聚丙烯装置挤压造粒机组开车初期主要停机原因分析及处理

林艺昭

摘  要：挤压造粒机组是聚丙烯装置的关键核心设备，将聚丙烯粉料加热熔融、挤压切粒成型的设备机组。本文通过对某公司新建聚丙烯装置挤压造粒机组调试及开车初期的主要停机原因进行分析，归纳处理措施，完善机组操作，降低机组非计划停车次数，提升机组长周期运行稳定性和装置生产效益。

關键词：挤压造粒机组、主电机、下料系统、离合器

一机组概述

某公司新建35万吨/年聚丙烯装置采用德国科倍隆公司ZSK350双螺杆同向啮合机组，额定负荷43.75t/h，最大负荷可达60t/h，主要由主电机、筒体、开车阀、熔融泵、换网器、水下切粒机及润滑油系统、液压油系统、导热油系统等辅助系统组成。挤压造粒机组集机、电、仪高度一体化，自动化控制水平较高，系统较多且复杂，特别是在机组调试及开车初期，更容易频繁出现故障或联锁停车的情况，可能造成装置生产波动，并降低了生产经营效率。结合挤压造粒机组调试及初次开车的过程经验，对开车初期运行中出现故障的常见原因进行分析判断和总结，以达到减少机组停车频率，提升机组的长周期稳定运行。

二主要停机原因分析

1主电机低扭矩

1） 挤压机进料斗料位高报、W801失重称下料堵，导致系统下料减少，触发主电机低扭矩联锁停车。装置开车初期，为防止前系统携带过来的杂物特别是大块钢制品等进入筒体损伤螺杆，在料斗内、W801失重称入口分别设有格栅防护。装置开车初期，粉料在输送过程中因温度升高产生拉丝料，逐步挂满W801入口格栅或下料斗格栅，导致下料中断。

2） 主电机运行设有低扭矩保护，主电机启动后扭矩不能低于20%超过360s，开车拉料完成打直通且切粒机合模启动后，主电机扭矩不能低于28%超过10s。某次开车再启动主电机正常排料及充模，合模后切粒机启动约10后s，主电机低扭矩联锁停车。经分析，由于筒体温度等参数调整，粉料在筒体内流动性增强，导致主电机扭矩再开车下料设定值条件下无法达到扭矩联锁值以上，进而无法成功开机。

3） 下料系统故障或产品粒料后路不畅导致下料系统联锁停车，进而联锁主电机停机。掺混料仓单仓高报后未成功切仓，出料缓冲罐下料旋阀停止超过2分钟，联锁停下料系统，进而联锁停主电机。

2. 离合器打滑

1） 主电机与齿轮箱之间离合器采用气动摩擦离合器，通过气缸施加轴向力于摩擦片带动弹性块来传递扭矩。离合器结合后，主电机启动瞬间扭矩达55%左右，摩擦片中夹带杂质或油渍、启动瞬间下料量过大导致离合器打滑，打滑转速超过2转/s，离合器脱开，并产生大量黑烟，主电机联锁停机。

3. 下料系统故障

1） 挤压机主电机启动后，程序设定的初始下料值发送到下料系统，以此控制下料量。辅助电机拉料完成后，主电机启动2分钟后，离合器差速联锁停机。经检查发现，下料系统显示下料量为64t/h，与挤压机启机初始设定下料量不一致，检查通讯回路，下料系统外给定下料量接收信号AI通道故障，导致下料量设定值初始化，造成开机初期过度下料，辅机多次排料。

2） 下料系统动力信号和控制信号分两路电源控制，若下料系统设备检修断电后未送电，控制信号送电状态，则挤压机主电机允许启动条件仍满足，操作疏忽易导致主电机启机后扭矩高报或低报联锁停机。

三处理措施

1. 主电机低扭矩

1） 装置开车后，评估系统杂质清除情况，取消W801失重称、下料斗进料格栅，避免拉丝料堵塞或粉料架桥导致主电机低扭矩停机。

2） 根据实际情况，可调整拉料及冲模状态的下料量设定值，提升主电机扭矩。同时，根据物料熔指、筒体温度等参数，提前调整节流阀开度，主电机启机后观察扭矩变化情况进行调整，确保主电机扭矩在切粒机启动后10s内达到28%以上。

3） 关注后段粒料输送情况，避免因下料旋阀停机时间过长，导致下料系统、主电机联锁停机。

2. 离合器打滑

1） 离合器解体检查，清除摩擦片表面杂质并干燥，检查压紧弹簧及紧固件，按顺序回装紧固。离合器摩擦组件回装前，重新对中主电机轴与主减速箱轴，径向0.05mm以内，轴向0.1mm以内，测量位置如图1。锁紧摩擦组件定位螺栓，主电机侧扭矩3200Nm，主减速箱侧扭矩2800Nm，回装后复查对中，径向偏差不超过0.35mm，水平偏差不超过0.15mm，测量位置如图2。

2） 开车前，确认下料系统中存料情况，尽量拉空料斗以上粉料，避免离合器结合主电机启动瞬间，大量下料导致摩擦片打滑，差速联锁。

3. 下料系统故障

1） 开车前确认挤压机PLC各项设定参数与下料系统一致。修改系统默认的AI通道故障时输出量程上限（64t/h）至正常启机下料量，避免因AI通道故障导致开车波动。同时，启机前需对系统输入输出值进行检查，确认通道正常及备用点足够。

2） 启机前注意确认下料系统动力信号、控制信号均送电，同时建议具备条件改造两路电源为一路同步控制。

四结束语

挤压造粒机组因其系统单元较多，联锁复杂，造成其停机的因素也很多。本文在机组首次开车初期遇到的主要问题基础上进行分析，并就相应处理措施进行总结。在机组的持续运行中，还需具体问题具体分析，根据联锁报警信息及实际运行情况，不断优化机组的各项运行参数，保障挤压造粒机组的长周期稳定运行。

参考文献：

[1]Logic narrative by COPERION，2020

[2]王博军，孙浩，蔡波.聚丙烯装置挤压造粒机运行问题分析及处理[J].化学工程与装备，2011（02）：55-56+54.