乙炔发生器加料程序运行中的程序保护设定

乙炔发生器加料程序运行中的程序保护设定

袁金华 ,马文芝

新疆圣雄氯碱有限公司，新疆吐鲁番市 838000

【摘要】新疆圣雄氯碱有限公司乙炔车间1#、2#装置设计PVC生产能力均为25万吨/年，合计共50万吨/年。每套装置配套安装有4台φ4200*11408mm规格乙炔发生器，发生器在加入电石之前，由皮带机将电石首先加入至加料斗，依次通过上、下贮斗后再经过振动给料机安全加入至发生器产生水解反应生产乙炔气，下料过程中电石在各贮斗内必须经过安全置换和保压，在置换合格和保压正常前提下，发生器按照设定程序执行全自动下料操作，保障生产装置的安全和连续性稳定运行。

【关键词】发生器 全自动加料 程序优化

1、发生器生产能力简介

生产操作运行中，发生器贮斗下料操作全部通过人员手动操作，其中，对贮斗的料位判断、活门开关、贮斗置换、保压判断、振荡器频率设定以及下料操作中的频率启停全部通过微机岗位人员手动点击操作完成，操作中，因人员操作能力和判断经验水平不一致导致人员误操作概率较高，严重时造成多台发生器活门无法关闭需要对发生器停机置换，不仅造成电石单耗上升同时频繁的置换检修存在较大的安全隐患。

现通过对发生器加料斗、上、下贮斗分别安装红外微波料位开关，通过设置自控程序，对各贮斗料位开关、上、下贮斗充氮阀、排空阀、上、下贮斗活门以及振荡器启停设置程序逻辑关系和判定条件，实现发生器自动化下料程序运行，首先解决贮斗料位判断问题，其次通过实现全自动下料操作，减轻操作人员工作强度，提高装置连续性运行效率，保障安全生产。

2、 全自动加料运行步骤

（1）加料程序分为自动和半自动，首先对发生器全自动加料程序实施启动后方可执行，全自动加料程序遵循下活门试漏、加料斗加料、上贮斗加料前置换、上贮斗加料以及上贮斗加料后置换、下贮斗加料顺序关系全自动执行操作。

（2）程序开始执行后，按照操作顺序启动各个分步骤，半自动状态下，微机岗位手动点击所要执行的步骤按钮方可执行。

（3）在加料程序执行过程中，中途因其它原因需要手动停止程序，程序会将当前步骤所涉及的活门、冲、排氮阀门全部关闭或者将加料皮带和仓底振荡器停止。

（4）在上贮斗加料后置换设定中，上贮斗压力设定需要根据当前发生器下贮斗压力进行设定，在程序执行时，上贮斗压力要大于设定压力，继续执行稳压程序，如果压力设定与下贮斗压力小于2kPa，在执行稳压程序时会停止程序运行并弹出弹窗报警。

（6）在下贮斗加料设定中，频率设定是振荡器启动后设定的自动给定频率。

（7）下贮斗保压试漏程序运行中，压力设定是上贮斗压力小于设定值，执行稳压程序，如果此压力设定与下贮斗压力小于2kPa，在执行稳压程序时会退出程序并报警，下贮斗气密是第二次记录压力减去第一次记录压力小于设定值，气密正常。

（8）在整个发生器加料过程中，程序执行时会检测压力，料位计、活门反馈、冲、排氮阀反馈、称重重量等，在阀门反馈故障情况下，程序运行保持在等待状态，运行程序不退出，当皮带机或者仓底振荡器故障、贮斗压差故障、保压不合格或阀门开关反馈故障等严重影响发生器安全运行时，加料程序自动退出并发出弹窗报警，如果因中途停止程序，正在执行程序设置的操作此时无法将活门或者冲、排氮阀门手动关闭，此时需要微机岗位手动点击发生器停用按钮，对此时程序运行的阀门反馈信号进行复位，正常后执行手动操作。

3、程序优化

（1）发生器加料前的安全置换，是将贮斗内的乙炔气通过氮气进行安全彻底的置换出，保证乙炔气含量或浓度值达到1%以下，实际运行中，置换步骤按照程序设定进行自动操作，当出现充氮管道堵塞以及排空管道堵塞或充氮压力低时，程序正常执行置换，此时，贮斗内乙炔气未进行安全置换或未能置换到最低含量，此时对上贮斗置换判定条件进行完善，在系统执行置换操作时，当充氮和排空阀门反馈正常后，由后台监测上贮斗置换压力，设定压力条件为1.5kPa程序正常执行，当置换压力低于1.5kPa时，程序将发出弹窗报警或程序不执行，提示操作人员进行检查确认和管道疏通，当充氮和排氮的阀门反馈和系统置换压力全部满足条件达到时，执行自动加料操作，当判定条件为任意一方未满足条件时，程序立即停止运行并弹出弹窗报警。

