氯氣液化方法及工藝改進(jìn)

侯鳳銀

（唐山三友氯堿有限責(zé)任公司河北省聚氯乙烯技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 唐山 063305）

唐山三友氯堿有限責(zé)任公司目前燒堿產(chǎn)能53萬t/a，氯氣下游產(chǎn)品有鹽酸、氯化氫、次氯酸鈉、液氯及多種型號(hào)的聚氯乙烯樹脂等[1]。 液氯工序?qū)儆凇皟芍攸c(diǎn)一重大”范疇，且為3 套燒堿裝置的共用裝置，是氯氣平衡的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。 隨著燒堿產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，液氯流程單一，設(shè)備故障等影響負(fù)荷調(diào)控，已不能滿足總體調(diào)控需求。 因此，對(duì)液氯工序進(jìn)行重點(diǎn)管控，不斷優(yōu)化工藝，提升設(shè)備及設(shè)施水平，是裝置持續(xù)安全平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。

1 氯氣液化方法優(yōu)選

1.1 氯氣液化原理

氣體液化的條件：（1）增壓；（2）降溫。 只要低于最高液化溫度，某一溫度必有一個(gè)對(duì)應(yīng)的壓力可以使氯氣液化。 氯氣的液化溫度與壓力成單值函數(shù)關(guān)系[3]，關(guān)系對(duì)照表見表1。

表1 氯氣飽和蒸汽壓力與溫度的關(guān)系對(duì)照表

1.2 低壓法的選用

根據(jù)氯氣液化壓力的不同將液化方法劃分為高壓法、中壓法及低壓法。 隨著氯氣壓力的升高.對(duì)設(shè)備的要求也越高.安全隱患也越大。 近年來，由于設(shè)備的改進(jìn)，逐漸向中低壓方向發(fā)展，一般都采用氟利昂冷凍工藝生產(chǎn)液氯[4]。 通過對(duì)當(dāng)前氯氣液化設(shè)備專業(yè)發(fā)展進(jìn)行調(diào)查，低壓機(jī)組相比高壓機(jī)組具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、生產(chǎn)環(huán)境好的優(yōu)勢(shì)。 氯氣液化器為列管式，無中間冷媒、冷損低。 另外壓縮機(jī)的螺桿容積效率高，單機(jī)壓縮比高，單機(jī)能力大。

原有氯氣液化工藝流程采用高壓法，液環(huán)式高壓機(jī)為主要設(shè)備，高壓機(jī)的液環(huán)工作液為濃度98%濃硫酸。 由于壓力較高，高壓機(jī)維修頻次高，影響生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)整，工藝處理難度較大，維修費(fèi)用高昂，給日常生產(chǎn)帶來不少困擾。

通過分析現(xiàn)有問題及低壓機(jī)組的優(yōu)勢(shì)，計(jì)劃使用低壓機(jī)組改善液氯狀況。 低壓機(jī)組滑閥裝在氣缸壁下部?jī)蓤A交匯處， 與兩螺桿外圓柱面緊密配合，負(fù)荷可在10%~100%范圍內(nèi)進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)， 負(fù)荷調(diào)整主要是通過滑閥的移動(dòng)改變螺桿的有效工作長度（即改變壓縮機(jī)陰、陽螺桿齒間工件容積），以達(dá)到能量調(diào)節(jié)的目的。 氯氣液化機(jī)組日常運(yùn)行時(shí)的主要控制參數(shù)見表2。

表2 氯氣液化機(jī)組主要參數(shù)

1.3 運(yùn)行問題及措施

（1）運(yùn)行問題

低壓機(jī)組投用后有效解決了高壓法存在的問題，優(yōu)勢(shì)明顯，但液氯DCS 系統(tǒng)只能監(jiān)控低壓機(jī)組電流，不能對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)及時(shí)全面監(jiān)控和調(diào)節(jié)，生產(chǎn)負(fù)荷發(fā)生變換時(shí)需操作人員至現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整機(jī)組設(shè)定參數(shù)，存在一定的等待時(shí)間。

