摘要：通過對中國石化某分公司長絲裝置熔體增壓泵頻繁停機(jī)的原因進(jìn)行分析，提出了改進(jìn)對策。運行實踐證明，整改措施取得了良好的效果，保證了長絲裝置的長周期安全運行。

 

　　關(guān)鍵詞：增壓泵  停機(jī)  原因分析  對策

 

　　1. 概況

 

　　中國石化某分公司長絲裝置設(shè)計產(chǎn)量為100kt/a，于2000年9月正式開工投產(chǎn)。原料采用聚酯裝置CP2線的聚酯熔體，“熔融法直紡”工藝，即聚酯CP2線終聚釜生產(chǎn)出的聚酯熔體經(jīng)加壓后直接作為原料送到長絲前紡，再由增壓泵二次加壓后進(jìn)行噴絲生產(chǎn)；其余少部分熔體由切粒機(jī)切粒，切片送到切片料倉進(jìn)行打包處理。具體工藝流程見圖1。

　　長絲增壓泵共有三臺，工藝位號分別是1272-P01，1272-P02，1272-P03，P01泵為POY線增壓，后兩臺分別為FDY-2和FDY-1線增壓，一旦停機(jī)將造成相關(guān)生產(chǎn)線大面積停車。因此增壓泵的安全平穩(wěn)運轉(zhuǎn)對長絲裝置的生產(chǎn)至關(guān)重要。

 

　　但自2002年3月底至5月初短短40天時間內(nèi)，長絲裝置3臺增壓泵同時停機(jī)達(dá)4次之多，平均每10天一次，每次均造成長絲裝置全線停車，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，為了該裝置的長周期安全生產(chǎn)，必須認(rèn)真分析停機(jī)原因，及早加以解決。

 

　　2. 頻繁停機(jī)的原因

 

　　長絲3臺增壓泵均為齒輪泵，為了節(jié)能，轉(zhuǎn)速控制采用變頻調(diào)速技術(shù)，泵的工作原理與聚酯熔體泵1271/2271-P01相同?？赡軐?dǎo)致其停機(jī)的因素有：

 

　　（1） 電氣故障，如停電或變頻器故障等；

 

　?。?） 機(jī)械故障，如齒輪斷裂或泵體損傷等；

 

　?。?） 儀表自保聯(lián)鎖，主要聯(lián)鎖條件為：

 

　?。╝） 泵體溫度低低報不能開機(jī)，設(shè)定值< 340℃；

 

　?。╞） 泵后出口壓力超高停，高高報設(shè)定值≥27.5MPa；

 

　　（c） 泵前入口壓力低低停，低低報設(shè)定值≤1.0MPa,其中P02為≤3.0MPa。

 

　　在上述因素中，電源斷電的情況極少發(fā)生，顯然不是導(dǎo)致頻繁停機(jī)的原因。而變頻器自開工以來，未出現(xiàn)過故障現(xiàn)象，表明運行狀況良好。對于機(jī)械方面，考慮到增壓泵為新設(shè)備，尚未有損壞現(xiàn)象，也可以排除。從儀表聯(lián)鎖角度來看，溫度低低聯(lián)鎖僅是開機(jī)條件；泵后壓力高高聯(lián)鎖到目前為止未發(fā)生過。因此，查找、分析引起泵的入口壓力低低停聯(lián)鎖的原因是解決問題的關(guān)鍵。根據(jù)近幾次停機(jī)的原因，結(jié)合儀表自保聯(lián)鎖設(shè)計情況綜合分析，頻繁停機(jī)的原因主要是：

 

　?。?）增壓泵測速探頭假指示。為了說明這個問題，此處簡單介紹一下CP2線與長絲之間的負(fù)荷控制回路FIC26732。其控制原理是通過調(diào)節(jié)兩臺切粒機(jī)計量泵的轉(zhuǎn)速，來平衡CP2線3臺增壓泵和2臺切粒機(jī)的總負(fù)荷變化，目的是盡可能減少熔體放流現(xiàn)象的發(fā)生。具體控制原理框圖見圖2。

　　其中各設(shè)備的負(fù)荷量是由其轉(zhuǎn)速計算得出的數(shù)值。從具體的PID參數(shù)可知，F(xiàn)IC26732的K=1.5,T1=3（S），可見其積分調(diào)節(jié)效應(yīng)是相當(dāng)強(qiáng)烈的。平時切粒機(jī)處于低負(fù)荷運轉(zhuǎn)，相當(dāng)于待命狀態(tài)，一旦某臺增壓泵停機(jī)，總負(fù)荷的變化要求調(diào)節(jié)器輸出迅速加大切粒機(jī)計量泵的轉(zhuǎn)速，相當(dāng)于把負(fù)荷轉(zhuǎn)移至切粒機(jī)處理。假如增壓泵轉(zhuǎn)速探頭出現(xiàn)很低的假指示，必然會使切粒機(jī)急劇提升負(fù)荷，反而使增壓泵前壓力低于聯(lián)鎖值導(dǎo)致停機(jī)發(fā)生。4月11日的停機(jī)事故正是由于1272-P01轉(zhuǎn)速探頭假指示所致。當(dāng)時P01的轉(zhuǎn)速指示突然由正常的25r/m降到5r/m左右。

