氯化烯材料加工设施的仪表定型和扼制方法
主要复杂控制回路氯化聚乙烯生产流程虽短,但自动控制比较复杂。控制方案中采用的主要复杂控制回路如下。
(1)氯化釜温度与夹套温度的串级分程(蒸汽阀、冷水阀)调节回路。以氯化釜内温度为主被调参数,夹套温度为副被调参数,可以更快地克服冷载体、热载体阀前压力和温度等的扰动,即温度副回路起迅速的“粗调”作用,温度主回路起进一步的“细调”作用。开始升温时,开蒸汽阀;需要快速降温时,开冷水阀。
(2)氯化釜压力控制连锁回路。在放空期间,若氯化釜内压力过小,则打开工艺空气开关阀;当釜压达到某个值时,关闭工艺空气开关阀。在放料过程中,若氯化釜压力小于某个值,也打开工艺空气开关阀。另外,氯化釜压力在规定时间内降低了某个值,则紧急停车,关闭进釜蒸汽阀、热水阀和冷水阀。
(3)料压、釜压与物料开关阀的控制回路。在物料加入氯化釜的过程中,若物料的压力小于氯化釜压力,对应的物料开关阀关闭。
逻辑顺控关系CPE生产控制最大的特点是逻辑顺控多。早期采用的逻辑顺控有:PE(聚乙烯)称量、PE浆料配制、PE连锁、反应釜、反应及放料连锁、连锁跳闸、搅拌。顺控太多,故障的概率也会增大。因此,本着精炼的原则,改造时选择了仅保留PE称量、PE浆料配制、反应釜、反应及放料连锁、连锁跳闸等逻辑顺控的控制。其中PE称量的逻辑顺控关系为:操作启动按钮/打开螺旋上料器/打开除尘开关、工艺空气阀、风机/发出信号提示现场人员关闭现场供料源/关闭风机/关闭除尘开关、工艺空气阀/关闭螺旋上料器。
关键仪表的选型釜周围管线的阀门如果关闭不严,气体会沿着管线外逸,因此,开关阀要选用泄漏量等级好的进口柱塞阀或球阀;釜周围管线上的变送器膜片材质要选用钽;进釜氯气流量的计量选用测量元件材质为哈氏C合金的质量流量计;氯气调节阀选用衬聚四氟乙烯阀。氯化釜上的温度检测元件采用钽保护套管。反应釜下面的放料阀比较重要,必须能及时地开启和关闭,还要耐较高的温度,因此,选用进口衬PFA材质的柱塞阀。从反应釜到过滤器的CPE浆料温度和流量都采用与放料阀关联的调节回路。由于反应釜不是同时放料,而且温度太高可能损坏过滤器,流量太大会溅出过滤器。其中与放料阀关联的温度调节阀宜选用蝶阀(因为母液水中含有浆料颗粒,单座阀容易堵塞),与放料阀关联的流量调节阀选用陶瓷全衬球阀。该阀阀芯采用特殊合金,阀座采用陶瓷,可有效解决原衬聚四氟乙烯阀因CPE浆料黏度大而造成的易堵问题。CPE浆料的流量检测选用电磁流量计,电极材料、接地环和接地电极均选用钽材质。干燥工序的开关阀选用闸板阀,上下运动的闸板可避免固体粉末较大的阻力。料仓上的料位高报警选用音叉式料位开关。料仓的除尘采用脉冲控制仪。
结语经过几年的探索和运行,CPE生产工艺不断完善,控制指标日益精确,产品质量也不断提高。尤其是仪表选型和控制方案的改进,杜绝了以前经常跑氯的情况,控制阀堵塞和开关阀不能及时动作的情况很少出现,仪表的计量也更精确了。CPE扩建后,其产量和质量的提高都使公司的发展跃上了一个新台阶。http://www.grainyq.com
