化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點

化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點2024/3/13化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點過程系統(tǒng)操作要點分清強順序性和非順序性操作步驟1.強順序性操作步驟是指操作步驟之間有較強的順序關系，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。)離心泵和往復壓縮機不按低負荷起動規(guī)程開車，步驟分得不到。而往復壓縮機不先開潤滑油系統(tǒng)就沖轉(zhuǎn)，或加熱爐中無流動物料就點火升溫，必然導致軸瓦超溫和爐管過熱事故。脫丁烷塔回流罐液位很低時就開全回流，必然會抽空，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系，操作前后順序可以隨意更改。間歇反應前期的備料工作，先備哪一種都可以。往復壓縮機沖轉(zhuǎn)前的各項準備工作大多是非順序性的化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點過程系統(tǒng)操作要點閥門應當開大還是關小

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

粗調(diào)是指大幅度開或關閥門，細調(diào)是指小幅度開或關閥門。當工藝過程容易產(chǎn)生波動，或?qū)毫蜔嶝摵傻拇蠓茸兓瘯斐蓳p傷或不良后果的場合，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)操作要點過程系統(tǒng)操作要點操作時切忌大起大落

大型化工裝置無論是流量、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。初學者或經(jīng)驗不足的操作人員經(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被調(diào)變量偏離期望值較大時，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)整一時看不出效果，因而繼續(xù)大幅度開閥或關閥。一旦被調(diào)變量超出期望值，又急于扳回，走入反向極端。這種反復的大起大落形成了被調(diào)變量在高、低兩個極端位置的反復振蕩，很難將系統(tǒng)穩(wěn)定在期望的工況上。正確的方法是：每進行一次閥門操作，應適當?shù)却欢螘r間，觀察系統(tǒng)是否達到新的動態(tài)平衡。權衡被調(diào)變量與期望值的差距再作新的操作。越接近期望值，越應作小量操作。在調(diào)節(jié)器處于自動狀態(tài)下反復改變給定值，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，適得其反。這是因為調(diào)節(jié)器的PID作用也是有慣性的，需要一個過渡過程?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點過程系統(tǒng)操作要點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)，變量的報警還進一步劃分為高限（Ｈ）和高高限（ＨＨ）、低限（Ｌ）和低低限（ＬＬ）。其含義是給出兩個危險界限，若超第一個界限先警告一次提醒注意，若超第二個界限則必須立即加以處理。還應了解各變量在正常工況時允許波動的上下范圍。這個范圍比報警限要小。不同的裝置不同的變量這個范圍要求可能有較大的區(qū)別。例如，除計量之外一般對液位的波動范圍要求不高。然而有些變量的變化對產(chǎn)品質(zhì)量非常敏感，則限制很嚴格。例如，脫丁烷塔靈敏板溫度變化零點幾度對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。通常在正常工況時，閥位設計在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)操作要點過程系統(tǒng)操作要點首先進行開車前準備工作，再行開車

開車前的準備工作繁瑣、細致，哪些工作顧及不到都會對開車和開車后的運行構成隱患，因此是開車前的重要環(huán)節(jié)。開車前的準備工作一般有如下幾方面。１.管道和設備探傷及試壓２.拆盲板３.管道和設備吹掃４.惰性氣體置換５.儀表校驗、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)操作要點過程系統(tǒng)操作要點蒸汽管線先排凝后運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而持續(xù)加速，甚至會達到很高的速度，沖擊彎頭和設備，影響設備的壽命。

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

開車訓練時，最忌諱的學習方法是跟著說明書的步驟走，不動腦，照貓畫虎。訓練完成后還是不知所以然。對于復雜的化工裝置，不熟悉流程，不搞清物料流的走向及來龍去脈，開車的各個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，無法對各種復雜的工況都進行導向。因此沒有專門訓練過的教員指導，新學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”。關聯(lián)類操作

復雜的工藝過程往往僅靠一個操作點無法實施操作控制，而需要兩個或兩個以上操作點相互配合才能穩(wěn)定工況。這種操作稱為關聯(lián)類操作。

化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點過程系統(tǒng)操作要點先低負荷開車達正常工況，然后緩慢提升負荷

先低負荷開車達正常工況，然后緩慢提升負荷。無論對于動設備或者靜設備，無論對于單個設備或者整個流程，這都是一條開車的基本安全規(guī)則。如電力驅(qū)動的設備，突發(fā)性加載會產(chǎn)生強大的瞬間沖擊電流，容易燒壞電機。容器或設備的承壓過程是一個漸進的過程，應力不均衡，就會造成局部損傷。設備對溫度變化的熱脹冷縮系數(shù)不一致，局部受熱或受冷過猛，也會因為熱脹冷縮不一致而損壞設備。除以上原因外，對于過程系統(tǒng)而言，特別是新裝置或大檢修后，操作員對裝置的特性尚不摸底，先低負荷開車，達正常工況后可以全面考驗系統(tǒng)的綜合指標，萬一發(fā)生問題，低負荷狀態(tài)容易停車，不會造成重大損失?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點過程系統(tǒng)操作要點注意非直線特性關系