 

　　（2）增壓泵入口壓力表檢測故障，產(chǎn)生假信號。泵前壓力表檢測到的壓力值如果不可靠，出現(xiàn)小于低低報聯(lián)鎖值的情況，將直接導(dǎo)致停機(jī)事故的發(fā)生。增壓泵正常生產(chǎn)時其入口壓力應(yīng)在6.0MPa左右，但目前P01泵正常生產(chǎn)時的入口壓力檢測指示仍在1.4Mpa（其余P02、P03泵入口壓力均在6.0Mpa左右），表明前段時期內(nèi)，其指示并不可靠。由于熔體管道高溫高壓，連續(xù)生產(chǎn)情況下，壓力探頭無法取出維修和更換，經(jīng)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的批準(zhǔn)，現(xiàn)暫時摘掉了其入口低低報警聯(lián)鎖自保。

 

　?。?）聯(lián)鎖自保設(shè)計不當(dāng)。長絲增壓泵是在聚酯開工后設(shè)計單位才在DCS增加的聯(lián)鎖自保項目，其設(shè)計存在下面兩個缺陷：

 

　?。╝）3臺泵的入口壓力低低報聯(lián)鎖設(shè)定值不一樣。P01、P03為≤1.0MPa,而P02為≤3.0MPa。P02的聯(lián)鎖設(shè)定值明顯偏高，當(dāng)負(fù)荷控制回路起作用時，將會引起瞬時巨大壓力波動，壓力設(shè)定值偏高，很容易引起聯(lián)鎖動作，不利于保持連續(xù)性的生產(chǎn)。這一點已在4月份的第2次停機(jī)中得到了驗證。

 

　　（b）低低報聯(lián)鎖停機(jī)信號沒有時延。這是造成增壓泵頻繁停機(jī)的終原因之一。對泵的入口壓力低聯(lián)鎖進(jìn)行延時判斷，是自動控制中對泵的常規(guī)做法。目的是盡可能減少由于短時間壓力波動造成停機(jī)的發(fā)生，保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。另外低低報聯(lián)鎖的目的在于避免設(shè)備空轉(zhuǎn)，保護(hù)設(shè)備。而在聚酯熔體泵出現(xiàn)大的壓力降甚至停機(jī)后的3—5分鐘內(nèi)，管道內(nèi)仍有大量的熔體存在，不會出現(xiàn)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。因此，壓力低低報警瞬時停機(jī)在此處顯得十分不和理。

 

　　3.改進(jìn)對策

 

　　從近幾次事故原因分析可知，每次停機(jī)往往是上述因素綜合作用的結(jié)果，因此也應(yīng)采取綜合性的整改措施，避免增壓泵意外停機(jī)事故再次發(fā)生。

 

　?。?）更換P01增壓泵轉(zhuǎn)速檢測儀表和泵的入口壓力探頭，避免假信號的干擾。加強(qiáng)對關(guān)鍵部位儀表的巡檢、維護(hù)力度，對類似切粒機(jī)、增壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的溫度、壓力、信號的檢測，要保證其現(xiàn)場儀表高度可靠、完好。要求在每次停工檢修時及時校驗或更換，避免出現(xiàn)假指示。

 

　?。?）增加壓力低低報聯(lián)鎖時延。目前，在3臺增壓泵的聯(lián)鎖邏輯中均加入了3分鐘的時間延遲，只有低低報警超過3分鐘才會出現(xiàn)停機(jī)。這樣，即使聚酯裝置的熔體泵2271-P01出現(xiàn)短暫的停機(jī)也不會影響長絲增壓泵的運行，大可能保證長絲生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。

 

　　（3）修改聯(lián)鎖設(shè)定值，使3臺泵一致。因為從物理參數(shù)來看，長絲前紡的3臺增壓泵完全一樣，沒必要設(shè)定不同的入口壓力低低報警聯(lián)鎖值，為減少停機(jī)發(fā)生的幾率，現(xiàn)將3臺泵的低低報聯(lián)鎖值全部設(shè)定為≤1.0MPa。

 

　　4.結(jié)束語

 

　　上述幾項整改措施除除了P01泵前壓力探頭無法更換外，其他改進(jìn)措施已于2002年5月付諸實施，在2003年5月的大檢修中使用新Dynisco壓力探頭換掉了P01泵入口壓力檢測表。從實施后的運行效果看，自2002年5月至今，沒有因為上述原因再次出現(xiàn)意外停機(jī)事故，表明上述改進(jìn)已經(jīng)取得了較好的效果，保證了長絲裝置長周期安全運行。