1、影响 CMP320 型双螺杆造粒机组稳定运行的原因分析及解决方法摘要：低密度聚乙烯装置造粒系统混炼机频繁联锁停车，增加排气装置后消除了气阻，解决了筒体内排气不畅的因素，确保了造粒系统连续平稳运行。 关键词：低密度聚乙烯装置；造粒系统；混炼机；联锁；排气装置 中国石油吉林石化公司乙烯厂低密度聚乙烯装置采用美国 UCC 公司在二十世纪 70 年代开发和工业化的气相流化床技术，其主要特点是：无溶剂，采用高效催化剂；工艺简单，能耗低，投资少， 1 造粒系统流程 造粒系统的作用是将粉料树脂熔融后生成粒料树脂。树脂经熔融泵的剪切、挤压进一步熔融，并且熔融泵提供了树脂在模板出料的动力，树脂从熔融泵出来后，从
2、模板成束状出料，被高速旋转的切刀切成粒状，冷却后的粒子随颗粒水进入脱块器，其中大尺寸的块料被脱除，粒料进入干燥器，水由脱块器和干燥器的底部脱除，粒料则被干燥器由顶部甩出，进入振动筛筛除大小粒子，符合规定尺寸的粒料进入缓冲罐及旋转加料器送至过渡仓或成品仓。 2 停车现象 2012 年 8 月 4 日至 9 月 28 日，该造粒系统在没有操作变动的情况下频繁停车。停车时的现象为混炼机轴振动增大，熔融泵电流和熔融泵出口压力下降，混炼机筒体温度上升，混炼机电流增大。 3 原因分析 根据停车时的现象分析：该造粒系统停车时混炼机做功增大，物料输送不畅导致造粒联锁停车，造成停车的原因可能有以下几个方面。 3
3、.1 下料系统出现波动 1）加料器出现异常，转速突然增加造成下料量增大。检查控制室集散控制系统（DCS）中加料器电机输出、转速在停车时未出现波动，现场检查加料器无异常。再者，假设集散控制系统未监测到转数突然增加，造成下料量增加，但瞬间过量的粉料经过振动筛时质量被分散均匀了，下料不会出现异常波动。检查控制室 DCS 中母料下料秤停车时的趋势，也未出现波动。 2）振动筛内卡块堵料造成下料突然增大。检查现场振动筛筛网及下料口无异常；检查控制室 DCS 中母料下料秤停车时的流量趋势，未出现波动。为证实下料波动不会带来太大影响，先后分别在振动筛内匀速加入 20 Kg、60 Kg 粉料，混炼机电流指示在
4、153A167A 之间，母料下料秤的流量没有明显波动。 3）母料下料秤的加料器运行不稳，下料秤有异常。检查现场加料器链条正常；拆开侧板检查下料秤内部情况正常；检查控制室 DCS 中母料下料秤停车时的流量趋势，未出现波动；下料量由 20000Kg/H，改为15000Kg/H，控制方式由体积流量改为质量流量仍未见好转。 4）粉料下料管线或软连接处挂壁。更换软连接，多次检查粉料上、下管线内部情况均正常。 5）添加剂加料器出现波动，或添加剂下料管线架桥。检查 DCS 添加剂下料量在停车时的流量趋势，未出现波动；多次检查添加剂下料管线未发现堵塞现象。若添加剂管线存在架桥现象，时间过长会造成造粒粒子颜色发
5、黄，但停车期间未见黄色粒子。为进一步排除添加剂可能带来的问题，更换使用了添加剂厂家、更改添加剂配比、停止加入添加剂等方法，均排除了添加剂的问题。 6）料斗内部及下料口处粉料挂壁。多次检查料斗内部情况，发现料斗内壁粘附一定厚度的粉料，当厚度达到一定值后不再增加，多余粘附的粉料会周期性的脱落，从而使挂壁粉料的厚度保持稳定。为排除此现象可能带来的影响，巡检人员定期敲击料斗下料口，后来在料斗底部安装了振动器。 7）通过以上几方面的检查和处理，造粒系统仍然频繁停车。为进一步排除“下料系统波动”可能造成此类造粒联锁停车现象，以下为具体分析过程。 造粒降量。造粒量由 15t/h 降到 9.9 t/h 后，查
