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[摘 要]丁苯橡胶氨系统的作用:通过液氨的气化带走丁二烯与苯乙烯乳液共聚反应热,使聚合反应在恒定的温度下平稳进行。换热后的气氨返回氨制冷压缩机内进行压缩、冷凝成液氨再次返送给氨用户,形成闭合回路。聚合反应热的导出若是利用液氨的蒸发压力不同蒸发温度也不同的原理,通过改变液氨的蒸发压力而控制物料温度称为湿法控制;通过改变液氨的进料量以改变聚合釜氨冷却列管的传热面积,从而改变传热量为干法控制。
[关键词]氨制冷系统;丁苯橡胶装置;作用;注意事项
中图分类号:G161 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)30-0399-01
1 氨制冷压缩机参数的设定及意义
1.1 吸气压力的设定及意义
氨制冷压缩机入口吸气压力320kPa(A),其设定的依据是聚合釜温度控制采用的是干法控制,需要利用-7℃的液氨进行冷却撤热,查液氨饱和蒸汽压与温度对照表可知:-7℃的液氨所对应的饱和蒸汽压力大致在0.315~0.341kPa(A)之间,故将氨制冷压缩机入口吸气压力设定为320kPa(A)。当氨制冷压缩机入口吸气压力低于320kPa(A)时,压缩机将自动限制负荷加载,当吸气压力低于低于200kPa(A)将压缩机将联锁停机以自我保护。
1.2 排气压力的设定及意义
氨制冷压缩机压缩后的高温高压气氨经氨冷凝器利用循环水进行冷却液化,循环水进水温度要求≤30℃。查液氨饱和蒸汽压与温度对照表可知:30℃的液氨所对应的饱和蒸汽压力1450.7kPa(A),故控制压缩机排气吸气压力不得大于1600kPa(A)。排气压力不得过高,否则不利于气氨的冷却液化;再者排气压力过高会造成设备安全阀起跳。当排气压力大于1600kPa(A)时,压缩机将自动限制负荷加载;当压力大于1750kPa(A)时,压缩机延时2s联锁停机。在生产过程中,需要及时调整氨冷凝器E-7101循环冷却水的用量以达到控制调节排气压力的目的。
1.3 排气温度及润滑油温度的设定及意义
压缩机的排气温度取决于压缩比、吸排气阻力损失、吸气温度和变压缩过程指数。排气温度过高不仅影响生产还会加剧设备的损耗,缩短设备寿命;此外还会加速油品恶化,降低润滑油的性能和闪点等,甚至引起润滑油自燃,导致压缩机烧毁或压缩机发生爆炸。对于RWBII767型压缩机排气温度要求不得大于88℃,当排气温度高于100℃时将延时5s联锁停机。一般情况下,压缩机内润滑油油温与排气温度成正比关系,油温过热将使润滑油的粘度降低,导致轴承、气缸产生不应有的磨损,甚至引起烧坏轴瓦、轴颈和拉伤气缸壁的严重事故;油温过低则润滑油流动性能差,不容易布满摩擦部位,严重时会形成半干摩擦。因此RWBII767型压缩机润滑油温度要求在12.8~75℃之间。FrickRWBII767型压缩机机组没有润滑油循环泵,因此冬季开工时要确保氨制冷压缩机厂房内室温不得低于12.8℃,否则备用氨制冷压缩机将因油温过低触发联锁无法正常启动。
2 氨系统开工前的注意事项
2.1 氨系统气密性试验
气密性试验应在氨系统管线吹扫的基础上进行,气密压力可定为1.6MPa(G)。因气密压力要求较高,需要大型空压机与氨系统焊接固定管线相连。建议先用0.6MPa(G)工厂风将氨系统升压,然后再利用空压机对系统升压以节省气密时间。先将系统慢慢升压至0.2MPa(G),然后再分3~4个阶段加压至最高气密压力1.6MPa(G)。将系统压力至少保持24h,在此期间除环境温度引起的压力变化外,不得有其它压力变化(或者计算24h内系统的泄漏率<0.3%为合格)。注意事项:氨系统气密时,需将整个氨系统流程全部打通,并系统中的玻璃板液位计、压力变送器等不耐压元件切出,升压过程要缓慢,每到一个阶段压力下利用肥皂水或发泡剂检漏,处理完漏点再继续升压。
2.2 氨系统氮气置换抽真空操作
注意事项:(1)氨制冷单元抽真空操作需要利用真空泵接固定管线与系统相连,并将系统抽真空至3mmHg(绝压)。(2)氨制冷压缩机填注润滑油工作可以在抽真空操作完成的基础上进行,利用系统负压进行加注,注意加注过程要防止润滑油抽空而将空气带入系统。(3)聚合单元回收单元抽真空可以利用聚合单元蒸汽喷射器与氨系统相连抽至60~80kPa(A)(绝压),并反复充氮气抽真空直至系统中氧含量小于0.3%(v/v)为合格。
