聚丙烯裝置擠壓造粒機組開車初期主要停機原因分析及處理

林藝昭

摘 ?要：擠壓造粒機組是聚丙烯裝置的關鍵核心設備，將聚丙烯粉料加熱熔融、擠壓切粒成型的設備機組。本文通過對某公司新建聚丙烯裝置擠壓造粒機組調試及開車初期的主要停機原因進行分析，歸納處理措施，完善機組操作，降低機組非計劃停車次數，提升機組長周期運行穩定性和裝置生產效益。

關鍵詞：擠壓造粒機組、主電機、下料系統、離合器

一機組概述

某公司新建35萬噸/年聚丙烯裝置采用德國科倍隆公司ZSK350雙螺桿同向嚙合機組，額定負荷43.75t/h，最大負荷可達60t/h，主要由主電機、筒體、開車閥、熔融泵、換網器、水下切粒機及潤滑油系統、液壓油系統、導熱油系統等輔助系統組成。擠壓造粒機組集機、電、儀高度一體化，自動化控制水平較高，系統較多且復雜，特別是在機組調試及開車初期，更容易頻繁出現故障或聯鎖停車的情況，可能造成裝置生產波動，并降低了生產經營效率。結合擠壓造粒機組調試及初次開車的過程經驗，對開車初期運行中出現故障的常見原因進行分析判斷和總結，以達到減少機組停車頻率，提升機組的長周期穩定運行。

二主要停機原因分析

1主電機低扭矩

1） 擠壓機進料斗料位高報、W801失重稱下料堵，導致系統下料減少，觸發主電機低扭矩聯鎖停車。裝置開車初期，為防止前系統攜帶過來的雜物特別是大塊鋼制品等進入筒體損傷螺桿，在料斗內、W801失重稱入口分別設有格柵防護。裝置開車初期，粉料在輸送過程中因溫度升高產生拉絲料，逐步掛滿W801入口格柵或下料斗格柵，導致下料中斷。

2） 主電機運行設有低扭矩保護，主電機啟動后扭矩不能低于20%超過360s，開車拉料完成打直通且切粒機合模啟動后，主電機扭矩不能低于28%超過10s。某次開車再啟動主電機正常排料及充模，合模后切粒機啟動約10后s，主電機低扭矩聯鎖停車。經分析，由于筒體溫度等參數調整，粉料在筒體內流動性增強，導致主電機扭矩再開車下料設定值條件下無法達到扭矩聯鎖值以上，進而無法成功開機。

3） 下料系統故障或產品粒料后路不暢導致下料系統聯鎖停車，進而聯鎖主電機停機。摻混料倉單倉高報后未成功切倉，出料緩沖罐下料旋閥停止超過2分鐘，聯鎖停下料系統，進而聯鎖停主電機。

2. 離合器打滑

1） 主電機與齒輪箱之間離合器采用氣動摩擦離合器，通過氣缸施加軸向力于摩擦片帶動彈性塊來傳遞扭矩。離合器結合后，主電機啟動瞬間扭矩達55%左右，摩擦片中夾帶雜質或油漬、啟動瞬間下料量過大導致離合器打滑，打滑轉速超過2轉/s，離合器脫開，并產生大量黑煙，主電機聯鎖停機。

3. 下料系統故障

1） 擠壓機主電機啟動后，程序設定的初始下料值發送到下料系統，以此控制下料量。輔助電機拉料完成后，主電機啟動2分鐘后，離合器差速聯鎖停機。經檢查發現，下料系統顯示下料量為64t/h，與擠壓機啟機初始設定下料量不一致，檢查通訊回路，下料系統外給定下料量接收信號AI通道故障，導致下料量設定值初始化，造成開機初期過度下料，輔機多次排料。

2） 下料系統動力信號和控制信號分兩路電源控制，若下料系統設備檢修斷電后未送電，控制信號送電狀態，則擠壓機主電機允許啟動條件仍滿足，操作疏忽易導致主電機啟機后扭矩高報或低報聯鎖停機。

三處理措施

1. 主電機低扭矩

1） 裝置開車后，評估系統雜質清除情況，取消W801失重稱、下料斗進料格柵，避免拉絲料堵塞或粉料架橋導致主電機低扭矩停機。

2） 根據實際情況，可調整拉料及沖模狀態的下料量設定值，提升主電機扭矩。同時，根據物料熔指、筒體溫度等參數，提前調整節流閥開度，主電機啟機后觀察扭矩變化情況進行調整，確保主電機扭矩在切粒機啟動后10s內達到28%以上。

3） 關注后段粒料輸送情況，避免因下料旋閥停機時間過長，導致下料系統、主電機聯鎖停機。

2. 離合器打滑

1） 離合器解體檢查，清除摩擦片表面雜質并干燥，檢查壓緊彈簧及緊固件，按順序回裝緊固。離合器摩擦組件回裝前，重新對中主電機軸與主減速箱軸，徑向0.05mm以內，軸向0.1mm以內，測量位置如圖1。鎖緊摩擦組件定位螺栓，主電機側扭矩3200Nm，主減速箱側扭矩2800Nm，回裝后復查對中，徑向偏差不超過0.35mm，水平偏差不超過0.15mm，測量位置如圖2。

2） 開車前，確認下料系統中存料情況，盡量拉空料斗以上粉料，避免離合器結合主電機啟動瞬間，大量下料導致摩擦片打滑，差速聯鎖。

3. 下料系統故障

1） 開車前確認擠壓機PLC各項設定參數與下料系統一致。修改系統默認的AI通道故障時輸出量程上限（64t/h）至正常啟機下料量，避免因AI通道故障導致開車波動。同時，啟機前需對系統輸入輸出值進行檢查，確認通道正常及備用點足夠。

2） 啟機前注意確認下料系統動力信號、控制信號均送電，同時建議具備條件改造兩路電源為一路同步控制。

四結束語

擠壓造粒機組因其系統單元較多，聯鎖復雜，造成其停機的因素也很多。本文在機組首次開車初期遇到的主要問題基礎上進行分析，并就相應處理措施進行總結。在機組的持續運行中，還需具體問題具體分析，根據聯鎖報警信息及實際運行情況，不斷優化機組的各項運行參數，保障擠壓造粒機組的長周期穩定運行。

參考文獻：

[1]Logic narrative by COPERION，2020

[2]王博軍，孫浩，蔡波.聚丙烯裝置擠壓造粒機運行問題分析及處理[J].化學工程與裝備，2011（02）：55-56+54.