所謂直線特性關系是指自變量和因變量的函數(shù)關系是一次（直線）關系。然而在實際過程中變量之間的關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，間歇反應的鄰硝基氯化苯和二硫化碳高位計量槽（通大氣）的下料過程，雖然下料閥開度不變，下料流量會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系是非直線特性的。擋板在小開度和大開度時，即使操作增量相同，對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系也是非直線特性的。又如在物系出現(xiàn)相變時，系統(tǒng)變量之間的關系會出現(xiàn)突變，屬于非線性變化。流量和壓差呈現(xiàn)平方根關系。pH值在中性點附近變化十分靈敏。組成在物系中的變化往往是非線性的。導致變量之間呈非直線特性關系更普遍、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，操作時在不同的狀態(tài)和工況下，閥位的動作常常不是按固定的直線特性變化?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點過程系統(tǒng)操作要點過熱保護

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

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

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，常用標準狀態(tài)的體積流量為單位。如果工藝過程的壓力很高，則實際的體積流量要小?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點過程系統(tǒng)操作要點了解物料的性質(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)，對于深入理解操作規(guī)程、安全運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，一旦減壓就會迅速汽化，體積擴大約10倍。其爆炸威力不亞于TNT炸藥。間歇反應中的二硫化碳具有流動性好、容易揮發(fā)、容易燃燒等特點，其密度比水大且不溶于水，因此存貯時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。以動態(tài)觀點理解過程的運行

在過程系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)處于永恒的物理或化學變化之中。工藝運行的穩(wěn)態(tài)工況并不是靜止的概念，而是系統(tǒng)處于動態(tài)平衡時的狀態(tài)。仿真軟件為了使學員了解變量的準確值以及物料平衡及能量平衡的數(shù)據(jù)，沒有引入隨機擾動的影響。當系統(tǒng)進入穩(wěn)定工況時，各參數(shù)看不出變化，此時千萬不能誤認為是靜止狀態(tài)。為了防止這種誤解，數(shù)據(jù)每秒鐘都特意讓其閃動，以說明系統(tǒng)始終處于動態(tài)的變化之中。

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

采用PID調(diào)節(jié)器對過程系統(tǒng)進行自動控制，當系統(tǒng)受到擾動時，只要PID參數(shù)整定合理，其控制質(zhì)量總比手動好，而且能持續(xù)不停地控制。因此，當手動將某一變量調(diào)到設計值后，如果有自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，最好立即投自動。特別在低負荷達到正常工況后需要提升負荷時，系統(tǒng)越復雜，流程越長，控制點越多，想使全系統(tǒng)平穩(wěn)且較快地跟蹤負荷提升越困難。這種操作的難點在于，負荷每作一次小幅提升，全系統(tǒng)的各操作點都要調(diào)整一遍，操作員必須照顧到方方面面，顧及不到、跟蹤不及時都會出現(xiàn)波動。這種情況利用自動控制系統(tǒng)自動跟蹤最能體現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的強大作用?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點過程系統(tǒng)操作要點控制系統(tǒng)有問題立即改為手動

控制系統(tǒng)有問題立即切換為手動是一條操作經(jīng)驗。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)在檢測儀表或執(zhí)行機構或信號線路方面。切換為手動包括直接到現(xiàn)場手動調(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)中可能大部分設備仍處于開車狀態(tài)或低負荷狀態(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，可以局部停車，將事故排除后能盡快恢復正常。熱態(tài)停車的原則是：處理事故所消耗的能量及原料最少，對產(chǎn)品的影響最小，恢復正常生產(chǎn)的時間最短。在滿足事故處理的前提下，局部停車的部位越少越好。化工仿真模擬過程系統(tǒng)操作要點過程系統(tǒng)操作要點找準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，只采用一些權宜方法處理，可能只解決一時之困，到頭來問題依然存在?；蛘吒冻隽烁嗟哪芎囊约爱a(chǎn)品質(zhì)量下降等代價。當然對于復雜的流程找準事故源常常不是一件容易的事情，需要有豐富的經(jīng)驗、冷靜的分析、及時且果斷的措施，在允許的范圍內(nèi)甚至要作較多的比對試驗。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，在同一流動管路中可能有哪些閥門未開或開度不夠，是否忘記關小分流閥門導致流量偏小，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，裝置當前處于何種運行負荷，裝置當前運行是否穩(wěn)定，不同物料之間的配比是否合格等。因此，操作過程中應隨時關注物料流數(shù)據(jù)的變化，以便及時發(fā)現(xiàn)問題及時排除故障?；し抡婺M過程系統(tǒng)操作要點