（2）優(yōu)化探索

基于以上低壓機(jī)組調(diào)控依賴現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行PLC控制的問題，提出對(duì)液氯系統(tǒng)低壓機(jī)組增加遠(yuǎn)程控制部分，對(duì)重要機(jī)組進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，將低壓機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)PLC 控制箱內(nèi)數(shù)據(jù)引入液氯DCS 系統(tǒng)，可隨時(shí)調(diào)整其運(yùn)行參數(shù)。 根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷隨時(shí)調(diào)整機(jī)組設(shè)定參數(shù)，保證生產(chǎn)安全穩(wěn)定，提高裝置自動(dòng)化水平，降低操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

1.4 改進(jìn)效果

在使用PLC 控制柜控制低壓機(jī)組負(fù)荷時(shí)，由于操作人員離機(jī)組較遠(yuǎn)，在燒堿系統(tǒng)開車初期以及生產(chǎn)異常情況下，需要現(xiàn)場(chǎng)人員通過機(jī)組控制箱手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷，調(diào)節(jié)緩慢。 按影響產(chǎn)量時(shí)長15 min、每次影響電流調(diào)整2 kA、每年20 次進(jìn)行計(jì)算，依據(jù)1 kA 電流1 h 燒堿產(chǎn)量為2.685 t、 燒堿生產(chǎn)成本810 元/t、不含稅售價(jià)1 671 元/t 計(jì)算。

改進(jìn)控制方式后增產(chǎn)燒堿產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益：

（1 671-810）×2.685×20×2×15÷60=2.3（萬元/a）。

另外，項(xiàng)目實(shí)施后減少了現(xiàn)場(chǎng)人員配置及工資成本。

國家對(duì)氯堿行業(yè)安全生產(chǎn)越來越重視，氯氣液化及包裝崗位作為氯堿公司重大危險(xiǎn)源成為重中之重。將低壓機(jī)組控制引入DCS 系統(tǒng)后改變了液氯生產(chǎn)負(fù)荷現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)滯后和操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大的弊端，極大提高了液氯崗位的負(fù)荷調(diào)整速度，提高自動(dòng)化水平，保證生產(chǎn)安全穩(wěn)定。 有利于合成爐突然滅爐、外送氯氣停車等突發(fā)情況的應(yīng)急處理和公司的總體氯平衡。

1.5 操作及異常處理

通過投用及運(yùn)行中的摸索改進(jìn)，穩(wěn)定性和負(fù)荷調(diào)整能力都有了很大提升，操作簡(jiǎn)便快捷，以下是低壓機(jī)組操作及異常處理措施。

1.5.1 氯氣液化機(jī)組開機(jī)操作

（1）確認(rèn)液化器氯氣進(jìn)口閥、尾氣出口閥、尾氯切斷閥及其前后手動(dòng)閥打開，確認(rèn)液化器抽空閥、泄壓閥、尾氯切斷閥旁路閥關(guān)閉，打開液化器出液閥。

（2）確認(rèn)氯氣液化機(jī)組的吸氣閥、排氣閥，氟冷卻器進(jìn)氣閥、出液閥，經(jīng)濟(jì)器進(jìn)、出口閥，氟儲(chǔ)罐進(jìn)液閥，蒸發(fā)器供液閥，冷卻系統(tǒng)閥門，油系統(tǒng)閥門打開。

（3）打開氟冷卻器的循環(huán)水出口閥、進(jìn)口閥，打開氟儲(chǔ)罐出液閥。

（4）確認(rèn)油分溫度在20 ℃以上，過濾器后油溫在7.4 ℃以上。

（5）檢查噴液冷卻旁路閥，確認(rèn)閥門關(guān)閉。

（6）DCS 將吸氣壓力設(shè)定值設(shè)定為當(dāng)前機(jī)組吸氣壓力值。

（7）按“機(jī)組啟動(dòng)”按鈕，啟動(dòng)機(jī)組。

（8）待排氣溫度達(dá)到60 ℃，現(xiàn)場(chǎng)逐漸開噴液冷卻旁路閥，控制排氣溫度在55～65 ℃。

（9）依據(jù)緩沖罐壓力調(diào)整低壓機(jī)組吸氣壓力設(shè)定值，將緩沖罐壓力控制在85～110 kPa。

1.5.2 氯氣液化機(jī)組正常停車操作

（1）依緩沖罐壓力逐漸調(diào)高待停機(jī)組吸氣壓力設(shè)定值，使機(jī)組滑閥開度降至10%以下。

（2）點(diǎn)擊“機(jī)組停止”按鈕，停機(jī)組。

（3）關(guān)閉停機(jī)機(jī)組氟儲(chǔ)罐出液閥。

（4）若無特殊要求不得關(guān)閉尾氯切換閥及其前后手動(dòng)閥。 如需關(guān)閉，需提前開大液氯儲(chǔ)罐平衡管與尾氯管聯(lián)通閥，以保障供合成尾氣量。

