趙 峰

（內(nèi)蒙古聯(lián)豐稀土化工研究院，內(nèi)蒙古 烏海016034）

在乙炔氣的制備中，發(fā)生器作為核心設(shè)備對整個裝置的生產(chǎn)運(yùn)行起著決定性的作用。實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)生器加料頻繁，其內(nèi)部存在化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)腐蝕，如果維護(hù)不好，不僅會影響正常生產(chǎn)，導(dǎo)致操作難度大，還會因工藝指標(biāo)失控造成電石消耗以及生產(chǎn)成本的上升，更為嚴(yán)重的是對安全生產(chǎn)造成威脅，因此作好發(fā)生器的使用維護(hù)是十分重要的。內(nèi)蒙古烏海化工有限公司（以下簡稱烏?；ぃ┙Y(jié)合生產(chǎn)實(shí)際通過對日常使用過程中存在的問題制定了相應(yīng)的應(yīng)對措施，從而保證了其長周期安全運(yùn)行。

1 乙炔發(fā)生器及配套設(shè)施示意圖

乙炔發(fā)生器的主要配套設(shè)施有電石加料斗、電磁振蕩器、噴淋塔、安全水封、攪拌電機(jī)、溢流管及排渣槽等，具體見圖1。

圖1 發(fā)生器及配套設(shè)施示意圖

乙炔發(fā)生及與發(fā)生相關(guān)的設(shè)備、閥門、管線較多，無論那一個部件出現(xiàn)問題都會影響整個裝置的生產(chǎn)。因此，對發(fā)生器及附件進(jìn)行有效、及時的維護(hù)是十分重要的。

2 發(fā)生器內(nèi)部易出現(xiàn)的問題分析

2.1 內(nèi)部電石渣沉積

（1）電石渣沉積的原因

發(fā)生器正常運(yùn)行中，加入的電石塊在隔板上與水反應(yīng)，同時依靠攪拌耙齒，電石被推入隔板開口處落入下一層隔板繼續(xù)移動并反應(yīng)，隔板的作用主要是延長電石在發(fā)生器中的停留時間。隔板與耙齒之間一般有3～5 cm 的距離，主要是為了防止耙齒因重力、扭動發(fā)生變形而導(dǎo)致其下墜傷及隔板，有的廠家為了防止因使用過程中耙齒下墜或變形，人為將其距離調(diào)節(jié)的過大。由于電石質(zhì)量的差異，不同品質(zhì)的電石相差較大， 特別是硅鐵含量較大的電石會有部分沉積在隔板上， 從而造成隔板變形甚至損壞。

（2）預(yù)防措施

結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況對其應(yīng)采取相應(yīng)的措施。發(fā)生器的隔板應(yīng)以工藝設(shè)定值來安裝，烏?；ぴ? 期生產(chǎn)線發(fā)生器的安裝中曾針對1 期工程使用中耙齒易壞的情況將其間距放大，經(jīng)測量最大一層為30 cm，這樣雖然耙齒損壞的故障變小了，但發(fā)生器的能力下降了，其實(shí)際產(chǎn)能僅達(dá)設(shè)計(jì)的70%左右，后對相關(guān)尺寸核定并按工藝要求改造后，發(fā)生器上大量的電石積料現(xiàn)象得以消除，才使其逐步達(dá)到了設(shè)計(jì)產(chǎn)能。因此，對關(guān)鍵數(shù)據(jù)應(yīng)按工藝設(shè)計(jì)才能有效地減少電石渣沉積的空間，從而有利于正常生產(chǎn)。

2.2 發(fā)生器的結(jié)垢

（1）產(chǎn)生原因

結(jié)垢會使發(fā)生器的溢流管道變窄，最終導(dǎo)致溢流不暢。事實(shí)上，若管理不善會造成發(fā)生器溢流管線和泵經(jīng)常堵塞，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。發(fā)生器溢流和排渣采用渣泵及專用管線輸送，因輸送線路長，并且電石渣漿沉淀快，因而經(jīng)常出現(xiàn)管道或備用泵堵塞無法啟動的情況，其清理也比較困難。

