透平压缩机在氯碱生产中的实用操作

苏 敏，董红波，朱建勇，马龙强

（滨化集团股份有限公司，山东 滨州 256600）

滨化集团化工分公司氯碱车间44万t/a烧碱装置分为一期装置和二期装置，氯气处理使用透平式氯气压缩机对氯气进行压缩后输送至下游氯气用户。目前，共3台不同规格型号的西门子氯气压缩机可用于对氯气进行压缩，正常运行2台，1台备用，其中一期A透平机氯气处理能力为13 000 Nm3/h，出口压力可达1.2 MPa，与本工序原使用的氯气压缩机相比，新的压缩机处理能力与压缩比都要高，现场使用PLC控制，系统更加稳定，同时通过通讯实现DCS的远程调节。2017年将氯气切入该压缩机运行，目前该设备运行稳定。本文针对该氯气压缩机切换过程中出现的问题进行了分析与总结。

1 工艺简介

该公司氯处理工序共2套氯气处理及压缩装置，分别对应一二期电解装置。其中一期电解装置的氯气经干燥后进入一期A氯气压缩机（设计能力13 000 Nm3/h），经四级压缩加压至0.85 MPa左右送至氯气液化汽化装置，进一步处理后送往下游四氯乙烯、氯丙烯、PO装置；二期电解装置的氯气经干燥后进入二期氯气压缩机（设计能力8500Nm3/h），经三级压缩至0.35 MPa左右，送至下游PO装置；同时一期氯处理装置还设有一台四级氯气压缩机B（设计能力9 600 Nm3/h），其入口、出口与一期A透平机、二期透平机入口、出口均通过管线连通，若在用设备出现故障需维修，可将在用设备切至备用的B氯气压缩机，起到备用作用（见图1），同时，由于一期A、B氯气压缩机设计能力不同，一二期氯气压缩机针对的下游用户不同，也可根据生产负荷的变化及下游的用氯需求，使用合适的氯气压缩机。

2 透平机切换过程（A透平机向B透平机的切换）

（1）B氯气压缩机具备切入氯气前的准备工作：启动B透平机并进行氯气置换

a.开启备用透平机B并进行空运，控制B透平机入口压力3.0 kPa，检查确认透平机各运行参数（轴温、震动、氯氮压差等自身联锁的参数）在正常范围内；

b.B透平机用氮气运行至系统含水低于60×10-6，具备进氯气条件后开始通入部分氯气，关闭入口充氮阀对系统进行置换；

图1 氯处理透平机工艺简图

c.运行1 h后在B透平机去废气阀处取样分析氯气纯度，如氯气纯度大于96%，则认为氯气置换合格；

d.氯气置换合格后，关闭去废气阀，关小补氯气阀（由于密封气会损失少量氯气，还需少量补充氯气），维持B透平机自回流运行。

（2）透平机由A透平机切至B透平机的切换步骤

a.通知调度开始切换，调整B透平机入口压力与A透平机入口压力基本一致；

b.关注A透平机、B透平机入口压力，现场缓慢打开一期氯处理至B透平机入口的阀门，使一期A透平机、B透平机入口阀门联通；

c.调节A、B透平机出口压力一致；现场缓慢打开B透平机出口阀直至全开，调节过程中保持与DCS的联系，DCS注意观察AB透平机系统氯气压力稳定；

d.缓慢开大一期A透平机防喘振阀限位，根据透平机入口压力关小B透平机防喘振阀限位，调节过程中，注意维持2台透平机入口及出口压力的稳定；

e.当B透平机带负荷后，B透平机防喘振阀关至50%后，解除A透平机的各相关联锁，投入B透平机的相关联锁；

f.当A透平机防喘振阀全开后，依次缓慢关闭A透平机进出口阀，关闭后通过适当降低一期A透平机入口压力，使两透平机入口出现压差，确认阀门关严。开A透平机入口充氮阀，开大透平机出口取废气阀门，A透平机氮气置换2 h后停机，入口充少量氮气维持系统微正压（10～20 kPa）。

3 切换过程中出现的问题及解决措施

3.1 氯气切入过程容易出现氯气压力波动

3.1.1 原因分析

氯气压缩机使用氮气开车，防喘振回流阀为全开状态，随着氯气的进入，氯气纯度提高，流量达到一定值后，透平机的防喘振才会逐渐关小。在防喘振阀开始关小前的这段时间，只能够通过透平机出口去废气阀门控制透平机入口压力，由于透平机出入口压力相差较多，且通过透平机出口去废气阀门控制透平机入口压力有一定的延迟性，该过程相对较难控制，容易造成透平机入口压力波动，影响离子膜氯气总管的压力。

3.1.2 解决措施

根据操作经验，当透平机内氯气纯度提高后，防喘振阀开始关小，出口压力升高，此时，透平机可以进入相对稳定的运行阶段。为防止防喘振阀关小前的这段时间透平机入口压力波动对系统造成影响，引氯气管线至透平机入口，在开启透平机入口大阀前，提前向透平机内充入氯气置换透平机系统，待确认系统置换合格，氯气纯度大于96%后，再开始系统的切换，打开透平机入口，并入系统。将可能出现压力波动的操作在并入系统前完成，消除了对系统的影响。