2.3 氨系統气氨置换
建议将氨系统分为氨制冷单元与聚合单体回收单元两部分进行。首先利用液氨槽车气氨对氨制冷单元充压0.20MPa(G)后取气体样分析气氨含量≥95%为合格。氨制冷单元气氨置换合格后,再对聚合回收单元氨系统进行置换。注意事项:(1)氨制冷单元抽真空合格后,可以利用负压或卸氨泵将槽车内液氨卸至液氨贮罐内,然后再利用液氨贮罐内的气氨对系统进行气氨置换。充压时要缓慢多次进行,以防液氨急剧气化温度下降造成罐体破裂危险。(2)氨制冷单元因真空度较高,气氨置换一次性就能合格。聚合单体回收单元需要多次充气氨置换,对氨系统泄压时,一定要将气氨泄至盛水的容器内进行吸收,严禁对空排放。
3 氨系统开工过程注意事项
氨系统联运试车的目的:对氨系统管线进行实体填充并对氨制冷压缩机单机试运,为聚合进料提供换热保障。具体实施方案:利用水的比热容大的特点,首先从化学品配制单元向聚合釜内填充60℃热脱盐水,再将氨系统流程打通,当氨制冷单元返回气氨压力在0.22MPa(G)时,即可启动氨制冷压缩机进行氨系统联运。
注意事项:(1)氨系统联运过程中,现场阀门、法兰等部位若有泄漏,可以使用便携式氨气报警仪进行查漏并处理(当环境氨泄漏量≥30ppm氨气报警仪将发出蜂鸣声)。(2)必须启动聚合釜搅拌器以加强换热,要缓慢打开聚合釜液氨调节阀,并设定聚合釜温度20℃并串级自动控制。(3)氨系统联运过程中,聚合釜温度不得低于0℃。发现聚合釜温度异常低,应及时关闭液氨调节阀,防止聚合釜内氨列管冻裂。(4)当氨制冷压缩机运行正常、各聚合釜温度控制正常,表明氨系统联运结束。此时应先将各聚合釜液氨调节阀组关闭,待聚合釜内氨液面降至零时再停运氨制冷压缩机,以防止氨系统停运后釜内液氨气化造成氨列管冻裂。
结论
本文分析了氨制冷压缩机重点参数的设定及其意义,详细研究了丁苯橡胶装置氨系统在开工、停工及检修过程中所遇见的问题并提出对策及注意事项,对其他类似橡胶装置,尤其是将要停工检维修的橡胶装置具有较强的借鉴意义。
参考文献
[1] 王锡玉,焦永红.合成橡胶生产工[M].北京:北京化工出版社,2015-02:134.
[2] 曾建军.螺杆压缩机排气温度过高原因分析及处理[J].压缩机技术,2016(4):53-55.
[关键词]氨制冷系统;丁苯橡胶装置;作用;注意事项
中图分类号:G161 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)30-0399-01
1 氨制冷压缩机参数的设定及意义
1.1 吸气压力的设定及意义
氨制冷压缩机入口吸气压力320kPa(A),其设定的依据是聚合釜温度控制采用的是干法控制,需要利用-7℃的液氨进行冷却撤热,查液氨饱和蒸汽压与温度对照表可知:-7℃的液氨所对应的饱和蒸汽压力大致在0.315~0.341kPa(A)之间,故将氨制冷压缩机入口吸气压力设定为320kPa(A)。当氨制冷压缩机入口吸气压力低于320kPa(A)时,压缩机将自动限制负荷加载,当吸气压力低于低于200kPa(A)将压缩机将联锁停机以自我保护。
1.2 排气压力的设定及意义
氨制冷压缩机压缩后的高温高压气氨经氨冷凝器利用循环水进行冷却液化,循环水进水温度要求≤30℃。查液氨饱和蒸汽压与温度对照表可知:30℃的液氨所对应的饱和蒸汽压力1450.7kPa(A),故控制压缩机排气吸气压力不得大于1600kPa(A)。排气压力不得过高,否则不利于气氨的冷却液化;再者排气压力过高会造成设备安全阀起跳。当排气压力大于1600kPa(A)时,压缩机将自动限制负荷加载;当压力大于1750kPa(A)时,压缩机延时2s联锁停机。在生产过程中,需要及时调整氨冷凝器E-7101循环冷却水的用量以达到控制调节排气压力的目的。
1.3 排气温度及润滑油温度的设定及意义