（2）預(yù)防措施

因氫氧化鈣的化學(xué)特性，結(jié)垢現(xiàn)象在所難免，但問題是要有效地降低結(jié)垢的速率，提高其使用周期。對此應(yīng)從以下幾個方面來預(yù)防。

a.發(fā)生器上水采用耐高溫的加強(qiáng)橡膠膠管。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，橡膠膠管連續(xù)使用1 年打開之后其內(nèi)部無結(jié)垢現(xiàn)象，只是因其不耐高溫，使用一段時間后會出現(xiàn)破損，只要及時更換即可。

b.向?yàn)V水中加入廢鹽酸，可以有效緩解其結(jié)垢的速率。據(jù)報導(dǎo)有企業(yè)曾向?yàn)V水中加入廢酸，雖不能起到有效中和的目的，但經(jīng)觀測對阻止碳酸鈣的生成有一定的效果，按此方法經(jīng)測試確有一定的效果。

c.生產(chǎn)中如果結(jié)垢嚴(yán)重，最終只能打開清理。針對發(fā)生器的使用情況設(shè)定臺帳定期清理也是預(yù)防結(jié)垢的一個方法。

2.3 發(fā)生器攪拌的維護(hù)

2.3.1 耙齒

發(fā)生器耙齒損壞的主要原因有以下幾個方面。

（1）發(fā)生器液面低。反應(yīng)過程中液面過低，導(dǎo)致發(fā)生器第一層耙齒攪拌干料，增加了耙齒的負(fù)荷，也相應(yīng)地增加了其損壞率[1]。

（2）耙齒鋼材材質(zhì)不符合要求。耙齒應(yīng)選擇用耐磨的特種鋼材，在耙齒制作或修復(fù)時要調(diào)整好其角度至合適的狀態(tài)。當(dāng)然實(shí)際生產(chǎn)中要定期檢查以防其下墜與隔板接觸，這樣會加快對二者的磨損。

2.3.2 攪拌

（1）攪拌軸

攪拌軸一般在發(fā)生器安裝到位后是定型的，其出現(xiàn)問題有2 種可能：

a.在起初安裝時因垂直度不好而導(dǎo)致先天性的異常。曾有企業(yè)因攪拌大軸不正導(dǎo)致該發(fā)生器故障頻繁，對此要及時進(jìn)行校正、修復(fù)。

b.在運(yùn)行過程中因零部件松動而導(dǎo)致大軸不正。對發(fā)生器大軸出現(xiàn)的問題應(yīng)組織專業(yè)人員檢測并加以校核。

（2）攪拌電機(jī)

因發(fā)生器的特殊性，其攪拌電機(jī)、變速箱一般是固定不變的，實(shí)際運(yùn)行過程中可通過電流變化觀察其扭矩的變化。關(guān)于攪拌電機(jī)的控制采用以下幾種方法。

方法一：由操作工通過電流表監(jiān)控其攪拌電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。這種方法比較簡單，一般是將控制攪拌電機(jī)啟停的交流接觸器輔助常開觸點(diǎn)引入監(jiān)控回路，一并聯(lián)進(jìn)DCS 控制系統(tǒng)，通過顯示畫面監(jiān)控交流接觸器是否動作來監(jiān)控電機(jī)是否處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。這種方法的弊端是只監(jiān)控了電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，而沒有顧及傳動環(huán)節(jié)出現(xiàn)的異常情況，有可能造成事故隱患。

方法二：采用電感式接近開關(guān)或轉(zhuǎn)速傳感器監(jiān)控?cái)嚢杵鱾鲃虞S。烏海化工一期15 萬t/a PVC 項(xiàng)目，乙炔裝置中投用的5 臺發(fā)生器就是采用電感式接近開關(guān)進(jìn)行監(jiān)控的。利用它既具有行程開關(guān)、微動開關(guān)的特性，同時具有傳感性能，且動作可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應(yīng)快，使用壽命長，抗干擾能力強(qiáng)、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點(diǎn)。