1.5.3 兩臺(tái)低壓機(jī)組運(yùn)行任意一臺(tái)發(fā)生停機(jī)處理措施

協(xié)調(diào)降低液氯負(fù)荷。 調(diào)節(jié)運(yùn)行機(jī)組吸氣壓力，增加另一臺(tái)運(yùn)行機(jī)組帶量能力，允許短時(shí)將機(jī)組吸氣壓力調(diào)至低限值；依據(jù)循環(huán)堿液濃度增加進(jìn)次鈉裝置氯氣量，利用提高制酸爐進(jìn)氣量的方式降低送液氯量，協(xié)調(diào)降低電解槽運(yùn)行負(fù)荷。 根據(jù)氯氣分配臺(tái)的壓力情況可以短時(shí)選擇走廢氯氣泄壓。

低壓機(jī)組停機(jī)后，調(diào)節(jié)跳停機(jī)組吸氣壓力至高值，將滑閥開度降至20%以下。 檢查停機(jī)機(jī)組狀態(tài)，排查停機(jī)原因。 待停機(jī)機(jī)組吸排氣壓差降低至允許啟動(dòng)范圍后，嘗試開啟停機(jī)機(jī)組，如機(jī)組不具備開機(jī)條件聯(lián)系技術(shù)人員排查具體原因。 3 套燒堿系統(tǒng)需考慮快速降低負(fù)荷， 降電流或合成爐提高負(fù)荷，減少液氯產(chǎn)量，避免廢氯氣量過大造成跑氯，必要時(shí)可以考慮停1 套燒堿系統(tǒng)快速降低液氯負(fù)荷。

2 流程優(yōu)化

氯氣液化工序不僅在設(shè)備選型、液化途徑等方面進(jìn)行改進(jìn)， 結(jié)合自身實(shí)際生產(chǎn)調(diào)節(jié)及運(yùn)行情況，不斷優(yōu)化流程，例如氯氣輸送、泄漏檢測(cè)、商品次鈉和處理裝置的投用， 平衡管線及緩沖罐的設(shè)置等，以下簡(jiǎn)要對(duì)其中兩項(xiàng)工藝改進(jìn)進(jìn)行介紹。

2.1 氯氣外送流程

2.1.1 原流程存在的問題

原有液氯工序工藝流程單一，氯氣只有以液氯槽車及鋼瓶充裝的方式進(jìn)行外售。 在節(jié)假日升級(jí)管理期間，對(duì)液氯儲(chǔ)量進(jìn)行低控，隨之帶來的是PVC、鹽酸、氯化氫等氯下游產(chǎn)品負(fù)荷不能提升的前提下燒堿負(fù)荷將直接受制于液氯工序產(chǎn)量低控的限制，導(dǎo)致燒堿負(fù)荷降低。 影響產(chǎn)量的同時(shí)增加單位消耗，成本增加。 在此情況下進(jìn)一步對(duì)液氯工序的流程進(jìn)行多元化設(shè)置，增加調(diào)節(jié)能力成為必要。 原氯氣液化工序流程圖見圖1。

圖1 氯氣液化工序流程圖[2]

2.1.2 改進(jìn)方案

針對(duì)以上問題， 結(jié)合周邊實(shí)際耗氯氣企業(yè)逐漸發(fā)展，產(chǎn)生了較大的氣氯輸送缺口。因此在原有氯氣液化流程基礎(chǔ)上增加外送氯氣流程，主要增加1 臺(tái)氯氣透平式機(jī)用于加壓輸送， 能夠在一定程度上改善氯平衡調(diào)整情況。改進(jìn)后的工藝流程見圖2。