6、看 DCS 趋势发现混炼机轴振动、电流、混炼段 43#温度、熔融泵电流、熔融泵入口压力相应降低，与此类造粒联锁停车现象不同。 人为制造下料波动。造粒正常运行时，在粉料下料口加入约 15Kg粉料，轴振动波动不到 5um 左右，混炼机电流瞬间涨到 350A。 之后加入约 30Kg 粉料，混炼机电流达到 500A，熔融泵电流由 367A 上涨到 430A，混炼机电流高报造粒联锁停车。从控制室 DCS 趋势图中看到：混炼机电流、熔融泵电流、熔融泵出口压力、混炼段温度都随着下料量的增加而增加，轴振动变化较小，与频繁停车时的现象不同。 通过对以上 7 个原因进行分析得出：造粒联锁停车与下料系统无关。3.2
7、 物料性质发生变化 粉料物性若发生变化，会影响熔融态物料的流动性。 1）槽间隙调整 槽间隙是从混炼区进入出料区的熔融通道的间隙。它的作用是形成足够的较高的熔融物料压力。本套造粒系统可根据不同牌号产品的熔融指数变化，可以相应地调节槽间隙大小。适用于熔融指数范围在0.2120 g/min，槽间隙控制范围是 4082?，指数偏低时槽间隙控制相应增加；指数偏高时槽间隙控制相应减小。熔融指数范围 2.00.5 g/min，槽间隙控制 70?左右。查看记录和 DCS 趋势，熔融指数和槽间隙参数均控制在正常范围内。 2）物料分析 分别对造粒正常运行和停车时的粉料采样，进行了熔融指数、密度和挥发份的分析，并
8、与以往的粉料的粒径分布数据进行对比，数值没有大的变化，进一步证明造粒停车与粉料性质无关。 3.3 螺杆或筒体内有异物 螺杆或筒体内若有异物与物料发生粘连导致物料流动性能降低。 混炼机筒体温度的控制，混炼机由进料段、送料段、混炼段、出料段组成。 进料段为水冷却避免粉料粘在内壁，送料段预热粉料提高向前效率，混炼段温度不宜太高，降低聚合物粘度，提高混合效率，带走多余的热量。出料段温度接近聚合物温度。造粒正常运行时四点温度分别为 40、85、270、230左右。 为将螺杆上的“异物”排出，在粉料下料口加入约 50Kg 泡沫料冲刷螺杆，停车后启动盘车电机从下料口加入 150Kg 粒料冲刷螺杆。拆混炼机检
9、查螺杆情况：进料段螺旋片与筒体间有片状熔融态料。 产生熔料的原因：输送段之后的熔融态物料流动性差或堵塞造成物料返混，熔料在此处停留；螺杆与筒体间的间隙过小产生摩擦，粉料在此熔融。 3.4 筒体内的气体排放不畅产生气阻，影响物料的流动性能。 筒体内的粉料在输送过程中，沿着螺杆中间向前作螺旋运动，同时筒体内的氮气沿着筒体与螺杆之间的间隙向后流动，从料斗底部的下料口向上进入料斗再由压控阀排向大气。 若气体流动的通道变小或堵塞，可能造成筒体内气体输送不畅造成憋压，影响物料向前运动。混炼机筒体新装排气装置后，在操作条件和控制参数没有变化的条件下，造粒运行平稳，混炼机电流稳定。 图 2 排气装置现场图 Fig 2 Exhaust system 4 结论 经过对可能造成造粒联锁停车原因进行分析和排查后，最终将停车原因定位在混炼机筒体内的气体排放不畅产生气阻这一问题上。通过在混炼机筒体新装排气装置，保障了物料在输送过程中顺畅，进一步提高了设备的可靠性和装置的连续化生产能力。
