引起乙炔爆炸所需要的激发能量就会显著降低，因此乙炔压缩机的最高工作压力一般控制在2.45 MPa[1]。因为乙炔具有易燃易爆性，所以对乙炔生产设备要求极高，对乙炔压缩机的控制及操作要求也更高。

1 乙炔生产工艺

从发生岗位送到清净系统的粗乙炔经冷却塔进入水洗塔冷却降温并除去过饱和水分后，一部分送入乙炔气柜缓冲，另一部分经乙炔压缩机加压后进入清净塔，与塔顶喷淋而下的次氯酸钠溶液逆相接触，除去硫、磷等杂质的粗乙炔再进入中和塔，用质量分数7%～13%的碱液中和，除去酸性物质，得到体积分数99.00%以上的精乙炔气，根据生产需要送往氯乙烯车间使用。

采用电石法生产的乙炔对设备材质要求较高。乙炔水环压缩机是多级压缩液环泵，装在轴上的叶轮偏心地安装在圆柱形泵体内，并可在其中转动，使工作液在泵体内形成转动的液环。液环在叶轮的两个叶片之间脉动，在吸气侧，液环逐渐远离叶轮轮毂，气体通过圆盘上的吸气口轴向进入泵内；在排气侧，液环逐渐靠近叶轮轮毂，气体被压缩并通过圆盘上的排气口被轴向排出，然后进入下一级，再重复上一级的压缩过程。目前，石河子天域新实化工有限公司(以下简称天域新实)使用的乙炔压缩机型号为2BE305-8BY5，流量为3 400 m3/h，工作压力为0.165 MPa，其主要部件的材质大多为碳钢。

2 存在的问题

(1)乙炔压缩机组的整个系统采用自动化控制，控制精度高，控制方案精准，对整体液位低低报警、低报、高报、高高报警等都设置了报警信息及联锁信息。智能控制机组对开车条件要求较高，如果机组附带的气液分离器液位高度达不到要求，会影响整个机组的正常运行，机组空转对整个生产系统影响较大。

(2)乙炔生产环节较多，有时需要紧急停车或维修停车。但是中控室操作站上没有“停止”操作按钮，相关停止操作需要操作人员到现场执行，极不便利。

(3)压缩机工作过程主要依靠叶轮的偏心运动，通过圆盘的小气孔产生送气量，叶轮和圆盘直接接触乙炔。采用电石法生产的乙炔中含有少量的硫、磷，与水反应会生成少量的酸，易腐蚀压缩机叶轮和圆盘设备。天域新实目前使用的压缩机备件为普通碳钢材质，在使用过程中，叶轮与圆盘受到腐蚀，导致压缩机无法达到生产供气量，影响使用，须重新拆机更换备件，频繁拆机既影响企业正常生产，又增加了劳动强度和生产成本。

3 解决措施

(1)在乙炔压缩机开车过程及停车过程中增加限制条件，如压缩机组气液分离器液位必须>200 mm，同时中控操作按钮“允许启动”按钮处于 “允许”位置上，即两个条件均满足时，现场操作人员才能开启压缩机组。

(2)在中控操作画面上增加“停车”按钮，并且为了防止误操作，又增加了“停车”二次确认按钮，使停车维修更加方便快捷、安全可靠。

(3)双相钢是由马氏体、奥氏体或贝氏体与铁素体基体两相组织构成，一般将铁素体与奥氏体组成的钢称为双相不锈钢，其具有高强度和高延展性，已成为一种强度高、成型性好的新型冲压用钢。其导热系数大，线性膨胀系数小，并将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起，具有良好的耐孔蚀性能和耐抗力。天域新实将设备主要部件更换为此材质后，维修频率大大降低，设备利用率得到了提高。

(4)对操作人员定期进行相关操作技能培训，提高设备定期维护保养和润滑意识，提高员工的操作及安全应变能力，明确乙炔压缩机运行、维护及控制过程中的重点事项，做好日常巡检记录；同时安排维修人员定期对乙炔压缩机组进行专业检查，例如停机后对各部件进行紧固，对安全阀、压力表等附件进行校准，对关键零部件进行定期拆检、校准与维修，同时对设备相关传感数据信号进行测试；落实各关键控制点精细化管理，结合DCS控制确保设备安全、可靠、平稳运行。