圖2 氯氣液化工序改進(jìn)后流程

項(xiàng)目首先確定氯氣外送能力按照6 萬t/a 進(jìn)行設(shè)置。 氯氣系統(tǒng)流程是將來自前工序的氯氣進(jìn)入主機(jī)的一級(jí)進(jìn)口，通過葉輪高速旋轉(zhuǎn)，氣體受離心力作用，獲得較高的速度和壓力，并在葉輪的中心形成一定的負(fù)壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的連續(xù)吸入。 高速氣體離開葉輪后進(jìn)入擴(kuò)壓器 （擴(kuò)壓器為無葉擴(kuò)壓器），由于流道面積的擴(kuò)大，氣體的速度能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，在此過程氣體會(huì)放熱，并且高速流動(dòng)的氣體摩擦損失也大， 這種損失造成氣體溫度的升高， 高溫氣體由后面的蝸室收集并引至輸出管道至冷卻器進(jìn)行冷卻， 冷卻后的氣體又被下一級(jí)葉輪吸入、壓縮，依次經(jīng)二級(jí)壓縮后，使氯氣氣體的壓力由0.1 MPa 提高至0.30～0.41 MPa。

2.1.3 設(shè)備說明

選用的壓縮機(jī)設(shè)備規(guī)格型號(hào)見表3。

表3 規(guī)格型號(hào)一覽表

（1）設(shè)備機(jī)組技術(shù)說明

設(shè)備由壓縮機(jī)、電機(jī)、增速箱、聯(lián)軸器、底座、油站、啟動(dòng)柜、儀控柜等組成。

氯氣：壓縮機(jī)采用二級(jí)壓縮，氣體由系統(tǒng)進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)一級(jí)壓縮后進(jìn)入中間冷卻器，冷卻后的氣體進(jìn)入二級(jí)壓縮，二級(jí)壓縮后的氯氣經(jīng)后冷卻器冷卻后進(jìn)入系統(tǒng)用氯氣單元。 機(jī)組設(shè)有自身回流，以方便系統(tǒng)開車和調(diào)節(jié)負(fù)荷。 機(jī)組設(shè)有防喘振系統(tǒng)，事故氯氣排至廢氯氣吸收塔，開車時(shí)可用做排低濃度氯氣用。

密封氣：密封氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥，進(jìn)入密封組件的密封氣進(jìn)氣口，大部分密封氣排入大氣，另一部分隨經(jīng)迷宮梳齒卸壓后的氯氣被壓縮機(jī)入口或廢氯氣吸收塔抽出。

冷卻水：冷卻器冷卻水采用無壓回水，冷卻器泄漏后能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，保證冷卻水不進(jìn)入氯氣系統(tǒng)。

（2）油系統(tǒng)

透平式氯氣壓縮機(jī)主油泵由增速箱的輸入軸拖動(dòng)。輔油泵為齒輪油泵，由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。主機(jī)開車之前，啟動(dòng)輔油泵供油，這時(shí)油箱內(nèi)的潤滑油經(jīng)入口粗濾器（100 目）、進(jìn)入齒輪油泵增壓后一路經(jīng)油冷卻器、精濾器（10 μm）后向主機(jī)供油，一路經(jīng)回流閥回油箱，另外一路向軸頭泵充油。 當(dāng)主機(jī)運(yùn)行時(shí)，主油泵工作，油壓升高至大于0.35 MPa 時(shí)，自動(dòng)停輔油泵， 這時(shí)潤滑油經(jīng)粗濾器進(jìn)入主油泵增壓后，經(jīng)冷卻器、精濾器向主機(jī)供油。

（3）密封氣系統(tǒng)

機(jī)組的軸封形式是迷宮密封，但迷宮密封只是一段阻力極大的流道， 為了有效地阻止氯氣的泄漏， 機(jī)組采用了三腔四段抽充氣相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，它包括密封氣充入腔、混合氣體排出腔、平衡泄壓腔，其機(jī)能是： 密封氣通過自動(dòng)閥進(jìn)入密封氣充入腔（使密封氣充入腔比混合氣體排出腔壓力高， 以迷宮式密封排出腔無氯氣排出為準(zhǔn)）， 進(jìn)入密封氣充入腔的氣體大部分經(jīng)迷宮排向大氣，小部分經(jīng)迷宮后進(jìn)入混合氣排出腔，與從平衡腔中經(jīng)迷宮過來的氯氣一起通過混合氣排出管至廢氯氣吸收塔系統(tǒng)，平衡腔通過平衡管與一級(jí)入口相連，起平衡泄壓作用。 密封裝置的可靠性主要取決于密封氣源的穩(wěn)定性和自控調(diào)節(jié)閥控制的可靠性。

