齊旭昊
摘? 要:環制造、聚合設施和后處理設施,是目前普遍采用甲醛生產多聚甲醛和五甲醛的工藝流程。在國內相關行業的生產中,由于:①工藝控制特征參數多,②工藝流程長,③原材料及中間反應控制嚴格,④單元反應大等導致其生產難度較大,其所涉及到的專業涵蓋多個技術領域,在合成、技術、分離、分析、業務、服務等方面,需要生產方付出較大的人力成本和管理成本。本文從生產設備維護的角度出發,論述了設備運行中的關鍵控制點,總結了保證設備長期穩定運行的管理措施,提出了設備正常運行過程中的維護要點。
關鍵詞:聚甲醛;裝置運行;管理
引言:
聚甲醛裝置是一個高度復雜的技術型行業。由于聚甲醛生產加工過程中工藝流程長,單元反應多,原料復雜,中間過程控制要求嚴格,控制和調整的特征參數多等特征,導致其在生產中需要多個技術領域的支撐,需要完備的技術管理體系和人才。
1聚甲醛裝置運行管理難點
由于使用該技術,目前國內的甲醛共聚物產量增加突飛猛進,一些先進企業已將甲醛共聚物的生產能力已經達到3萬噸每單線。但由于目前的一些瓶頸和困難,缺乏相應的生產管理和技術支撐人才,導致生產設備運行時間短,頻繁的停產檢修不僅導致了產品交付時間長,還造成了生產成本高,為此,公司成立了技術攻關小組,專精于生產工藝改進和設備維護方案,重點分析工廠運行中存在的問題,并在原設計的基礎上提出糾正措施和改善方法,以降低設備的故障率,提高設備的運行周期,降低運營成本。
1.1設備產能小,單元多,循環復雜
該設備的主要裝置包括:①三套甲醛制備裝置、②七套濃縮裝置、③二套多聚甲醛制備裝置、④一套二氧五環制備裝置、⑤二套共聚甲醛制備裝置五套主要裝置單元和配套熱水系統組成。生產線的每個單元裝置之間的過程緊密相連,一個小裝置的故障很容易導致整個系統的生產中斷。
1.2系統流程長,反應復雜,副反應多
使用濃硫酸作為催化劑,可以將高濃度的甲醛聚合為三聚甲醛、二氧五環共聚單體,而反應物中的甲醛主要由甲醇氧化獲得。成生物由反應器排出后,使用引發劑,以甲醛為調節分子量,發生共聚反應。上述反應中會產生縮醛、聚酯等雜質,形成共沸組分,這就導致精制過程繁瑣,在目前行業內提純單體,大多采用精餾和萃取方式,單體提純的后期穩定性要求極高,內控范圍范圍窄,生產工藝中稍有變化都會導致單體純度不滿足標準,產品不合格,引起下游抱怨。
1.3副反應產生甲酸量大,系統腐蝕嚴重
在生產POM過程中往往伴隨著大量甲酸的產生,由于酸的存在,系統設備存在嚴重腐蝕的現象,這就在選取設備設備材料時需要嚴格管控,后期設備的維護也相當困難,限制了裝置的長期穩定運行,管道、閥門等設備經常發生因腐蝕導致的管壁薄和泄漏,設備運行成本高。另外由于泄漏介質有毒且污染環境,必須及時排除,導致設備維護頻率高,經常發生非計劃停機,造成產量降低的同時還影響了檢修計劃。
1.4介質極易出現結晶、自聚
聚甲醛裝置生產所需的原材料、輔料和中間體,在低溫狀態下還容易發生結晶和共晶,晶體在管道內部發生聚集和晶粒長大,隨之便會導致設備堵塞,造成生產中斷。使用管道保溫和伴熱技術可以避免介質結晶現象的發生,但如此就導致檢查和維護任務很困難,塔、泵、過濾器和熱交換器等設備的運行周期短,檢修項目多。
1.5介質特性明顯,檢修頻繁安全管控難度大
由于在生產過程中使用了甲醛、濃硫酸、三氟化硼等有毒有害材料,這些材料易燃易爆、具有腐蝕性,對職業安全和環境保護要求較高,且設備在腐蝕作用下連續生產能力弱,定期檢修頻率高,不利于安全生產,安全管理工作任務艱巨,難以開展。
