化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)

化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)2024/3/13化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)分清強(qiáng)順序性和非順序性操作步驟1.強(qiáng)順序性操作步驟是指操作步驟之間有較強(qiáng)的順序關(guān)系，操作前后順序不能隨意更改。(考慮到生產(chǎn)安全；由于工藝過程的自身規(guī)律，不按操作順序就開不了車。)離心泵和往復(fù)壓縮機(jī)不按低負(fù)荷起動(dòng)規(guī)程開車，步驟分得不到。而往復(fù)壓縮機(jī)不先開潤(rùn)滑油系統(tǒng)就沖轉(zhuǎn)，或加熱爐中無(wú)流動(dòng)物料就點(diǎn)火升溫，必然導(dǎo)致軸瓦超溫和爐管過熱事故。脫丁烷塔回流罐液位很低時(shí)就開全回流，必然會(huì)抽空，這是工藝過程的自身規(guī)律2.非順序性操作步驟是指操作步驟之間沒有順序關(guān)系，操作前后順序可以隨意更改。間歇反應(yīng)前期的備料工作，先備哪一種都可以。往復(fù)壓縮機(jī)沖轉(zhuǎn)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作大多是非順序性的化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)閥門應(yīng)當(dāng)開大還是關(guān)小

閥門的開和關(guān)與當(dāng)前所處的工況以及工藝過程的結(jié)構(gòu)直接相關(guān)，其原理同調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器呈現(xiàn)正偏差，此時(shí)若輸出信號(hào)減小，稱為正作用。調(diào)節(jié)器呈現(xiàn)正偏差，此時(shí)若輸出信號(hào)增大，稱為反作用。把握粗調(diào)和細(xì)調(diào)的分寸

粗調(diào)是指大幅度開或關(guān)閥門，細(xì)調(diào)是指小幅度開或關(guān)閥門。當(dāng)工藝過程容易產(chǎn)生波動(dòng)，或?qū)毫蜔嶝?fù)荷的大幅度變化會(huì)造成損傷或不良后果的場(chǎng)合，粗調(diào)的方式必須慎用，而小量調(diào)整是安全的方法。化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)操作時(shí)切忌大起大落

大型化工裝置無(wú)論是流量、物位、壓力、溫度或組成的變化，都呈現(xiàn)較大的慣性和滯后特性。初學(xué)者或經(jīng)驗(yàn)不足的操作人員經(jīng)常出現(xiàn)的操作失誤就是工況的大起大落。典型的操作行為是當(dāng)被調(diào)變量偏離期望值較大時(shí)，大幅度調(diào)整閥門。由于系統(tǒng)的大慣性和大滯后，大幅度的調(diào)整一時(shí)看不出效果，因而繼續(xù)大幅度開閥或關(guān)閥。一旦被調(diào)變量超出期望值，又急于扳回，走入反向極端。這種反復(fù)的大起大落形成了被調(diào)變量在高、低兩個(gè)極端位置的反復(fù)振蕩，很難將系統(tǒng)穩(wěn)定在期望的工況上。正確的方法是：每進(jìn)行一次閥門操作，應(yīng)適當(dāng)?shù)却欢螘r(shí)間，觀察系統(tǒng)是否達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡。權(quán)衡被調(diào)變量與期望值的差距再作新的操作。越接近期望值，越應(yīng)作小量操作。在調(diào)節(jié)器處于自動(dòng)狀態(tài)下反復(fù)改變給定值，造成調(diào)節(jié)器只要有偏差就有輸出，因此難于穩(wěn)定下來(lái)，適得其反。這是因?yàn)檎{(diào)節(jié)器的PID作用也是有慣性的，需要一個(gè)過渡過程?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)首先了解變量的上下限

先考察調(diào)節(jié)器和指示儀表的上下限。這是變量最大的顯示范圍。在儀表上下限以內(nèi)，變量的報(bào)警還進(jìn)一步劃分為高限（Ｈ）和高高限（ＨＨ）、低限（Ｌ）和低低限（ＬＬ）。其含義是給出兩個(gè)危險(xiǎn)界限，若超第一個(gè)界限先警告一次提醒注意，若超第二個(gè)界限則必須立即加以處理。還應(yīng)了解各變量在正常工況時(shí)允許波動(dòng)的上下范圍。這個(gè)范圍比報(bào)警限要小。不同的裝置不同的變量這個(gè)范圍要求可能有較大的區(qū)別。例如，除計(jì)量之外一般對(duì)液位的波動(dòng)范圍要求不高。然而有些變量的變化對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量非常敏感，則限制很嚴(yán)格。例如，脫丁烷塔靈敏板溫度變化零點(diǎn)幾度對(duì)全塔的工況都有明顯的影響。各調(diào)節(jié)閥的閥位與變量的上下限密切相關(guān)。通常在正常工況時(shí)，閥位設(shè)計(jì)在50%-60%左右，使其上下調(diào)整有余地，且避開閥門開度在10％以下和90％以上的非線性區(qū)?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)首先進(jìn)行開車前準(zhǔn)備工作，再行開車