密封氣只有在密封氣系統(tǒng)發(fā)生故障停車時(shí)才允許停止供氣。 否則，不論機(jī)組是否運(yùn)行均需向機(jī)組供氣，保證機(jī)組內(nèi)氯氣不進(jìn)入空氣、機(jī)組外空氣不進(jìn)入機(jī)組內(nèi)。

（4）壓縮機(jī)主機(jī)系統(tǒng)

壓縮機(jī)主機(jī)系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、增速箱、主驅(qū)動(dòng)電機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、聯(lián)軸器防護(hù)罩等組成。 壓縮機(jī)、增速箱、主電機(jī)采用公用底座。 主驅(qū)動(dòng)電機(jī)與增速箱，增速箱與壓縮機(jī)之間通過撓性聯(lián)軸節(jié)連接，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)為三相異步電機(jī)。 壓縮機(jī)出口與外部工藝管道的連接均采用膨脹節(jié)連接，以消除管道熱膨脹和安裝的附加應(yīng)力。

2.1.4 常見故障原因及處理方法

（1）換熱器泄漏

換熱器泄漏是常見的故障之一， 也是機(jī)組安全運(yùn)行的一大威脅， 由于冷卻器泄漏不易從運(yùn)行參數(shù)中發(fā)現(xiàn)，因此需要在回水側(cè)安裝ORP 計(jì)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)回水中的ORP 值。當(dāng)回水ORP 計(jì)顯示值迅速大幅上漲時(shí)，DCS 操作人員立即通知現(xiàn)場(chǎng)打開循環(huán)回水導(dǎo)淋閥，如有氯氣味直接判斷換熱器漏，如無氯氣味聯(lián)系質(zhì)檢部對(duì)回水取樣分析含游離氯情況，如確認(rèn)換熱器泄漏，立即停機(jī)組并將泄漏換熱器內(nèi)循環(huán)水放凈。

（2）主機(jī)喘振

喘振是一種低頻、高振幅的氣流壓力脈沖。 嚴(yán)重時(shí)發(fā)出轟鳴聲，機(jī)身強(qiáng)烈振動(dòng)，出口壓力、電流劇烈波動(dòng)。 由于氣流在擴(kuò)壓流道或葉輪葉道發(fā)生較為嚴(yán)重的邊界層分離，產(chǎn)生二次渦流，氣流的沖擊損失急劇增加，氣流阻力也隨之增加。 壓縮機(jī)時(shí)而向管網(wǎng)排氣，時(shí)而管網(wǎng)中氣流倒灌。

喘振調(diào)節(jié)：常見的喘振發(fā)生在小流量運(yùn)轉(zhuǎn)和機(jī)組出口壓力小于輸出壓力時(shí)。 因此防止流量過低運(yùn)轉(zhuǎn)是關(guān)鍵， 要求控制機(jī)組入口壓力在85 kPa 以上，若出現(xiàn)入口壓力突然大幅下降，應(yīng)迅速開大喘振調(diào)節(jié)閥，并逐漸減少外送氯氣量。 若發(fā)生喘振現(xiàn)象（表現(xiàn)為機(jī)組電流大幅波動(dòng)，軸振動(dòng)、軸位移明顯變大，現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)為機(jī)組大幅震動(dòng)、 連接管道大幅晃動(dòng)、機(jī)組運(yùn)行聲音明顯變大并與正常運(yùn)行時(shí)有明顯不同）， 應(yīng)迅速開大喘振回流閥， 并逐漸減少送氯氣量，直至機(jī)組喘振現(xiàn)象消失。 若防喘振回流閥全開，機(jī)組喘振現(xiàn)象仍未消失，應(yīng)停機(jī)組，以免傷害主機(jī)。

2.2 安全儀表系統(tǒng)

2.2.1 存在問題

液氯儲(chǔ)罐作為液氯儲(chǔ)存的重點(diǎn)設(shè)備，儲(chǔ)罐的液位若顯示不準(zhǔn)確，可能出現(xiàn)物料冒頂泄漏或抽空的危險(xiǎn)，因此罐區(qū)液位為主要控制參數(shù)。 DCS 系統(tǒng)中設(shè)置液位計(jì)，只要達(dá)到聯(lián)鎖條件會(huì)執(zhí)行緊急事故聯(lián)鎖。 液氯存儲(chǔ)單元作為重大危險(xiǎn)源進(jìn)行重點(diǎn)管控，若是DCS 系統(tǒng)或者儲(chǔ)罐液位計(jì)、進(jìn)出液閥門出現(xiàn)故障造成實(shí)際聯(lián)鎖條件達(dá)到， 但是聯(lián)鎖未有效執(zhí)行時(shí)，會(huì)存在很大的安全隱患。 因此研究提供安全解決措施，在重大危險(xiǎn)源設(shè)置上非常必要。

