國內大型空分設備的技術要點與創(chuàng)新方向

邊　羽（本鋼板材股份有限公司能源總廠,遼寧　本溪　117000）

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國內大型空分設備的技術要點與創(chuàng)新方向

邊羽
（本鋼板材股份有限公司能源總廠,遼寧本溪117000）

摘 要：國際經濟環(huán)境的穩(wěn)定成熟、國內市場經濟的建設發(fā)展，為各行各業(yè)提供了優(yōu)越的發(fā)展機會與發(fā)展空間。國內石化行業(yè)中的石油開發(fā)采取、石油煉制、成品及副產品銷售、油氣運輸儲藏、化工制品的生產等項目，需要加強生產經營策略、提高科技創(chuàng)新能力，在此過程中，大型空分設備的生產技術是決定化工企業(yè)制造生產能力的關鍵點。有關企業(yè)和技術人員應當加強對大型空分設備的生產技術研發(fā)和科技創(chuàng)新，提高大型空分設備的使用性能，增強大型空分設備的智能化、功能化，通過大型空分設備的生產技術提高優(yōu)化，為化工企業(yè)的發(fā)展提供助力。下文中，筆者將從個人工作經驗出發(fā)，總結當前我國大型空分設備的生產技術情況，分析大型空分設備的技術要點與創(chuàng)新方向，最后對儀表自動化設備的技術管理提出個人看法觀點。

關鍵詞：石化行業(yè)企業(yè)；大型空分設備；生產技術創(chuàng)新；儀表自動化；制造規(guī)模

0　引言

大型空分設備是石化行業(yè)、石化企業(yè)在生產制造過程中使用的重要儀器設備，其運作機械原理是實現對空氣的降溫冷卻，同時以增壓方式讓空氣的體積變小、轉化為液態(tài)，根據空氣中各組成氣體之間的沸點差異，讓液化物與氣體充分接觸并發(fā)生反應，在熱質交換原理的作用下，實現高純度氣體的分離。我國很多知名石化企業(yè)通過學習借鑒國外先進儀器設備的生產經驗和生產方案，并在技術研發(fā)、科技創(chuàng)新活動的帶領幫助下，已經具備設計、生產制造先進大型空分設備的技術能力，能夠與其他國際先進設備生產制造廠商進行競爭，全面提高了我國石化機械設備設計、制造生產工藝水平。

1　現階段國內大型空分設備的設計、制造生產技術概況

最近的數據調查分析顯示，國內生產制造大型空分設備的化工企業(yè)，在機械設計、制造生產工藝研發(fā)等領域中表現優(yōu)異，其中部分企業(yè)的機械設計水平、設備生產制造工藝已經具備國際領先水平。其具體情況總結分析如下。

（1）大型空分設備的生產制造規(guī)模擴大化。石油開發(fā)采取煉制、成品及副產品銷售、油氣運輸儲藏、化工制品生產等行業(yè)的集團化發(fā)展趨勢，對化工生產機械設備的功能性質、使用性質提出了更高的標準要求，化工機械設備需要滿足生產制造規(guī)模逐漸發(fā)展壯大的經營需求。因此體現在大型空分設備管理方面，表現為大型空分設備一方面應當具備更高的生產能力，另一方面還應當提高其配套生產能力。隨著化工行業(yè)的崛起建設，國際、國內市場上需要更多數量的大型空分設備投入到化工生產過程中。從現實情況分析，我國化工企業(yè)亟需在現有基礎上，提高大型空分設備的機械設計水平和生產制造工藝，增強企業(yè)產品的科技含量，提高企業(yè)的綜合競爭力，與國際大型化工設備制造廠商企業(yè)進行健康、良好的競爭，在國際機械設備制造領域爭奪領先地位。我國部分制造企業(yè)不斷學習國際先進機械技術，加強對機械設備的研發(fā)，將新型生產制造技術應用在大型空分設備的設計方案當中，創(chuàng)新技術應用，取得明顯實效。

（2）大型空分設備的機械設計方案優(yōu)化、豐富制造工藝的種類。在對我國化工設備生產企業(yè)情況進行統計的基礎上，筆者發(fā)現化工設備生產企業(yè)已經突破了傳統的設備制造管理流程，在新型空分設備生產過程中，更加注意客戶對大型空分設備的性能要求、功能要求，根據客戶意見制定大型空分設備的設計方案、生產制造方法，因此出現了生產制造工藝的多樣化、種類豐富。部分大型空分設備生產企業(yè)一方面借鑒使用國際上最先進的數據計算系統和計算軟件，通過數據系統的構建、數據軟件的計算幫助，不斷提高大型空分設備的機械設計水平。

（3）優(yōu)化大型空分設備中的轉動功能設備設計方案。轉動功能設備為大型空分設備提供氣體來源，其優(yōu)化設計方案將顯著提高大型空分設備的運作效能與安全穩(wěn)定性能，降低大型空分設備的使用能耗數值。

2　大型空分設備的設計、制造生產技術要點與改革

從我國近些年的化工機械生產制造過程和經驗成果總結上看，大型空分設備的生產制造工藝歷經生產變革與技術創(chuàng)新，已經日趨成熟完善并能夠與國際一流機械制造工藝水平相當。為了在此基礎上，繼續(xù)提高大型空分設備的機械設計水準，實現大型空分設備生產的集中化、規(guī)模擴大化，還應當繼續(xù)加強科技創(chuàng)新能力。

（1）液體膨脹機取代傳統的高壓節(jié)流閥。液體膨脹機能夠達到節(jié)能的目的，當液體在膨脹的過程中其焓值會降低，這樣就更容易下塔的精餾，能夠提高空分設備氧氣的提取率。

（2）單套空分設備向大規(guī)模方向發(fā)展。我國現在用的空分設備主要是5-6萬級，解決8萬級空分設備存在的一些技術上的難題是現階段的難題。我國的最終目的是實現生產10萬等級空分設備，需要不斷摸索著總結技術難點并且積極尋找解決方案。

（3）提高關鍵部機的效率。這里的關鍵部機主要是指冷凝蒸發(fā)器與篩板下塔，我國目前的篩板下塔阻力在16-20KPa，要是可以采用規(guī)整填料塔，那么阻力就會減少到到4-5KPa。阻力減少帶來的直接經濟效益就是我國每年至少可以節(jié)約30-40萬元的電費，要想更加節(jié)約資金，就需要把規(guī)整填料進一步精餾以減少填料下塔的高度，基于此，我國目前正在積極地研究新的精餾方案。

3　化工儀表自動化設備的要點與改革

（1）控制系統優(yōu)化。目前我國化工企業(yè)大部分設備裝置還是采用傳統的常規(guī)控制系統，其中大部分還是采用PID控制系統，基于此，導致自動化設備的潛力并沒有全面的被發(fā)揮出來，所以開發(fā)及優(yōu)化控制系統是自動化設備的發(fā)展必然趨勢。

（2）過程控制。分散控制系統、編程控制器、自動化系統隨著計算機技術與網絡技術的不斷成熟，本著開放化、標準化的原則，采取國內外市場通用硬軟件的方法，將向著開放的分布式監(jiān)控控制系統發(fā)展。

綜上所述，在對我國現階段化工行業(yè)大型空分設備生產制造能力水平的統計分析之下，我國化工設備制造企業(yè)需要注意生產規(guī)模上的擴大化趨勢、機械設計的方案優(yōu)化、豐富制造工藝的種類等現實發(fā)展要求，不斷根據經濟市場發(fā)展需求和客戶應用需求，調整優(yōu)化大型空分設備的機械設計方案，增加大型空分設備的科學技術含量。

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.028