國內(nèi)大型空分設(shè)備的技術(shù)要點與創(chuàng)新方向

邊　羽（本鋼板材股份有限公司能源總廠,遼寧　本溪　117000）

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國內(nèi)大型空分設(shè)備的技術(shù)要點與創(chuàng)新方向

邊羽
（本鋼板材股份有限公司能源總廠,遼寧本溪117000）

摘 要：國際經(jīng)濟環(huán)境的穩(wěn)定成熟、國內(nèi)市場經(jīng)濟的建設(shè)發(fā)展，為各行各業(yè)提供了優(yōu)越的發(fā)展機會與發(fā)展空間。國內(nèi)石化行業(yè)中的石油開發(fā)采取、石油煉制、成品及副產(chǎn)品銷售、油氣運輸儲藏、化工制品的生產(chǎn)等項目，需要加強生產(chǎn)經(jīng)營策略、提高科技創(chuàng)新能力，在此過程中，大型空分設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)是決定化工企業(yè)制造生產(chǎn)能力的關(guān)鍵點。有關(guān)企業(yè)和技術(shù)人員應(yīng)當加強對大型空分設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)和科技創(chuàng)新，提高大型空分設(shè)備的使用性能，增強大型空分設(shè)備的智能化、功能化，通過大型空分設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)提高優(yōu)化，為化工企業(yè)的發(fā)展提供助力。下文中，筆者將從個人工作經(jīng)驗出發(fā)，總結(jié)當前我國大型空分設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)情況，分析大型空分設(shè)備的技術(shù)要點與創(chuàng)新方向，最后對儀表自動化設(shè)備的技術(shù)管理提出個人看法觀點。

關(guān)鍵詞：石化行業(yè)企業(yè)；大型空分設(shè)備；生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新；儀表自動化；制造規(guī)模

0　引言

大型空分設(shè)備是石化行業(yè)、石化企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中使用的重要儀器設(shè)備，其運作機械原理是實現(xiàn)對空氣的降溫冷卻，同時以增壓方式讓空氣的體積變小、轉(zhuǎn)化為液態(tài)，根據(jù)空氣中各組成氣體之間的沸點差異，讓液化物與氣體充分接觸并發(fā)生反應(yīng)，在熱質(zhì)交換原理的作用下，實現(xiàn)高純度氣體的分離。我國很多知名石化企業(yè)通過學習借鑒國外先進儀器設(shè)備的生產(chǎn)經(jīng)驗和生產(chǎn)方案，并在技術(shù)研發(fā)、科技創(chuàng)新活動的帶領(lǐng)幫助下，已經(jīng)具備設(shè)計、生產(chǎn)制造先進大型空分設(shè)備的技術(shù)能力，能夠與其他國際先進設(shè)備生產(chǎn)制造廠商進行競爭，全面提高了我國石化機械設(shè)備設(shè)計、制造生產(chǎn)工藝水平。

1　現(xiàn)階段國內(nèi)大型空分設(shè)備的設(shè)計、制造生產(chǎn)技術(shù)概況

最近的數(shù)據(jù)調(diào)查分析顯示，國內(nèi)生產(chǎn)制造大型空分設(shè)備的化工企業(yè)，在機械設(shè)計、制造生產(chǎn)工藝研發(fā)等領(lǐng)域中表現(xiàn)優(yōu)異，其中部分企業(yè)的機械設(shè)計水平、設(shè)備生產(chǎn)制造工藝已經(jīng)具備國際領(lǐng)先水平。其具體情況總結(jié)分析如下。

（1）大型空分設(shè)備的生產(chǎn)制造規(guī)模擴大化。石油開發(fā)采取煉制、成品及副產(chǎn)品銷售、油氣運輸儲藏、化工制品生產(chǎn)等行業(yè)的集團化發(fā)展趨勢，對化工生產(chǎn)機械設(shè)備的功能性質(zhì)、使用性質(zhì)提出了更高的標準要求，化工機械設(shè)備需要滿足生產(chǎn)制造規(guī)模逐漸發(fā)展壯大的經(jīng)營需求。因此體現(xiàn)在大型空分設(shè)備管理方面，表現(xiàn)為大型空分設(shè)備一方面應(yīng)當具備更高的生產(chǎn)能力，另一方面還應(yīng)當提高其配套生產(chǎn)能力。隨著化工行業(yè)的崛起建設(shè)，國際、國內(nèi)市場上需要更多數(shù)量的大型空分設(shè)備投入到化工生產(chǎn)過程中。從現(xiàn)實情況分析，我國化工企業(yè)亟需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，提高大型空分設(shè)備的機械設(shè)計水平和生產(chǎn)制造工藝，增強企業(yè)產(chǎn)品的科技含量，提高企業(yè)的綜合競爭力，與國際大型化工設(shè)備制造廠商企業(yè)進行健康、良好的競爭，在國際機械設(shè)備制造領(lǐng)域爭奪領(lǐng)先地位。我國部分制造企業(yè)不斷學習國際先進機械技術(shù)，加強對機械設(shè)備的研發(fā)，將新型生產(chǎn)制造技術(shù)應(yīng)用在大型空分設(shè)備的設(shè)計方案當中，創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用，取得明顯實效。