這2 種方法都是用傳感器直接檢測發(fā)生器攪拌器的攪拌軸運(yùn)行狀況，但是如果出現(xiàn)攪拌軸從中間斷裂用接近開關(guān)的方法就不能監(jiān)測到，用轉(zhuǎn)速傳感器檢測傳動軸上部的運(yùn)行就可以監(jiān)測到整個軸的運(yùn)行情況，比接近開關(guān)檢測下部要稍好一點(diǎn)，但遇到耙齒從攪拌軸上脫落或較大缺損的情況也檢測不出來，所以該方法也有一定的局限性。

方法三：通過檢測攪拌電機(jī)的電流來監(jiān)控?cái)嚢杵鞯恼w運(yùn)行情況。采用電流傳感器從馬達(dá)中心檢測攪拌器電機(jī)的運(yùn)行電流的方式對發(fā)生器攪拌器進(jìn)行監(jiān)控。

其他方法。憑借經(jīng)驗(yàn)判斷攪拌器的運(yùn)行是否正常。有經(jīng)驗(yàn)的工藝操作人員憑借自己的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合發(fā)生器不同情況下的的壓力、液位、溫度的變化也可以判斷攪拌器的運(yùn)行是否正常；還有企業(yè)通過綜合運(yùn)用包括電視監(jiān)控和上述幾種方法在內(nèi)的多種監(jiān)控方法來監(jiān)測發(fā)生器的攪拌器是否正常。

3 發(fā)生器附屬設(shè)施的維護(hù)

（1）電動葫蘆

乙炔發(fā)生有部分單位采用電動葫蘆加料，而大多數(shù)企業(yè)在對電石灰回用時采用電動葫蘆。生產(chǎn)過程中操作人員借助監(jiān)控畫面手動升降，長時間后極易疲勞，從而發(fā)生電動葫蘆在吊料斗時易上升到鋼絲繩終點(diǎn)后被絞斷的現(xiàn)象。對此一方面要加強(qiáng)對操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，同時對電動葫蘆加裝限位器，另外對電動葫蘆的制動部分加強(qiáng)維護(hù)以防其因慣性而造成損壞現(xiàn)象。

（2）加水口和加水管

實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)生器需加大量的回用濾水，因其中含有的氫氧化鈣與空氣接觸后會在管道內(nèi)產(chǎn)生碳酸鈣從而使加水口或加水管管徑變細(xì)甚至堵塞，在前述部分管線更換膠管及濾水中加酸的同時應(yīng)加強(qiáng)對管道的檢查、清理，同時必要時加裝備用管線。

（3）發(fā)生器的排氣口的維護(hù)

發(fā)生器的加料斗因?yàn)樯a(chǎn)的特殊性需間斷地排放置換的氮?dú)饧耙胰矚?。對其要加?qiáng)檢查以確保暢通無阻，同時對排氣閥門因動作頻繁也要重點(diǎn)檢查，以防其關(guān)閉不到位而影響安全生產(chǎn)。

（4）預(yù)冷噴淋塔的清理

噴淋塔是發(fā)生器生產(chǎn)乙炔的主要緩沖設(shè)施，長時間使用后內(nèi)部會積聚大量的電石泥，嚴(yán)重時堵塞噴淋水的下水口，造成系統(tǒng)的流量、壓力波動，因此對其應(yīng)加強(qiáng)檢查并及時清理。

4 結(jié)語

化工生產(chǎn)中，無論是那個工序，對核心設(shè)備的維護(hù)都需要根據(jù)情況制定嚴(yán)格的管理措施， 特別是PVC 生產(chǎn)中人們通常對聚合釜、離心機(jī)的關(guān)注程度較高，而對發(fā)生器則較為一般，一旦出現(xiàn)問題時其對生產(chǎn)的影響則是巨大的，作為管理人員在平時就要對其加強(qiáng)維護(hù)并制定相應(yīng)的制度，充分利用停車間隙進(jìn)行檢查維護(hù)，對發(fā)生器較多的企業(yè)可以定期安排交替維護(hù)，這樣對整個裝置效率的提高是十分重要的。

［1］楊振杰，劉勇先，王春華.電石法制乙炔生產(chǎn)工藝的改進(jìn).聚氯乙烯，2010（2）：17－18.