開車前的準(zhǔn)備工作繁瑣、細(xì)致，哪些工作顧及不到都會(huì)對(duì)開車和開車后的運(yùn)行構(gòu)成隱患，因此是開車前的重要環(huán)節(jié)。開車前的準(zhǔn)備工作一般有如下幾方面。１.管道和設(shè)備探傷及試壓２.拆盲板３.管道和設(shè)備吹掃４.惰性氣體置換５.儀表校驗(yàn)、調(diào)零６.公用工程投用７.氣、液排放和干燥化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)蒸汽管線先排凝后運(yùn)行蒸汽管線在停車后管內(nèi)的水蒸氣幾乎都冷凝為水。因此再開車向設(shè)備送蒸汽前必須先排凝。如果不排凝，這些冷凝水在管線中被蒸汽推動(dòng)而持續(xù)加速，甚至?xí)_(dá)到很高的速度，沖擊彎頭和設(shè)備，影響設(shè)備的壽命。

高點(diǎn)排氣，低點(diǎn)排液依據(jù)氣體往高處走，液體往低處流的原理，化工設(shè)備和管路幾乎都在高點(diǎn)設(shè)置排氣閥，在低點(diǎn)設(shè)置排液閥。通常開車時(shí)要高點(diǎn)排氣，停車時(shí)要低點(diǎn)排液?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)跟著流程走

開車訓(xùn)練時(shí)，最忌諱的學(xué)習(xí)方法是跟著說明書的步驟走，不動(dòng)腦，照貓畫虎。訓(xùn)練完成后還是不知所以然。對(duì)于復(fù)雜的化工裝置，不熟悉流程，不搞清物料流的走向及來(lái)龍去脈，開車的各個(gè)步驟都可能誤入非正常工況。開車規(guī)程只是一種特定的開車方法，無(wú)法對(duì)各種復(fù)雜的工況都進(jìn)行導(dǎo)向。因此沒有專門訓(xùn)練過的教員指導(dǎo)，新學(xué)員自行開車往往不能成功。熟悉流程的一種快捷方法是“跟著流程走”。關(guān)聯(lián)類操作

復(fù)雜的工藝過程往往僅靠一個(gè)操作點(diǎn)無(wú)法實(shí)施操作控制，而需要兩個(gè)或兩個(gè)以上操作點(diǎn)相互配合才能穩(wěn)定工況。這種操作稱為關(guān)聯(lián)類操作。

化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)先低負(fù)荷開車達(dá)正常工況，然后緩慢提升負(fù)荷

先低負(fù)荷開車達(dá)正常工況，然后緩慢提升負(fù)荷。無(wú)論對(duì)于動(dòng)設(shè)備或者靜設(shè)備，無(wú)論對(duì)于單個(gè)設(shè)備或者整個(gè)流程，這都是一條開車的基本安全規(guī)則。如電力驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，突發(fā)性加載會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬間沖擊電流，容易燒壞電機(jī)。容器或設(shè)備的承壓過程是一個(gè)漸進(jìn)的過程，應(yīng)力不均衡，就會(huì)造成局部損傷。設(shè)備對(duì)溫度變化的熱脹冷縮系數(shù)不一致，局部受熱或受冷過猛，也會(huì)因?yàn)闊崦浝淇s不一致而損壞設(shè)備。除以上原因外，對(duì)于過程系統(tǒng)而言，特別是新裝置或大檢修后，操作員對(duì)裝置的特性尚不摸底，先低負(fù)荷開車，達(dá)正常工況后可以全面考驗(yàn)系統(tǒng)的綜合指標(biāo)，萬(wàn)一發(fā)生問題，低負(fù)荷狀態(tài)容易停車，不會(huì)造成重大損失。化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)注意非直線特性關(guān)系

