氯乙烯裝車系統(tǒng)設(shè)計要點及優(yōu)化

朱春早

摘 要：本文對氯乙烯裝車系統(tǒng)的設(shè)計和操作、控制進(jìn)行了介紹，同時對裝車系統(tǒng)發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：氯乙烯;裝車;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）是一種重要的高分子化工單體，可自聚或與丁二烯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈等共聚，得到各種通用或者特種樹脂，廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、紡織、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，還可用于醫(yī)藥行業(yè)。國內(nèi)的氯乙烯生產(chǎn)方法主要有電石乙炔法和乙烯法，生產(chǎn)的氯乙烯可自用生產(chǎn)樹脂，也可通過裝車、裝船等送至下游用戶。常溫常壓下，氯乙烯為無色氣體，密度大于空氣，可與空氣形成爆炸混合物（爆炸極限3.6vol%～33vol%），為劇毒化學(xué)品。裝車操作與其他單元操作相比，具有易發(fā)、頻發(fā)事故的特點，加之氯乙烯有毒易爆的物性特點，對氯乙烯裝車系統(tǒng)設(shè)計和操作提出了較高的要求。

1 氯乙烯裝車系統(tǒng)組成

氯乙烯裝車系統(tǒng)包括裝車控制室、地衡、裝車撬和裝車管理系統(tǒng)等設(shè)施。

1.1 裝車控制室抗爆設(shè)計

裝車控制室用于制卡、開票等。氯乙烯爆炸下限<10%vol，根據(jù)50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》，其火災(zāi)爆炸危險性為甲類。根據(jù)國務(wù)院安委會2020印發(fā)的《全國安全生產(chǎn)專項整治三年行動計劃》中對布置在裝置區(qū)內(nèi)控制室的設(shè)計要求，裝車控制室一般采用抗爆設(shè)計。

1.2 地衡

根據(jù)TSG R0005-2011《移動式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中的要求，槽車裝車量及結(jié)算須以地衡稱重為準(zhǔn)。

一般裝車區(qū)入口、出口各設(shè)1臺地衡。地衡前后設(shè)置道閘，四周設(shè)置定位監(jiān)測器，當(dāng)槽車在地衡規(guī)定區(qū)域稱重后，才能駛向指定裝車撬裝車。當(dāng)槽車充裝完成后，在出口地衡上稱重，若兩次稱重差值大于槽車允許的最大裝車量，進(jìn)行相關(guān)處理后槽車才可駛離。嚴(yán)禁過裝槽車離開裝車區(qū)。

1.3 氯乙烯裝車撬

裝車單元一般設(shè)置多臺裝車撬，單撬裝車能力以主力槽車充裝量為準(zhǔn)，同時兼顧可能需要充裝的槽車類型。裝車撬數(shù)量根據(jù)年裝車量、裝車時間等按照HG/T 21608-2012 《液體裝卸臂工程技術(shù)要求》8.1.1節(jié)計算。

每套氯乙烯裝車撬包括1根氯乙烯液相管道及液相臂，1根氣相平衡管道及氣相臂、氮氣吹掃管道等，液相管道上設(shè)置流量計、調(diào)節(jié)閥和緊急切斷閥。裝車過程中，液相臂和氣相臂與槽車連通，裝車產(chǎn)生的氯乙烯氣體通過氣相臂返回儲罐，液相和氣相間維持0.1～0.3MPaG壓差，保證裝車按照預(yù)定速率平穩(wěn)進(jìn)行。

每套裝車撬均設(shè)置1個批控器，批控器為裝車系統(tǒng)的控制器，裝車撬內(nèi)的溫度、壓力、流量等參數(shù)均通訊到批控器上，通過批控器與裝車控制室和中央控制室進(jìn)行通訊。

1.4 裝車管理系統(tǒng)

裝車管理系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)裝車控制室、道閘、裝車撬之間的通訊，實現(xiàn)裝車、結(jié)算等的自動化。裝車管理系統(tǒng)以IC卡實現(xiàn)一卡通管理功能，與地衡、批控器等通訊，實現(xiàn)自動叫號、自動分配裝車撬等功能，可自動進(jìn)行業(yè)務(wù)查詢、統(tǒng)計、開票等。

2 裝車系統(tǒng)設(shè)計要點

2.1防拉斷閥

根據(jù)TSG R4002-2011《移動式壓力容器充裝許可規(guī)則》A3.2節(jié)相關(guān)要求，裝卸臂與槽車之間應(yīng)設(shè)防拉斷閥，在裝車過程中如發(fā)生槽車移動等，拉斷閥上閥門迅速關(guān)閉、拉斷閥斷開，保證氯乙烯泄漏量降至最低。