（2）大型空分設(shè)備的機械設(shè)計方案優(yōu)化、豐富制造工藝的種類。在對我國化工設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)情況進行統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，筆者發(fā)現(xiàn)化工設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的設(shè)備制造管理流程，在新型空分設(shè)備生產(chǎn)過程中，更加注意客戶對大型空分設(shè)備的性能要求、功能要求，根據(jù)客戶意見制定大型空分設(shè)備的設(shè)計方案、生產(chǎn)制造方法，因此出現(xiàn)了生產(chǎn)制造工藝的多樣化、種類豐富。部分大型空分設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)一方面借鑒使用國際上最先進的數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)和計算軟件，通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)的構(gòu)建、數(shù)據(jù)軟件的計算幫助，不斷提高大型空分設(shè)備的機械設(shè)計水平。

（3）優(yōu)化大型空分設(shè)備中的轉(zhuǎn)動功能設(shè)備設(shè)計方案。轉(zhuǎn)動功能設(shè)備為大型空分設(shè)備提供氣體來源，其優(yōu)化設(shè)計方案將顯著提高大型空分設(shè)備的運作效能與安全穩(wěn)定性能，降低大型空分設(shè)備的使用能耗數(shù)值。

2　大型空分設(shè)備的設(shè)計、制造生產(chǎn)技術(shù)要點與改革

從我國近些年的化工機械生產(chǎn)制造過程和經(jīng)驗成果總結(jié)上看，大型空分設(shè)備的生產(chǎn)制造工藝歷經(jīng)生產(chǎn)變革與技術(shù)創(chuàng)新，已經(jīng)日趨成熟完善并能夠與國際一流機械制造工藝水平相當。為了在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)提高大型空分設(shè)備的機械設(shè)計水準，實現(xiàn)大型空分設(shè)備生產(chǎn)的集中化、規(guī)模擴大化，還應(yīng)當繼續(xù)加強科技創(chuàng)新能力。

（1）液體膨脹機取代傳統(tǒng)的高壓節(jié)流閥。液體膨脹機能夠達到節(jié)能的目的，當液體在膨脹的過程中其焓值會降低，這樣就更容易下塔的精餾，能夠提高空分設(shè)備氧氣的提取率。

（2）單套空分設(shè)備向大規(guī)模方向發(fā)展。我國現(xiàn)在用的空分設(shè)備主要是5-6萬級，解決8萬級空分設(shè)備存在的一些技術(shù)上的難題是現(xiàn)階段的難題。我國的最終目的是實現(xiàn)生產(chǎn)10萬等級空分設(shè)備，需要不斷摸索著總結(jié)技術(shù)難點并且積極尋找解決方案。

（3）提高關(guān)鍵部機的效率。這里的關(guān)鍵部機主要是指冷凝蒸發(fā)器與篩板下塔，我國目前的篩板下塔阻力在16-20KPa，要是可以采用規(guī)整填料塔，那么阻力就會減少到到4-5KPa。阻力減少帶來的直接經(jīng)濟效益就是我國每年至少可以節(jié)約30-40萬元的電費，要想更加節(jié)約資金，就需要把規(guī)整填料進一步精餾以減少填料下塔的高度，基于此，我國目前正在積極地研究新的精餾方案。

3　化工儀表自動化設(shè)備的要點與改革

（1）控制系統(tǒng)優(yōu)化。目前我國化工企業(yè)大部分設(shè)備裝置還是采用傳統(tǒng)的常規(guī)控制系統(tǒng)，其中大部分還是采用PID控制系統(tǒng)，基于此，導(dǎo)致自動化設(shè)備的潛力并沒有全面的被發(fā)揮出來，所以開發(fā)及優(yōu)化控制系統(tǒng)是自動化設(shè)備的發(fā)展必然趨勢。

（2）過程控制。分散控制系統(tǒng)、編程控制器、自動化系統(tǒng)隨著計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，本著開放化、標準化的原則，采取國內(nèi)外市場通用硬軟件的方法，將向著開放的分布式監(jiān)控控制系統(tǒng)發(fā)展。

綜上所述，在對我國現(xiàn)階段化工行業(yè)大型空分設(shè)備生產(chǎn)制造能力水平的統(tǒng)計分析之下，我國化工設(shè)備制造企業(yè)需要注意生產(chǎn)規(guī)模上的擴大化趨勢、機械設(shè)計的方案優(yōu)化、豐富制造工藝的種類等現(xiàn)實發(fā)展要求，不斷根據(jù)經(jīng)濟市場發(fā)展需求和客戶應(yīng)用需求，調(diào)整優(yōu)化大型空分設(shè)備的機械設(shè)計方案，增加大型空分設(shè)備的科學技術(shù)含量。

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.028