氯乙烯装车系统设计要点及优化

朱春早

摘 要：本文对氯乙烯装车系统的设计和操作、控制进行了介绍，同时对装车系统发展趋势进行了探讨。

关键词：氯乙烯;装车;操作;控制

Abstract：Design and operation of VCM truck loading is discussed， suggestions should be taken into consideration within this topic are given.

Key word：VCM;truck loading package;operation;control philosophy

氯乙烯（VCM）是一种重要的高分子化工单体，可自聚或与丁二烯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈等共聚，得到各种通用或者特种树脂，广泛应用于建筑、汽车、纺织、农业等领域，还可用于医药行业。国内的氯乙烯生产方法主要有电石乙炔法和乙烯法，生产的氯乙烯可自用生产树脂，也可通过装车、装船等送至下游用户。常温常压下，氯乙烯为无色气体，密度大于空气，可与空气形成爆炸混合物（爆炸极限3.6vol%～33vol%），为剧毒化学品。装车操作与其他单元操作相比，具有易发、频发事故的特点，加之氯乙烯有毒易爆的物性特点，对氯乙烯装车系统设计和操作提出了较高的要求。

1 氯乙烯装车系统组成

氯乙烯装车系统包括装车控制室、地衡、装车撬和装车管理系统等设施。

1.1 装车控制室抗爆设计

装车控制室用于制卡、开票等。氯乙烯爆炸下限<10%vol，根据50160-2008《石油化工企业设计防火标准》，其火灾爆炸危险性为甲类。根据国务院安委会2020印发的《全国安全生产专项整治三年行动计划》中对布置在装置区内控制室的设计要求，装车控制室一般采用抗爆设计。

1.2 地衡

根据TSG R0005-2011《移动式压力容器安全技术监察规程》中的要求，槽车装车量及结算须以地衡称重为准。

一般装车区入口、出口各设1台地衡。地衡前后设置道闸，四周设置定位监测器，当槽车在地衡规定区域称重后，才能驶向指定装车撬装车。当槽车充装完成后，在出口地衡上称重，若两次称重差值大于槽车允许的最大装车量，进行相关处理后槽车才可驶离。严禁过装槽车离开装车区。

1.3 氯乙烯装车撬

装车单元一般设置多台装车撬，单撬装车能力以主力槽车充装量为准，同时兼顾可能需要充装的槽车类型。装车撬数量根据年装车量、装车时间等按照HG/T 21608-2012 《液体装卸臂工程技术要求》8.1.1节计算。

每套氯乙烯装车撬包括1根氯乙烯液相管道及液相臂，1根气相平衡管道及气相臂、氮气吹扫管道等，液相管道上设置流量计、调节阀和紧急切断阀。装车过程中，液相臂和气相臂与槽车连通，装车产生的氯乙烯气体通过气相臂返回储罐，液相和气相间维持0.1～0.3MPaG压差，保证装车按照预定速率平稳进行。

每套装车撬均设置1个批控器，批控器为装车系统的控制器，装车撬内的温度、压力、流量等参数均通讯到批控器上，通过批控器与装车控制室和中央控制室进行通讯。

1.4 装车管理系统

装车管理系统的功能是实现装车控制室、道闸、装车撬之间的通讯，实现装车、结算等的自动化。装车管理系统以IC卡实现一卡通管理功能，与地衡、批控器等通讯，实现自动叫号、自动分配装车撬等功能，可自动进行业务查询、统计、开票等。

2 装车系统设计要点

2.1防拉断阀

根据TSG R4002-2011《移动式压力容器充装许可规则》A3.2节相关要求，装卸臂与槽车之间应设防拉断阀，在装车过程中如发生槽车移动等，拉断阀上阀门迅速关闭、拉断阀断开，保证氯乙烯泄漏量降至最低。

2.2 有毒气体探测器

氯乙烯为剧毒介质，可燃，易爆，应根据GB/T 50493-

2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》设置有毒和可燃气体探测检测器，因氯乙烯毒性下限远远低于可燃浓度下限，毒气监测的灵敏性远洋高于可燃气体监测仪表，因此仅设置有毒气体检测即可。

当氯乙烯浓度达到一定值时，将发出报警。浓度探测仪可直接与SIS系统通讯，当可燃物浓度达到某一限值时，联锁切断氯乙烯来料、停装车泵。

2.3 定量装车控制

定量装车控制是确保氯乙烯不过装的重要措施，该功能由地衡、批控器等实现。

槽车进入装车区称重后，根据槽车最大允许装车量对装车撬的批控器进行赋值，在装车过程中，液相管管线上的流量计对流量进行累积计量，当累积量达到设定值95%，调节阀开度减小，以小流量继续装车;当累积量达到99%时，调节阀完全关闭，停止装车。

因氯乙烯的密度与温度有关系，装车操作中应根据储罐中氯乙烯的密度调整适时氯乙烯的密度值，保证流量计计量的准确性。

2.4 紧急切断阀及紧急联锁停车

在氯乙烯液相总管和每套装车撬的液相管线和气相上均应设置紧急切断阀，配置按钮，当异常情况如火灾、氯乙烯泄露、上游储罐液位低低或者装车总管压力低低时，可通过远程按钮或者相关参数触发SIS联锁，停止单个撬或者整个装车系统停车。

3 装车操作典型步骤及控制

氯乙烯装车典型过程如下：①复核司机和槽车信息，确认槽车内介质为氯乙烯且压力不低于0.15MPaG;②称重;③停车至指定装车撬，熄火，轮下设挡板，按要求静电接地;④连接气相臂和液相臂，氮气置换管道，对置换气体进行安全、密闭回收;⑤打开气相阀门，泄压;⑥复核装车量，打开液相阀门，在批控器控制下装车;⑦关闭阀门，用氮气置换管线内的氯乙烯气体，置换气体送入密闭系统回收处理，将气相臂与液相臂与槽车脱离，完成装车。

氯乙烯装车管理单位应以TSG R0005-2011 《移动式压力容器安全技术监察规程》和TSG R4002-2011《移动式压力容器充装许可规则》及其他相关标准、法规为导引，制定详细的装车操作规程，对装车过程中可能出现的异常情况制定应急处理方案。

4 氯乙烯装车发展新趋势--智慧装车

智慧装车系统充分运用现代信息技术与装车管理紧密结合，优化装车过程，使装车需求与装车区内物料储备管理紧密结合，根据装车需求调配、调度装车物料，安排装车车辆及时进场，减少等待时间、做到随到随装，效降低运行成本、增加效益，同时提高装车操作安全性（避免槽车过多聚集在装车区）。

装车管理系统可以挖掘、优化的点是多维度的。以装车预约系统为例，司机可在APP程序中远程申请建立档案，录入司机、押运员信息，槽车信息，及时进行信息维护变更。司机可通过程序了解装车站可充装产品信息和站内槽车流量，预约装车时间，实现即到即装。

5 结束语

对剧毒、易燃易爆的氯乙烯装车系统而言，需充分考虑采取本质安全型设计，严格遵循标准、规范、行政法规的要求，同时不断探索新科技、新产品运用，不断优化设计，使装车操作更加安全，更加便捷，更加人性化。

参考文献：

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