压缩机的排气温度取决于压缩比、吸排气阻力损失、吸气温度和变压缩过程指数。排气温度过高不仅影响生产还会加剧设备的损耗,缩短设备寿命;此外还会加速油品恶化,降低润滑油的性能和闪点等,甚至引起润滑油自燃,导致压缩机烧毁或压缩机发生爆炸。对于RWBII767型压缩机排气温度要求不得大于88℃,当排气温度高于100℃时将延时5s联锁停机。一般情况下,压缩机内润滑油油温与排气温度成正比关系,油温过热将使润滑油的粘度降低,导致轴承、气缸产生不应有的磨损,甚至引起烧坏轴瓦、轴颈和拉伤气缸壁的严重事故;油温过低则润滑油流动性能差,不容易布满摩擦部位,严重时会形成半干摩擦。因此RWBII767型压缩机润滑油温度要求在12.8~75℃之间。FrickRWBII767型压缩机机组没有润滑油循环泵,因此冬季开工时要确保氨制冷压缩机厂房内室温不得低于12.8℃,否则备用氨制冷压缩机将因油温过低触发联锁无法正常启动。
2 氨系统开工前的注意事项
2.1 氨系统气密性试验
气密性试验应在氨系统管线吹扫的基础上进行,气密压力可定为1.6MPa(G)。因气密压力要求较高,需要大型空压机与氨系统焊接固定管线相连。建议先用0.6MPa(G)工厂风将氨系统升压,然后再利用空压机对系统升压以节省气密时间。先将系统慢慢升压至0.2MPa(G),然后再分3~4个阶段加压至最高气密压力1.6MPa(G)。将系统压力至少保持24h,在此期间除环境温度引起的压力变化外,不得有其它压力变化(或者计算24h内系统的泄漏率<0.3%为合格)。注意事项:氨系统气密时,需将整个氨系统流程全部打通,并系统中的玻璃板液位计、压力变送器等不耐压元件切出,升压过程要缓慢,每到一个阶段压力下利用肥皂水或发泡剂检漏,处理完漏点再继续升压。
2.2 氨系统氮气置换抽真空操作
注意事项:(1)氨制冷单元抽真空操作需要利用真空泵接固定管线与系统相连,并将系统抽真空至3mmHg(绝压)。(2)氨制冷压缩机填注润滑油工作可以在抽真空操作完成的基础上进行,利用系统负压进行加注,注意加注过程要防止润滑油抽空而将空气带入系统。(3)聚合单元回收单元抽真空可以利用聚合单元蒸汽喷射器与氨系统相连抽至60~80kPa(A)(绝压),并反复充氮气抽真空直至系统中氧含量小于0.3%(v/v)为合格。
2.3 氨系統气氨置换
建议将氨系统分为氨制冷单元与聚合单体回收单元两部分进行。首先利用液氨槽车气氨对氨制冷单元充压0.20MPa(G)后取气体样分析气氨含量≥95%为合格。氨制冷单元气氨置换合格后,再对聚合回收单元氨系统进行置换。注意事项:(1)氨制冷单元抽真空合格后,可以利用负压或卸氨泵将槽车内液氨卸至液氨贮罐内,然后再利用液氨贮罐内的气氨对系统进行气氨置换。充压时要缓慢多次进行,以防液氨急剧气化温度下降造成罐体破裂危险。(2)氨制冷单元因真空度较高,气氨置换一次性就能合格。聚合单体回收单元需要多次充气氨置换,对氨系统泄压时,一定要将气氨泄至盛水的容器内进行吸收,严禁对空排放。
3 氨系统开工过程注意事项
氨系统联运试车的目的:对氨系统管线进行实体填充并对氨制冷压缩机单机试运,为聚合进料提供换热保障。具体实施方案:利用水的比热容大的特点,首先从化学品配制单元向聚合釜内填充60℃热脱盐水,再将氨系统流程打通,当氨制冷单元返回气氨压力在0.22MPa(G)时,即可启动氨制冷压缩机进行氨系统联运。
注意事项:(1)氨系统联运过程中,现场阀门、法兰等部位若有泄漏,可以使用便携式氨气报警仪进行查漏并处理(当环境氨泄漏量≥30ppm氨气报警仪将发出蜂鸣声)。(2)必须启动聚合釜搅拌器以加强换热,要缓慢打开聚合釜液氨调节阀,并设定聚合釜温度20℃并串级自动控制。(3)氨系统联运过程中,聚合釜温度不得低于0℃。发现聚合釜温度异常低,应及时关闭液氨调节阀,防止聚合釜内氨列管冻裂。(4)当氨制冷压缩机运行正常、各聚合釜温度控制正常,表明氨系统联运结束。此时应先将各聚合釜液氨调节阀组关闭,待聚合釜内氨液面降至零时再停运氨制冷压缩机,以防止氨系统停运后釜内液氨气化造成氨列管冻裂。
结论
本文分析了氨制冷压缩机重点参数的设定及其意义,详细研究了丁苯橡胶装置氨系统在开工、停工及检修过程中所遇见的问题并提出对策及注意事项,对其他类似橡胶装置,尤其是将要停工检维修的橡胶装置具有较强的借鉴意义。
参考文献
[1] 王锡玉,焦永红.合成橡胶生产工[M].北京:北京化工出版社,2015-02:134.
[2] 曾建军.螺杆压缩机排气温度过高原因分析及处理[J].压缩机技术,2016(4):53-55.