（2）在上贮斗加料结束后，加料程序执行上活门试漏步骤，在对上贮斗充氮至8kPa后上贮斗充氮阀关闭，程序执行上贮斗压力稳压90s和保压30s，在90s稳压时间结束进行保压时，上贮斗压力满足判定条件在30s保压前后压差≤0.2kPa程序正常执行，生产运行中当上活门存在泄漏，稳压结束后在上贮斗保压中因贮斗压力较低，上贮斗保压环节中在30s前后压差≤0.2kPa，程序正常执行加料，未通过程序运行判断上活门泄漏，现对加料程序上活门试漏环节新增判定条件，新增条件为上贮斗加料结束，在上活门试漏执行90s稳压过程中，对上贮斗运行压力进行监测，当上贮斗压力低于设定压力（8kPa

，可修改）时，上活门试漏程序停止并弹出弹窗报警。

（3）生产运行中，发生器下贮斗在正常下料中受制于电石料块颗粒大小和频率影响导致下料不畅或下贮斗内部料位显示无料时，系统判定下贮斗无料，此时若正常执行下贮斗下料则造成下贮斗重料，下贮斗活门无法关闭，发生器乙炔气窜入上贮斗，不利于装置安全运行，现对程序设置下贮斗用料时间设定，根据单台设备平均运行周期和下料时间，对发生器下贮斗用料时间和本体压力设置指定参数，当发生器用料时间少于设定时间15min时，系统判定发生器下贮斗料位显示故障，及时停止下贮斗下料并弹出弹窗报警，当发生器反应压力低于设定运行压力8kPa时，程序自动弹出弹窗报警检查下贮斗下料情况，通过两道报警设置，有效监测发生器下贮斗完成正常下料操作。

4 、效益

对单台发生器设置全自动下料程序，首先通过现有的工程安装措施代替原有的人工料位判断和确认，有效减少人员操作强度和现场人员劳动强度，在乙炔生产环节中对操作人员进行优化减员，达到现场全自动运行无人化操作目的。其次，通过安装红外微波料位开关，微机岗位人员可以直观对单台发生器的料位情况进行查看，有效减少贮斗重复加料操作，减少单台设备检修和装置降量，最后，通过全自动程序判定设置参数条件，对发生器运行程序和状态实时监测，对异常情况和可能导致的危害性及时发出弹窗报警，保障生产装置的连续性安全运行。

总结全自动下料程序运行，首先对微机和现场岗位人员进行优化，年度节约人工成本6人以上累计72万元以上，其次，按照8台发生器手动操作运行，每年减少发生器重复下料操作总计20次以上，单次影响乙炔流量在3000m³/h，检修周期8h，总计影响乙炔气480000m³以上，影响PVC总产量1153t左右，减少产品效益损失980万元以上，节约检修人工和材料费用总计5万元以上。

5、结论

通过发生器加料程序的全自动运行和判定，首先在工艺安全运行中保障生产装置的安全稳定运行，对发生器运行工艺梳理有效安全保护设施顺序为1、工艺设施首次设计安全，在设计之初达到本质化安全。2、仪表控制回路调节。3、有效报警+人为干预控制偏离指标。4、设计安全联锁和紧急切断装置。

全自动程序运行从贮斗料位判断、贮斗自动置换、活门自动试漏、程序自动运行以及发生器自动下料全部安装有工程措施，在各分步骤中设置有效的判定条件和故障下的程序终止和弹窗报警，及时通过报警+人为干预的有效措施保障装置的及时检查、干预和正常运行，保障发生器各台贮斗安全运行和下料操作，提高装置的安全运行，提升装置的生产效率和潜能，在行业内有较大的推广价值。

参考文献

[1]邓安庆;我国乙炔法氯乙烯生产技术的回顾与改造[J];化工设计;1997年03期

[2]逯文启;合成氯乙烯生产中乙炔转化率的计算公式[J];聚氯乙烯;1980年04期