谷棟梁

摘 要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，推動(dòng)著我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步。無論是工廠規(guī)模還是化工產(chǎn)品的種類、功能都與傳統(tǒng)生產(chǎn)相比有較大的提升，再加之以國(guó)家自動(dòng)化發(fā)展水平的不斷提高，推動(dòng)著化工生產(chǎn)向著更為自動(dòng)化的方向發(fā)展，給化工企業(yè)帶來新的機(jī)遇，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，解放大量人力，降低能源消耗，優(yōu)化資源配置，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，我國(guó)又推行了DCS控制系統(tǒng)并將其應(yīng)用在氯壓機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)更為有效的控制。本文就DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，不斷探究其在氯堿化工生產(chǎn)中的作用并針對(duì)相應(yīng)的問題提出具體的解決方法。

關(guān)鍵詞：DCS控制系統(tǒng);氯壓機(jī);重要性;調(diào)試探討

DCS系統(tǒng)又可以稱為集散控制系統(tǒng)，它是一種新型的儀表控制系統(tǒng)，主要是由計(jì)算機(jī)連接起來的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，再通過與自動(dòng)化技術(shù)、通訊技術(shù)、顯示技術(shù)等其他技術(shù)結(jié)合起來，改善自動(dòng)化儀表的設(shè)置，不斷提高儀表的性能，促近其向著更為系統(tǒng)、多樣的方向發(fā)展。將DCS系統(tǒng)與我國(guó)的氯堿化工行業(yè)聯(lián)系起來，對(duì)氯壓機(jī)做好儀表的檢測(cè)和監(jiān)控工作，能夠有效幫助氯壓機(jī)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)有效運(yùn)行，促進(jìn)氯堿化工行業(yè)的不斷發(fā)展。

1 零極距電解槽氯氣壓力控制的重要性

到目前為止，我國(guó)的氯堿化工行業(yè)所利用的氯壓機(jī)主要是離心式氯壓機(jī)，其中流量控制是氯壓機(jī)工作的關(guān)鍵。一般情況下，我們需要將零極距電解槽氯氣的壓力控制在200mmH2O左右，這樣才不至于讓氯氣壓力出現(xiàn)大幅度波動(dòng)，對(duì)此在氯壓機(jī)調(diào)節(jié)的過程中，應(yīng)當(dāng)保持氯壓機(jī)的電解槽氯氣產(chǎn)出量等于其出口輸送量[1]。為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)這一效果，企業(yè)引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的氯壓機(jī)（3K氯壓機(jī)），這類氯壓機(jī)能夠充分利用葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，作用于氯氣，使其產(chǎn)生動(dòng)能和靜壓能，在這一過程中，可以起到壓縮氯氣的目的，氯氣經(jīng)過壓縮后溫度急劇提高，接著再用冷卻器對(duì)其進(jìn)行冷卻，才能進(jìn)行后續(xù)的步驟的操作。此外，3K氯壓機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠?qū)β葰獾牧髁空{(diào)節(jié)以及防喘振產(chǎn)生作用，從而穩(wěn)定氯氣總管的壓力。氯壓機(jī)的壓力調(diào)節(jié)不同于零極距電解槽，它主要是利用接近大氣壓控制手段。3K氯壓機(jī)對(duì)調(diào)節(jié)壓力有很好的作用，它能突破NCZ電解槽無法控制壓力的弊端。但是，在使用過程中應(yīng)當(dāng)控制其流量，對(duì)3K氯壓機(jī)總管壓力的設(shè)置應(yīng)當(dāng)控制在最接近大氣壓的范圍之內(nèi)，從而確保零極距電解槽的彈性陰極網(wǎng)不會(huì)由于壓差過大，造成損傷[2]。此外，由于電解負(fù)荷與氯壓機(jī)出口壓力時(shí)常會(huì)有波動(dòng)，該波動(dòng)會(huì)影響總管的壓力，對(duì)此應(yīng)當(dāng)保持電解槽氯氣產(chǎn)出量與壓縮機(jī)輸送量的平衡。

2 氯氣壓縮機(jī)喘振解決方法

2.1 喘振形成特征

3K氯壓機(jī)針對(duì)喘振有著很好的解決辦法，主要是利用可導(dǎo)葉閥和機(jī)組回流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而使得零極距電解槽氯氣壓力近似大氣壓，氯壓機(jī)在實(shí)際工作過程中，如果入口葉輪氣體流量比最小流量小時(shí)，系統(tǒng)管網(wǎng)中的氣體就會(huì)倒流進(jìn)壓縮機(jī)內(nèi);而當(dāng)系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)的壓力小于出口壓力時(shí)就會(huì)使壓縮機(jī)排出氣體，這樣排出的氣體會(huì)形成氣流，在系統(tǒng)中形成震蕩，進(jìn)而導(dǎo)致外圍管線形成大幅度、有周期的振動(dòng)，這種振動(dòng)現(xiàn)象就是喘振，且具有較大的危害性[3]。

2.2 氯氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)操作

無論是哪一種氯壓機(jī)都不可避免的會(huì)出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，尤其是離心式壓縮機(jī)，喘振現(xiàn)象更是明顯。對(duì)此，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)入口導(dǎo)流葉片進(jìn)行調(diào)整，需要按照一定的操作要求。在出現(xiàn)這種現(xiàn)象是我們應(yīng)當(dāng)加大氯壓機(jī)的入口流量或者降低出口壓力，從而能夠很好的降低喘振發(fā)生的時(shí)間，幫助氯壓機(jī)實(shí)現(xiàn)更為安全、穩(wěn)定的運(yùn)行[4]。當(dāng)前國(guó)內(nèi)的氯壓機(jī)都不能很好地解決喘振問題，而德國(guó)的3K氯壓機(jī)利用了較為先進(jìn)的機(jī)組回流調(diào)節(jié)系統(tǒng)并對(duì)入口導(dǎo)流葉片進(jìn)行一定程度的優(yōu)化，使其在發(fā)生喘振問題時(shí)，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)氯氣流量，及時(shí)加大回流量，進(jìn)而達(dá)到減緩喘振現(xiàn)象的目的。

