乙炔壓縮機組控制系統的改進

付亞鋒,周紅燕

(石河子天域新實化工有限公司，新疆 石河子 832000)

在PVC生產中，乙炔壓縮機是乙炔工序的核心設備。乙炔是極不穩定的碳氫化合物,在高壓下極易發生分解，壓力增高引起乙炔爆炸所需要的激發能量就會顯著降低，因此乙炔壓縮機的最高工作壓力一般控制在2.45 MPa[1]。因為乙炔具有易燃易爆性，所以對乙炔生產設備要求極高，對乙炔壓縮機的控制及操作要求也更高。

1 乙炔生產工藝

從發生崗位送到清凈系統的粗乙炔經冷卻塔進入水洗塔冷卻降溫并除去過飽和水分后，一部分送入乙炔氣柜緩沖，另一部分經乙炔壓縮機加壓后進入清凈塔，與塔頂噴淋而下的次氯酸鈉溶液逆相接觸，除去硫、磷等雜質的粗乙炔再進入中和塔，用質量分數7%～13%的堿液中和，除去酸性物質，得到體積分數99.00%以上的精乙炔氣，根據生產需要送往氯乙烯車間使用。

采用電石法生產的乙炔對設備材質要求較高。乙炔水環壓縮機是多級壓縮液環泵，裝在軸上的葉輪偏心地安裝在圓柱形泵體內，并可在其中轉動，使工作液在泵體內形成轉動的液環。液環在葉輪的兩個葉片之間脈動，在吸氣側，液環逐漸遠離葉輪輪轂，氣體通過圓盤上的吸氣口軸向進入泵內；在排氣側，液環逐漸靠近葉輪輪轂，氣體被壓縮并通過圓盤上的排氣口被軸向排出，然后進入下一級，再重復上一級的壓縮過程。目前，石河子天域新實化工有限公司(以下簡稱天域新實)使用的乙炔壓縮機型號為2BE305-8BY5，流量為3 400 m3/h，工作壓力為0.165 MPa，其主要部件的材質大多為碳鋼。

2 存在的問題

(1)乙炔壓縮機組的整個系統采用自動化控制，控制精度高，控制方案精準，對整體液位低低報警、低報、高報、高高報警等都設置了報警信息及聯鎖信息。智能控制機組對開車條件要求較高，如果機組附帶的氣液分離器液位高度達不到要求，會影響整個機組的正常運行，機組空轉對整個生產系統影響較大。

(2)乙炔生產環節較多，有時需要緊急停車或維修停車。但是中控室操作站上沒有“停止”操作按鈕，相關停止操作需要操作人員到現場執行，極不便利。

(3)壓縮機工作過程主要依靠葉輪的偏心運動，通過圓盤的小氣孔產生送氣量，葉輪和圓盤直接接觸乙炔。采用電石法生產的乙炔中含有少量的硫、磷，與水反應會生成少量的酸，易腐蝕壓縮機葉輪和圓盤設備。天域新實目前使用的壓縮機備件為普通碳鋼材質，在使用過程中，葉輪與圓盤受到腐蝕，導致壓縮機無法達到生產供氣量，影響使用，須重新拆機更換備件，頻繁拆機既影響企業正常生產，又增加了勞動強度和生產成本。

3 解決措施

(1)在乙炔壓縮機開車過程及停車過程中增加限制條件，如壓縮機組氣液分離器液位必須>200 mm，同時中控操作按鈕“允許啟動”按鈕處于 “允許”位置上，即兩個條件均滿足時，現場操作人員才能開啟壓縮機組。

(2)在中控操作畫面上增加“停車”按鈕，并且為了防止誤操作，又增加了“停車”二次確認按鈕，使停車維修更加方便快捷、安全可靠。

(3)雙相鋼是由馬氏體、奧氏體或貝氏體與鐵素體基體兩相組織構成，一般將鐵素體與奧氏體組成的鋼稱為雙相不銹鋼，其具有高強度和高延展性，已成為一種強度高、成型性好的新型沖壓用鋼。其導熱系數大，線性膨脹系數小，并將奧氏體不銹鋼所具有的優良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強度和耐氯化物應力腐蝕性能結合在一起，具有良好的耐孔蝕性能和耐抗力。天域新實將設備主要部件更換為此材質后，維修頻率大大降低，設備利用率得到了提高。

(4)對操作人員定期進行相關操作技能培訓，提高設備定期維護保養和潤滑意識，提高員工的操作及安全應變能力，明確乙炔壓縮機運行、維護及控制過程中的重點事項，做好日常巡檢記錄；同時安排維修人員定期對乙炔壓縮機組進行專業檢查，例如停機后對各部件進行緊固，對安全閥、壓力表等附件進行校準，對關鍵零部件進行定期拆檢、校準與維修，同時對設備相關傳感數據信號進行測試；落實各關鍵控制點精細化管理，結合DCS控制確保設備安全、可靠、平穩運行。

4 結語

天域新實乙炔壓縮機組控制系統和部件材質改造后運行平穩，運行效率提高，運行周期延長，更好地滿足了企業日益發展的需要。