2聚甲醛裝置長周期穩定運行的管理思路
2.1事故預測保障安全
以事故預測為風險分析的前提,從標準化作業檢查、操作規程合理性等方面進行風險分析,組織崗位進行危險源辨識活動。制定涵蓋全方面的動態風險控制措施,形成動態控制的管理模式,在不斷變化的環境中,及時識別和更新運營狀態,創建最終的風險控制圖,并在控制圖上采取行動。組織全員進行風險控制主題的安全教育,制定應急預案,組織應急演練,為工人提供職業安全保護設備,更換操作位的硬件,更改電路擴展程序,降低維護頻率,評估隱患,對隱患進行分類,并提前確定總體規劃。識別風險,執行分級檢查和審核,避免疏忽和習慣性違章,并及時分析異常情況。
2.2全員參與技術攻關
在設備放大效應的影響下,設備的許多問題無法在短時間內解決,需要所有人員長期總結和修改。組建技術研究團隊,組織核心人員和團隊成員每天召開重要研究會議,組織大家力量,總結當天工作,每天發布作業指導書,統一作業方法,識別并持續優化核心行動,培養技術人才,穩定設備,提高技術水平。
2.3技術資料嚴謹細致
嚴格控制和管理過程指標,每天分析異常指標,提交糾正和整改措施,提高員工的質量意識。定期總結生產情況,認真做好技術總結和數據收集和積累工作,基礎數據統計是最重要的,保證收集數據的有效性,保證數據分析的及時性,是技術創新的支撐和人才培養的關鍵。定期組織事故回頭看,及時更新后續操作方法和工藝技術規程,還可以形成科技成果和科技論文。
2.4長遠儲備周期定檢
影響設備平穩運行的主要因素是塔式換熱器和篩網泵。甲醛也會對盤式換熱器和換熱器管的內壁和內部部件造成腐蝕。由于設備的腐蝕和堵塞,關閉的泵也會頻繁移動。有必要進行定期線路切換和定期清潔,以進行有針對性的點檢。定期測量易受腐蝕的泵、過濾器、熱交換器、閥門和管道,保證壁厚滿足安全生產要求。保證充足的可支配資金,對公司自有設備進行全面、詳細的備件安排,利用專業的工程團隊,實現廠內的就地更換,避免長期進口采購導致的訂單遲交。
2.5把握周期計劃檢修
在聚甲醛裝置的長時間工作中,管道、泵等設備容易產生腐蝕和堵塞,系統的副反應很復雜。面對這項問題,需要找出其規律性,結合工藝操作和檢修計劃,必須定期進行設備的局部停車,對反應裝置內部進行清洗和維護。每個單元必須保持聯系,但它是彼此之間必須存在緩沖帶,不同生產線的開關電源和一條生產線的檢修不得中斷整個系統過程。制定設備維護周期的時間點時,必須保證各子單元間可以進行短期的計劃交接,保證系統清洗更換以及二次反應雜質排放,根據實際檢修情況,逐步提高設備的運行周期。
2.6日清項目標準落實
總結技術研究成果,探索系統易堵塞、腐蝕和缺陷部件的運行周期,定期檢查和預防措施,固化有益措施,并將工藝指導書中的有效措施轉化為日常檢查項目,并根據使用情況定期更換日常清潔,加強日清項目的監測和實施。對于不能滿足隔熱和伴熱要求的介質管道,操作人員必須定期清洗和更換。對于易于結晶的中心管,可以在泵前設置濾網,并定期清潔,以防止堵塞吸入口損壞設備。管理人員層級檢查,技術人員定期指導,操作人員認真執行,這些日常項目的實施雖然增加了工作量,但實際帶來的效益要遠超投入。
結語
生產工藝的進度和生產設備的提升,離不開在生產中的積累,在不斷優化中改進,在不斷改進中進步,這對提高聚甲醛產品的市場競爭力至關重要。
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