在氯氣系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行的過程中，值得工作人員注意的是應(yīng)當(dāng)提前啟動(dòng)壓縮機(jī)，只有這樣才能夠避免氯氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)喘振這一情況。在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，不能始終在低流量低負(fù)荷情況下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)運(yùn)行的具體情況，加大機(jī)組回流閥位的調(diào)節(jié)，盡可能地確?；亓鞯穆葰饽軌驈膲嚎s機(jī)的入口流進(jìn)。通過觀察我們發(fā)現(xiàn)可導(dǎo)葉閥中有一個(gè)臨界閥位，如果超過一定的數(shù)值，那么葉片就會(huì)出現(xiàn)反向翻轉(zhuǎn)，在此過程中，閥門會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，這也是控制壓力與閥位之間的關(guān)系。值得注意的是，回流閥只能打開，不能根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，在壓縮機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)之前，閥位會(huì)始終保持全開。而如何對(duì)防喘振調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)也是壓縮機(jī)控制的重要組成部分。通過調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)在三K壓縮機(jī)進(jìn)行運(yùn)行的過程中，用于出口壓力的控制系統(tǒng)主要采用以下兩種方式，第一，鹽酸合成爐，第二，系統(tǒng)出現(xiàn)故障后氯氣去除害裝置的運(yùn)行。為了使得氯壓機(jī)工作過程中出口壓力始終保持穩(wěn)定，工作人員應(yīng)當(dāng)將去鹽酸系統(tǒng)以及去除害系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥根據(jù)具體運(yùn)行情況進(jìn)行設(shè)置，使得這兩個(gè)系統(tǒng)變成自動(dòng)手動(dòng)運(yùn)行模式，除此之外，這兩個(gè)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)互為自鎖，這樣一來，能夠從根本上保證氯氣壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中的出口壓力始終處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

3 氯壓機(jī)調(diào)試探討

3.1 氯壓機(jī)控制系統(tǒng)

在對(duì)氯壓機(jī)進(jìn)行調(diào)試的過程中，我們需要首先調(diào)試其控制系統(tǒng)。對(duì)氯壓機(jī)入口壓力和可導(dǎo)葉閥閥位之間的關(guān)系進(jìn)行探究，可以得出以下關(guān)系，如下表所示。

3.2 可導(dǎo)葉閥程序控制

在對(duì)氯壓機(jī)調(diào)試過程中，對(duì)可導(dǎo)葉閥的程序控制十分重要。3K氯壓機(jī)的開機(jī)需要遵循以下條件：ZT216A.MV小于5%，HCV217A.MV大于95%，而在本地控制的過程中需要在現(xiàn)場(chǎng)按下“LCPIGVopen”才能讓閥位增加，每按一下增加5%，而“LCPIGVclose”會(huì)讓閥位減少，每按一下減少5%，對(duì)此，需要根據(jù)具體的功能進(jìn)行針對(duì)性的程序設(shè)計(jì)[5]。

3.3 對(duì)氯壓機(jī)的改進(jìn)效果

一般來說，DCS控制系統(tǒng)主要是對(duì)氯壓機(jī)進(jìn)行控制，程序員在CBF軟件中編寫完程序之后，可以傳到DCS系統(tǒng)中進(jìn)行對(duì)氯壓機(jī)的控制。在測(cè)量過程中，信號(hào)通過二次表直接進(jìn)入DCS系統(tǒng)，接著通過連接控制器，在DCS系統(tǒng)中做好報(bào)警、控制等內(nèi)容。由于我國(guó)當(dāng)前DCS系統(tǒng)較為完善，在氯壓機(jī)的應(yīng)用中能夠很好的幫助其進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄工作，這給工作人員帶來了很大的便利，能夠在氯壓機(jī)出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)并采取針對(duì)性的措施解決。此外，從信息表中還可以查詢到相關(guān)的參數(shù)、操作記錄、報(bào)警內(nèi)容等，便于更好的對(duì)氯壓機(jī)進(jìn)行控制。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，DCS控制系統(tǒng)在氯堿化工行業(yè)的氯壓機(jī)應(yīng)用過程中作用較為明顯，它能夠控制氯壓機(jī)的壓力流量，很好地解決氯壓機(jī)喘振問題，幫助氯壓機(jī)維持穩(wěn)定運(yùn)行。但是，DCS控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中還存在一定的局限性，需要工作人員不斷進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)該系統(tǒng)做好監(jiān)控措施，從各方面出發(fā)維持其平穩(wěn)運(yùn)行。此外，DCS控制系統(tǒng)解放了大量的人力、物力，維修起來也較為方便，降低了大量能耗，能夠有效提高氯堿化工行業(yè)的工作效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張佳雪.淺談DCS控制系統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)措施[J].化工管理，2019（30）：190-191.

[3]李春艷.DCS控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（10）：199-199+254.

[4]段煉.探討DCS化工廠一體化智能控制系統(tǒng)[J].中小企業(yè)管理與科技，2019（20）：176-177.

[5]王春林.氯堿化工生產(chǎn)工藝及設(shè)備的安全管理[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2019（30）：2945.