所謂直線特性關(guān)系是指自變量和因變量的函數(shù)關(guān)系是一次（直線）關(guān)系。然而在實(shí)際過程中變量之間的關(guān)系常常是非直線特性的，在操作上不能以直線特性的方式調(diào)整。例如，間歇反應(yīng)的鄰硝基氯化苯和二硫化碳高位計(jì)量槽（通大氣）的下料過程，雖然下料閥開度不變，下料流量會(huì)隨料位高度下降而減小。加熱爐的煙氣擋板與煙氣含氧量的關(guān)系是非直線特性的。擋板在小開度和大開度時(shí)，即使操作增量相同，對(duì)含氧量的影響卻不相同。常用的截止閥門，閥門開度和流量的關(guān)系也是非直線特性的。又如在物系出現(xiàn)相變時(shí)，系統(tǒng)變量之間的關(guān)系會(huì)出現(xiàn)突變，屬于非線性變化。流量和壓差呈現(xiàn)平方根關(guān)系。pH值在中性點(diǎn)附近變化十分靈敏。組成在物系中的變化往往是非線性的。導(dǎo)致變量之間呈非直線特性關(guān)系更普遍、更主要的原因是過程系統(tǒng)中多因素綜合作用的相互影響。因此，操作時(shí)在不同的狀態(tài)和工況下，閥位的動(dòng)作常常不是按固定的直線特性變化。化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過熱保護(hù)

凡是接受輻射熱的設(shè)備開車期間都有過熱保護(hù)問題。過熱保護(hù)的主要方法是使接受輻射熱的設(shè)備和管路內(nèi)部必須有流動(dòng)的物料，以便隨時(shí)將熱量帶走，否則會(huì)因過熱而影響設(shè)備和管路的使用壽命，甚至損壞。例如:加熱爐點(diǎn)火前爐管中必須有流動(dòng)的物料。65t/h鍋爐點(diǎn)火時(shí)，再循環(huán)閥V17必須打開，使省煤器中的水循環(huán)流動(dòng)，目的在于保護(hù)省煤器。過熱器疏水閥HV-30用于蒸汽并網(wǎng)前保護(hù)過熱段爐管。在大型合成氨一段轉(zhuǎn)化爐的對(duì)流段，有廢熱鍋爐上水預(yù)熱器E1205、蒸汽過熱器E1203A/B、第一工藝空氣預(yù)熱器E1204、第二工藝空氣預(yù)熱器E1202及物料預(yù)熱器E1201。在該爐點(diǎn)火升溫時(shí)，都必須引入流動(dòng)的水、蒸汽和氮?dú)膺M(jìn)行過熱保護(hù)。依據(jù)同樣的道理，設(shè)備和管道的局部過冷也要防止。例如脫丁烷塔進(jìn)料前先用C4升壓，用以防止進(jìn)料閃蒸引起局部過冷?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)建立推動(dòng)力的概念

差異就是推動(dòng)力，差異越大推動(dòng)力越強(qiáng)。壓力差是管道中流體流動(dòng)的推動(dòng)力。溫差是熱量傳遞的推動(dòng)力。密度差實(shí)質(zhì)上是壓力之差，也是流動(dòng)的推動(dòng)力。

建立物料量的概念

物料處于液態(tài)和氣態(tài)，其質(zhì)量和體積有較大的差別。通常相同體積的同種物料，液態(tài)的質(zhì)量比氣態(tài)大得多。同理，相同質(zhì)量的同種物料氣態(tài)所占的體積比液態(tài)大得多。液體是不可壓縮的，氣體是可壓縮的而且隨溫度變化，因此，高壓下的氣體比低壓下的同種物料的氣體質(zhì)量大。為了便于比較氣體物料的流量，常用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的體積流量為單位。如果工藝過程的壓力很高，則實(shí)際的體積流量要小?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)了解物料的性質(zhì)

化工過程的物料種類繁多，性質(zhì)各異。了解物料的性質(zhì)，對(duì)于深入理解操作規(guī)程、安全運(yùn)行化工裝置和事故處理都有重要意義。例如，65t/h鍋爐裝置內(nèi)帶有潛熱、處于高壓的水，一旦減壓就會(huì)迅速汽化，體積擴(kuò)大約10倍。其爆炸威力不亞于TNT炸藥。間歇反應(yīng)中的二硫化碳具有流動(dòng)性好、容易揮發(fā)、容易燃燒等特點(diǎn)，其密度比水大且不溶于水，因此存貯時(shí)用冷水作水封既能防止揮發(fā)又能起冷卻作用。二硫化碳引發(fā)超壓爆炸事故的主要原因是，此種物料隨溫度上升其飽和蒸汽壓迅速上升。以動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)理解過程的運(yùn)行

