‑ переключение на резервные технические средства при отказе основных средств (переключение на резервный насос подачи суспензии на колонну при выходе из строя основного насоса);
‑ корректировка в регламентируемых пределах динамических настроек и уставок [30].
Растворимость газов снижается с уменьшением давления паров над поглотителем и с ростом температуры поглотителя. На этом и основан принцип десорбции винилхлорида из суспензии.
Выделение не вступившего в реакцию винилхлорида из суспензии ПВХ осуществляется в два этапа:
‑ объемная дегазация;
‑ температурная дегазация.
Объемная дегазация производится в емкостных дегазаторах (как правило это вертикальный цилиндрический аппарат большой емкости, снабженный перемешивающим устройством) за счет перекачки суспензии из аппарата с большим давлением (полимеризатор) в аппарат большего объема, находящийся практически без избыточного давления (емкостной дегазатор). С целью повышения эффективности дегазации некоторые производители дополнительно производят вакуумирование дегазатора. На этом этапе происходит частичная десорбция винилхлорида из водной фазы суспензии и из поверхностных (наиболее раскрытых) пор частиц ПВХ. Более глубокого извлечения винилхлорида из внутренних пор частицы таким способом не достичь. Поэтому суспензию направляют на второй этап – температурную дегазацию.
Температурная дегазация проводится в колонных аппаратах с ситчатыми тарелками (провальные либо с переливными устройствами) путем подачи в кубовую часть колонны острого пара противотоком к потоку суспензии. Рабочая температура в колонне составляет 105÷1150 С.
Алгоритм пуска дегазатора (поз. 1) (рисунок 2.1)
Алгоритм останова дегазатора (рисунок 2.2)
В рабочем режиме оператор следит за следующими параметрами:
‑ уровень суспензии в дегазаторе (поз. 1);
‑ давление в верхней части дегазатора (поз. 1);
‑ давление газа (винилхлорид) после сепаратора (поз. 4);
‑ расход суспензии после насоса (поз. 5) (подача суспензии на колонну дегазации);
‑ температура перед колонной.
Оператор принимает решение, о том, когда нужно открывать задвижку (поз. 1-4) для подачи суспензии в дегазатор (поз. 1). Оператор следит за работой блокировок.
Рассмотрим аварийные режимы дегазатора (поз. 1).
Причины аварий:
‑ полный или частичный отказ оборудования(изменение параметров его работы);
‑ выход параметров энергоносителей за допустимые пределы;
‑ выход параметров сырья за допустимые пределы.
Остановка мешалки дегазатора (поз. 2)
Причинами остановки мешалки дегазатора (поз. 2) могут послужить следующие причины: прекращение подачи электроэнергии; механическая неисправность редуктора мешалки, выход из строя электродвигателей мешалки.
Алгоритм действий оператора при данной аварии представлен на рисунке 2.3.
Рисунок 2.1 – Алгоритм пуска дегазатора
Прекращение подачи электроэнергии
Причинами данной аварийной ситуации могут послужить неполадки на ТЭЦ.
Для управления клапанами подается ток от аккумуляторной батареи, емкости которой хватит приблизительно на один час работы клапанов.
Алгоритм действий оператора при прекращении подачи электроэнергии представлен на рисунке 2.4.
Выход параметров сырья за допустимые пределы
Алгоритм действий оператора при выходе параметров сырья за допустимые пределы представлен на рисунке 2.5.
В режимах пуска, останова существующей системы управления со стороны оператора требуется ручной пуск мешалки дегазатора (поз. 2). Загрузка и выгрузка суспензии ПВХ из дегазатора (поз. 1) производится вручную, в зависимости от уровня суспензии в дегазаторе. Решение о загрузке либо выгрузке дегазатора принимает непосредственно оператор.
Рисунок 2.2 – Алгоритм останова дегазатора
Можно сделать вывод о том, что существующая система управления требует ручных действий со стороны оператора, следовательно это говорит о неполной автоматизации и данную систему управления дополнять для исключения действий оператора и перевода на полный автоматический режим.
Рисунок 2.3 – Алгоритм действий оператора при остановке мешалки дегазатора
Рисунок 2.4 – Алгоритм действий оператора при прекращении подачи электроэнергии
В рабочем режиме оператор вручную открывает задвижку (поз. 1-4) для загрузки суспензии в дегазатор, следит за уровнем суспензии в дегазаторе, и при достижении 80% заполнения емкости дегазации, закрывает задвижку (поз. 1-4). Выгрузка суспензии из дегазатора также осуществляется вручную. Оператор контролирует давление в верхней части дегазатора. Автоматически регулируются расход и температура суспензии перед колонной, давление ВХ после сепаратора (поз. 4).
Рисунок 2.5 – Алгоритм при выходе параметров сырья за допустимые пределы
В аварийном режиме загрузка и выгрузка дегазатора, как в предыдущих пунктах, осуществляется вручную, также вручную осуществляется подача обессоленной воды в дегазатор.
Недостатком существующей системы управления в данном режиме является не автоматическая загрузка и выгрузка суспензии ПВХ в дегазатор (поз. 1).
Недостатком существующей системы управления в данном режиме является не полная информация о технологическом процессе, то есть отсутствие контроля:
– перепада давления на рабочем и резервном фильтрах (поз. 7, 8);
– давления в трубопроводе подачи масла на торцевое уплотнение мешалки (поз. 2);
– температуры подшипников насосов суспензии (поз. 5, 6);
– давления на нагнетании насосов суспензии (поз. 5, 6);
– температуры редуктора мешалки (поз. 2);
– регулирования расхода обессоленной воды на сепаратор.
При внедрении новых средств автоматизации для получения наиболее полной информации о технологическом процессе и оборудовании требуется разработка новых более сложных алгоритмов как для поведения системы управления в аварийных режимах, но также и для прогнозирования нештатных ситуаций.
В результате анализа объекта автоматизации были выявлены проблемы:
– необходимость контроля и регулирования расхода обессоленной воды на сепаратор;
– необходимость контроля перепада давления на рабочем (резервном) фильтре, чтобы обеспечить автоматический переход на резервный фильтр при засорении рабочего корками ПВХ;
– необходимость контроля давления на нагнетании насоса суспензии, для обеспечения автоматического включения резервного насоса, при неисправности основного;
– необходимость контроля температуры подшипников насоса суспензии, чтобы обеспечить автоматическое отключение насоса при перегреве подшипников;
– необходимость контроля температуры редуктора мешалки;
– исключение релейных схем электронных карт HIMA.
Проектируемая система автоматизации предназначена для обеспечения эффективного контроля, управления и защиты технологического процесса предварительной дегазации суспензии поливинилхлорида ПВХ.
Задачи проекта:
– техническое перевооружение существующей физически и морально устаревшей системы управления реализованных на щитовых средствах КИПиА, технологические блокировки – на релейной логике, а сигнализация – на электронных картах HIMA;
– повышение надежности системы за счет комплектной поставки оборудования автоматизации от фирмы «Siemens», включая систему электропитания, применения технических средств в промышленном исполнении;
– максимальное упрощение структуры каналов ввода/вывода;
– реализация технологических блокировок (релейная логика) и сигнализации (электронные карты HIMA) программным путем;
– повышение качества управления технологическим процессом за счет внедрения распределенной автоматизированной системы управления процессом (высокая точность и быстродействие);
– реализация рабочих мест операторов-технологов в бесщитовом варианте с максимальным сохранением внешнего вида щитовых средств контроля и управления на экранах мониторов;
– архивирование измеренных значений параметров процесса.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.