3.2 切换过程中需操作阀门较多，容易引起氯气压力波动

3.2.1 原因分析

透平机切换过程中涉及现场入口手动阀、出口手动阀，透平机导叶自控阀、防喘振回流阀，变量较多，且需要现场与DCS的协调与配合，一旦配合不好，操作幅度不一致，可能会造成系统压力波动。

3.2.2 解决措施

细化操作步骤，减少同时参与操作的变量数量。切换过程中，首先调整2台透平机入口与出口压力一致，依次缓慢将备用透平机的出口、入口阀门并入系统，使2台透平机并行，在通过缓慢开大备用设备的防喘振回流限位，降低在用设备的防喘振回流限位，使备用设备所带负荷逐渐升高，在用设备所带负荷逐渐降低，确认在用设备不带负荷后，再依次关闭原在用设备的出口、入口阀门。每一步只操作一两个变量，降低了多变量操作风险。

3.3 入口阀开启后，两台压缩机入口压力不一致

2017年6月将B透平机切至A透平机时，开A透平机入口手阀前，A、B透平机入口压力都调至3 kPa，导叶自动控制透平机入口压力。打开A透平机入口手阀后，DCS页面显示的A透平机入口压力与B透平机入口压力相差2.5 kPa，即A透平机入口压力设定值为3 kPa，实际值为5 kPa，B透平机入口压力设定值为3 kPa，实际值为2.5 kPa，由于此时2台透平机导叶自控阀均在自控状态，两自控阀同时向不同的方向调整，出现了短时间的压力波动。重新调节了A、B透平机的入口压力设定值，将A入口压力设定值设为5.0 kPa，B设为2.5 kPa后，恢复稳定。

为避免这种情况的发生，可提前对备用透平机入口导叶控制的压力进行校准，切换时，在初开备用透平机入口手阀时，先将备用透平机入口导叶自控阀设为手动，待入口开启后，观察入口压力稳定，再将入口导叶阀设为自动，设定值与压力稳定后压力值相当。

3.4 切换过程中关小备用设备防喘振回流限位

在2017年9月将A透平机切至B透平机过程中，逐渐开大A透平机防喘振回流限位，关小B透平机防喘振回流阀限位。发现随着B透平机防喘振阀回流限位的关小，B透平机入口导叶阀的开度也在同步减小，判断B透平机所带的负荷没有增加，仍然是A透平机起主要的压缩作用。对B透平机入口压力设定值稍作调整，使B透平机入口压力值略低于A透平机入口压力，使氯气更容易切至B透平机。

切换过程中可以使两透平机入口压力在基本一致的前提下，使备用设备的入口氯气压力略低于在用设备的入口氯气压力。

3.5 切换完成后，入口阀门关闭不严

2017年5月，由于二期下游氯气用户停车检修，将二期透平机切至一期B透平机后送至氯气液化汽化，切换完成时，关闭二期透平机进出口阀，二期透平机降压停车时，一期B透平机入口压力随二期透平机入口压力一同变化，对二期透平机入口阀进行进一步关紧处理后，降低二期透平机入口压力，确认一期B透平机入口压力不受影响。

因此，可在透平机切换完成关闭待停透平机入口手阀后，把入口压力调低，使两压缩机入口压力出现一定的压差，确定入口手阀关严。

4 结语

通过对氯气压缩机切换操作的梳理，对切换过程中可能出现及出现过的问题进行了分析与总结，实现了透平机的稳定切换，使备用透平机切实起到备用作用，同时也可以根据生产负荷的变化及下游的用氯需求，使用合适的氯气压缩机，提高了装置的操作弹性。也为同行业其他类的大型转动设备的平稳切换提供了可借鉴的经验。

收稿日期：2018-06-19

航锦科技通过质量管理体系年度审核

近日，东北认证有限公司专家审核组对航锦科技公司进行质量管理体系监督审核。经过连续2天的严格审核，专家组一致认为：航锦科技股份有限公司质量管理体系符合GB/T19001-2016标准要求，产品质量及服务满足相应法律法规与顾客要求，质量管理体系运行充分有效，质量管理体系年度审核顺利通过。

该公司在生产经营过程中，始终高度重视质量管理工作，遵循“产品质量领先，顾客要求优先、管理为本、服务为诚、打造一流强企”的质量方针，从1999年开始按ISO9000质量管理体系要求运行，2018年2月1日开始执行GBT19001-2016新的质量管理体系标准，认证范围覆盖烧碱、聚氯乙烯、环氧丙烷、聚醚、氯化苯、盐酸、液氯、钢桶等多种产品。公司坚持以“产品出厂合格率100%，一级品率95%以上，客户满意度90%以上”为质量目标，过硬的产品质量和服务赢得了众多客户的信赖，树立了良好的市场品牌形象。

专家组在两天的时间里，查阅了公司质量管理相关资料、文件和记录100多份，检查了部分产品的生产过程。对公司质量方针、质量目标的完成情况、生产过程的控制情况及公司执行新版《质量手册》等体系文件过程的有效性、适应性、充分性进行了认真审核。以抽检的方式对生产指挥中心等8个职能部门以及氯碱厂等3个生产分厂进行全面、细致的现场审核。