2.2.2 改進(jìn)措施

安全儀表系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱SIS）是安全等級(jí)高于DCS的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)自動(dòng)地按照預(yù)先設(shè)定的安全功能規(guī)范進(jìn)行保護(hù)干預(yù)，降低事故發(fā)生的可能性。 SIS 系統(tǒng)使用獨(dú)立的傳感器，邏輯計(jì)算器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 這種系統(tǒng)可以解決之前存在的儀表及系統(tǒng)故障帶來的安全問題，確認(rèn)針對(duì)液氯儲(chǔ)罐工藝要求進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)。

（1）設(shè)計(jì)內(nèi)容

液氯安全儀表系統(tǒng)主要針對(duì)6 臺(tái)液氯儲(chǔ)罐進(jìn)行設(shè)計(jì)，液氯儲(chǔ)罐增加液位計(jì)、進(jìn)口管線增加切斷閥、出口管線增加切斷閥。

安全儀表系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制箱上每個(gè)儲(chǔ)罐進(jìn)液和出液切斷閥均設(shè)置了緊急處理旋鈕，當(dāng)旋鈕打至斷開位置，對(duì)應(yīng)閥門自動(dòng)關(guān)閉，DCS 無法操作閥門。

主控畫面每個(gè)閥門都設(shè)置手動(dòng)、自動(dòng)、復(fù)位和聯(lián)鎖解投按鈕，正常情況下閥門都在自動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)儲(chǔ)罐液位達(dá)到聯(lián)鎖值后執(zhí)行聯(lián)鎖。 選擇手動(dòng)開關(guān)后閥門可以手動(dòng)開關(guān)。 手動(dòng)開關(guān)只能在遇到特殊情況時(shí)使用，且需在儲(chǔ)罐液位正常時(shí)才可使用，選擇手動(dòng)開關(guān)后閥門可以手動(dòng)開關(guān)，檢修完成后需選擇回自動(dòng)。

（2）聯(lián)鎖邏輯關(guān)系

a.SIS 聯(lián)鎖旁路不投，聯(lián)鎖不執(zhí)行，閥門呈開啟狀態(tài)。

b.旁路開關(guān)投入，聯(lián)鎖條件滿足，執(zhí)行聯(lián)鎖程序。

c.聯(lián)鎖執(zhí)行后對(duì)閥門保持關(guān)閉狀態(tài)，聯(lián)鎖條件消失后也不會(huì)開啟，使用復(fù)位開關(guān)恢復(fù)閥門開啟狀態(tài)。

d.聯(lián)鎖條件滿足并且旁路開關(guān)投入，復(fù)位開關(guān)不起作用，需要解除旁路開關(guān)，才能使用復(fù)位開關(guān)進(jìn)行閥門復(fù)位操作。

下面以V-604B 罐為例， 液氯儲(chǔ)罐安全儀表系統(tǒng)聯(lián)鎖邏輯見圖3。

圖3 液氯儲(chǔ)罐V-604B安全儀表系統(tǒng)聯(lián)鎖邏輯圖

2.2.3 投用效果

液氯儲(chǔ)罐作為氯堿公司重點(diǎn)監(jiān)控的重大危險(xiǎn)源， 其裝置安全設(shè)施水平直接影響周邊人員的安全。 要保證液氯工序生產(chǎn)穩(wěn)定及創(chuàng)造利潤，不斷提升重大危險(xiǎn)源的安全設(shè)施水平永遠(yuǎn)是最重要的課題。 沒有液氯儲(chǔ)罐的運(yùn)行安全，創(chuàng)效無從談起。