在過程系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)處于永恒的物理或化學(xué)變化之中。工藝運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)工況并不是靜止的概念，而是系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的狀態(tài)。仿真軟件為了使學(xué)員了解變量的準(zhǔn)確值以及物料平衡及能量平衡的數(shù)據(jù)，沒有引入隨機(jī)擾動(dòng)的影響。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定工況時(shí)，各參數(shù)看不出變化，此時(shí)千萬(wàn)不能誤認(rèn)為是靜止?fàn)顟B(tài)。為了防止這種誤解，數(shù)據(jù)每秒鐘都特意讓其閃動(dòng)，以說明系統(tǒng)始終處于動(dòng)態(tài)的變化之中。

化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)利用自動(dòng)控制系統(tǒng)開車

采用PID調(diào)節(jié)器對(duì)過程系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制，當(dāng)系統(tǒng)受到擾動(dòng)時(shí)，只要PID參數(shù)整定合理，其控制質(zhì)量總比手動(dòng)好，而且能持續(xù)不停地控制。因此，當(dāng)手動(dòng)將某一變量調(diào)到設(shè)計(jì)值后，如果有自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，最好立即投自動(dòng)。特別在低負(fù)荷達(dá)到正常工況后需要提升負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)越復(fù)雜，流程越長(zhǎng)，控制點(diǎn)越多，想使全系統(tǒng)平穩(wěn)且較快地跟蹤負(fù)荷提升越困難。這種操作的難點(diǎn)在于，負(fù)荷每作一次小幅提升，全系統(tǒng)的各操作點(diǎn)都要調(diào)整一遍，操作員必須照顧到方方面面，顧及不到、跟蹤不及時(shí)都會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。這種情況利用自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤最能體現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的強(qiáng)大作用。化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)控制系統(tǒng)有問題立即改為手動(dòng)

控制系統(tǒng)有問題立即切換為手動(dòng)是一條操作經(jīng)驗(yàn)。但需要說明控制系統(tǒng)的故障不一定出現(xiàn)在調(diào)節(jié)器本身，也可能出現(xiàn)在檢測(cè)儀表或執(zhí)行機(jī)構(gòu)或信號(hào)線路方面。切換為手動(dòng)包括直接到現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)調(diào)整調(diào)節(jié)閥或旁路閥。熱態(tài)停車

熱態(tài)停車是指停車時(shí)不把系統(tǒng)停至開車前的狀態(tài)（稱為冷態(tài)）。此狀態(tài)下系統(tǒng)中可能大部分設(shè)備仍處于開車狀態(tài)或低負(fù)荷狀態(tài)。這是某些事故狀態(tài)下的合理的處理方法。也就是說許多事故狀態(tài)并不一定要將全系統(tǒng)都停下來(lái)，可以局部停車，將事故排除后能盡快恢復(fù)正常。熱態(tài)停車的原則是：處理事故所消耗的能量及原料最少，對(duì)產(chǎn)品的影響最小，恢復(fù)正常生產(chǎn)的時(shí)間最短。在滿足事故處理的前提下，局部停車的部位越少越好?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)找準(zhǔn)事故源從根本上解決問題

這是處理事故的基本原則。如果不找出事故的根源，只采用一些權(quán)宜方法處理，可能只解決一時(shí)之困，到頭來(lái)問題依然存在?；蛘吒冻隽烁嗟哪芎囊约爱a(chǎn)品質(zhì)量下降等代價(jià)。當(dāng)然對(duì)于復(fù)雜的流程找準(zhǔn)事故源常常不是一件容易的事情，需要有豐富的經(jīng)驗(yàn)、冷靜的分析、及時(shí)且果斷的措施，在允許的范圍內(nèi)甚至要作較多的比對(duì)試驗(yàn)。根據(jù)物料流數(shù)據(jù)判斷操作故障

從物料流數(shù)據(jù)可以判斷出系統(tǒng)是否處于動(dòng)態(tài)物料平衡狀態(tài)，如果不平衡問題出于何處，在同一流動(dòng)管路中可能有哪些閥門未開或開度不夠，是否忘記關(guān)小分流閥門導(dǎo)致流量偏小，管路是否出現(xiàn)堵塞，是否有泄漏以及泄漏可能發(fā)生的部位，裝置當(dāng)前處于何種運(yùn)行負(fù)荷，裝置當(dāng)前運(yùn)行是否穩(wěn)定，不同物料之間的配比是否合格等。因此，操作過程中應(yīng)隨時(shí)關(guān)注物料流數(shù)據(jù)的變化，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)排除故障?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點(diǎn)