2.2 有毒氣體探測器

氯乙烯為劇毒介質(zhì)，可燃，易爆，應(yīng)根據(jù)GB/T 50493-

2019《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)置有毒和可燃?xì)怏w探測檢測器，因氯乙烯毒性下限遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于可燃濃度下限，毒氣監(jiān)測的靈敏性遠(yuǎn)洋高于可燃?xì)怏w監(jiān)測儀表，因此僅設(shè)置有毒氣體檢測即可。

當(dāng)氯乙烯濃度達(dá)到一定值時，將發(fā)出報警。濃度探測儀可直接與SIS系統(tǒng)通訊，當(dāng)可燃物濃度達(dá)到某一限值時，聯(lián)鎖切斷氯乙烯來料、停裝車泵。

2.3 定量裝車控制

定量裝車控制是確保氯乙烯不過裝的重要措施，該功能由地衡、批控器等實現(xiàn)。

槽車進(jìn)入裝車區(qū)稱重后，根據(jù)槽車最大允許裝車量對裝車撬的批控器進(jìn)行賦值，在裝車過程中，液相管管線上的流量計對流量進(jìn)行累積計量，當(dāng)累積量達(dá)到設(shè)定值95%，調(diào)節(jié)閥開度減小，以小流量繼續(xù)裝車;當(dāng)累積量達(dá)到99%時，調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉，停止裝車。

因氯乙烯的密度與溫度有關(guān)系，裝車操作中應(yīng)根據(jù)儲罐中氯乙烯的密度調(diào)整適時氯乙烯的密度值，保證流量計計量的準(zhǔn)確性。

2.4 緊急切斷閥及緊急聯(lián)鎖停車

在氯乙烯液相總管和每套裝車撬的液相管線和氣相上均應(yīng)設(shè)置緊急切斷閥，配置按鈕，當(dāng)異常情況如火災(zāi)、氯乙烯泄露、上游儲罐液位低低或者裝車總管壓力低低時，可通過遠(yuǎn)程按鈕或者相關(guān)參數(shù)觸發(fā)SIS聯(lián)鎖，停止單個撬或者整個裝車系統(tǒng)停車。

3 裝車操作典型步驟及控制

氯乙烯裝車典型過程如下：①復(fù)核司機和槽車信息，確認(rèn)槽車內(nèi)介質(zhì)為氯乙烯且壓力不低于0.15MPaG;②稱重;③停車至指定裝車撬，熄火，輪下設(shè)擋板，按要求靜電接地;④連接氣相臂和液相臂，氮氣置換管道，對置換氣體進(jìn)行安全、密閉回收;⑤打開氣相閥門，泄壓;⑥復(fù)核裝車量，打開液相閥門，在批控器控制下裝車;⑦關(guān)閉閥門，用氮氣置換管線內(nèi)的氯乙烯氣體，置換氣體送入密閉系統(tǒng)回收處理，將氣相臂與液相臂與槽車脫離，完成裝車。

氯乙烯裝車管理單位應(yīng)以TSG R0005-2011 《移動式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和TSG R4002-2011《移動式壓力容器充裝許可規(guī)則》及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)為導(dǎo)引，制定詳細(xì)的裝車操作規(guī)程，對裝車過程中可能出現(xiàn)的異常情況制定應(yīng)急處理方案。

4 氯乙烯裝車發(fā)展新趨勢--智慧裝車

智慧裝車系統(tǒng)充分運用現(xiàn)代信息技術(shù)與裝車管理緊密結(jié)合，優(yōu)化裝車過程，使裝車需求與裝車區(qū)內(nèi)物料儲備管理緊密結(jié)合，根據(jù)裝車需求調(diào)配、調(diào)度裝車物料，安排裝車車輛及時進(jìn)場，減少等待時間、做到隨到隨裝，效降低運行成本、增加效益，同時提高裝車操作安全性（避免槽車過多聚集在裝車區(qū)）。

裝車管理系統(tǒng)可以挖掘、優(yōu)化的點是多維度的。以裝車預(yù)約系統(tǒng)為例，司機可在APP程序中遠(yuǎn)程申請建立檔案，錄入司機、押運員信息，槽車信息，及時進(jìn)行信息維護(hù)變更。司機可通過程序了解裝車站可充裝產(chǎn)品信息和站內(nèi)槽車流量，預(yù)約裝車時間，實現(xiàn)即到即裝。

5 結(jié)束語

對劇毒、易燃易爆的氯乙烯裝車系統(tǒng)而言，需充分考慮采取本質(zhì)安全型設(shè)計，嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、行政法規(guī)的要求，同時不斷探索新科技、新產(chǎn)品運用，不斷優(yōu)化設(shè)計，使裝車操作更加安全，更加便捷，更加人性化。

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