區(qū)別于一般的聯(lián)鎖單純?cè)O(shè)置一個(gè)聯(lián)鎖投入及解除開關(guān)，SIS 系統(tǒng)的聯(lián)鎖設(shè)置了自動(dòng)、聯(lián)鎖開關(guān)及復(fù)位開關(guān)等多個(gè)開關(guān)及判斷條件，聯(lián)鎖邏輯細(xì)節(jié)設(shè)置也體現(xiàn)了安全防控等級(jí)要求。 SIS 系統(tǒng)投用后，能夠在儲(chǔ)罐實(shí)際液位出現(xiàn)過高或過低且原本儀表閥門及DCS 系統(tǒng)失效條件下執(zhí)行聯(lián)鎖保護(hù)動(dòng)作，從而不需要依賴操作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行緊急處理。 SIS 系統(tǒng)是對(duì)液氯工序的安全平穩(wěn)運(yùn)行增加的一道雙層保障，聯(lián)鎖的執(zhí)行有效提高了重點(diǎn)管控部位的風(fēng)險(xiǎn)防控水平。

2.2.4 事故應(yīng)急處理預(yù)案

安全儀表系統(tǒng)增設(shè)后安全風(fēng)險(xiǎn)防控水平增加，但是也會(huì)帶來相應(yīng)的問題，對(duì)于應(yīng)急事件發(fā)生時(shí)的處理需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的方案。

安全儀表系統(tǒng)故障， 造成其中部分儲(chǔ)罐進(jìn)液切斷閥關(guān)閉。若執(zhí)行聯(lián)鎖儲(chǔ)罐為進(jìn)液儲(chǔ)罐，則打開一臺(tái)其他在用儲(chǔ)罐進(jìn)液；若執(zhí)行聯(lián)鎖儲(chǔ)罐未進(jìn)液，聯(lián)系儀表排查原因，待故障恢復(fù)后正常使用。若所有儲(chǔ)罐進(jìn)液切斷閥關(guān)閉， 立即通知現(xiàn)場(chǎng)人員至現(xiàn)場(chǎng)檢查，并通知值班長聯(lián)系各崗位緊急降低送液氯工序氯氣量，待故障恢復(fù)后，恢復(fù)生產(chǎn)。

安全儀表系統(tǒng)故障， 造成儲(chǔ)罐出液切斷閥關(guān)閉。 若為正在包裝的儲(chǔ)罐，可造成液氯加壓泵供液量不足，此時(shí)應(yīng)立即打開其他高液位在用儲(chǔ)罐出液閥門，若其他儲(chǔ)罐液位全部都在10%以下則停液氯加壓泵，停止包裝；若所有儲(chǔ)罐出液切斷閥關(guān)閉，應(yīng)立即停液氯加壓泵停止包裝，并通知現(xiàn)場(chǎng)人員及儀表人員排查原因，待故障恢復(fù)后恢復(fù)正常使用。

3 結(jié)語

通過液化設(shè)備優(yōu)化選擇，解決了高壓法對(duì)設(shè)備及管道要求高、 檢修頻繁及設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高的弊端。 采用低壓法避免了使用濃硫酸作為高壓機(jī)工作液、日常操作不便、安全風(fēng)險(xiǎn)高等影響，降低了過高的系統(tǒng)壓力帶來的重大安全隱患。 采用低壓法生產(chǎn)液氯后生產(chǎn)更易操作，設(shè)備檢修費(fèi)用低、運(yùn)行安全可靠。 進(jìn)一步將聯(lián)鎖及控制程序由現(xiàn)場(chǎng)PLC 控制引入DCS 控制系統(tǒng)，使液氯負(fù)荷調(diào)節(jié)不依賴于操作人員至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作，保證了負(fù)荷的便捷調(diào)控，提升了裝置異常處理能力。

液氯工序增加以氣態(tài)氯氣形式輸送至周邊企業(yè)工藝流程， 也降低了液氯工序的平衡生產(chǎn)的壓力。 另外，氯氣液化工序還增加了商品次鈉、平衡管線及緩沖罐等多元化流程改進(jìn)，總體氯平衡能力得到提升。 液氯儲(chǔ)罐單元雙液位計(jì)及雙進(jìn)出口液閥門的安裝及安全儀表系統(tǒng)聯(lián)鎖程序的獨(dú)立設(shè)置，氯氣泄漏預(yù)防設(shè)施的增設(shè)等系列優(yōu)化，液氯工序負(fù)荷調(diào)整能力不斷增強(qiáng)，安全風(fēng)險(xiǎn)防控設(shè)施水平得到提升。