EVA工艺流程挤压机单元李洪卫.docx
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EVA工艺流程挤压机单元李洪卫
章节B-5
索引
B-5挤出机区域
B-5.1精整工艺一般说明
来自低压分离器的熔融聚合物被送入挤出机。
挤出机的能力或输出速率取决于电机速度和聚合物填充条件。
挤出机设计条件符合供货商信息。
低压分离器直接安装在挤出机进料工段顶部。
为在停车期间将低压分离器与挤出机隔开，将安装阀门。
挤出机典型进料条件为0,7barg（设计值为0,5–2barg）和240°C。
挤出机夹套由挤出机公共工程夹套水系统进行冷却或加热（ExJWS），该系统为闭合回路加压水系统。
产品添加剂送入挤出机。
典型添加剂为抗氧化剂、增滑剂、防结块剂和PEG（聚乙二醇）。
浓缩的防结块剂（Si）母料通过辅助挤出机添加入挤出机，所有其他添加剂均通过液体注入泵系统，以熔融状态添加入挤出机或辅助挤出机。
在低压分离器的条件下，熔融聚合物中溶解了部分乙烯（典型情况为：
1000ppm）。
该乙烯扩散的颗粒周围，并在造粒以及产品在混合器内脱气期间释放到大气。
脱离挤出机模板的带状聚合物在水下被切割成圆柱形状的颗粒。
颗粒经过冷却处理，随后通过粒子水系统输送至脱水器/团块捕集器和离心干燥器。
粒子水系统为闭合回路水系统。
经过脱水器后，水被送入障板槽以除去微粒。
为维持良好的切粒状态，对水温进行控制。
为确保水不会造成污染，只有去离子水或冷凝液才可用于填充系统。
此外，为确保水保持洁净并清除漂浮的碎屑（微粒和颗粒），提供连续的去离子水/冷凝液供给以及来自TK701的溢流排放。
干燥颗粒因重力作用而流入储存箱（BN-700），然后通过稀相输送系统气动传输至一台200吨混合器（共设六台）。
通过使用颗粒质量流量计MF-700，计算挤出机生产速率。
储存箱理想条件下可能出现火灾或爆炸，因为有大量的乙烯散布于此处，落下的颗粒还会产生静电。
因此，必须时刻确保其由除气空气供应。
自动打开的备用氮气应与除气空气分开。
混合器经过良好的脱气操作，从而保持料仓内的乙烯浓度低于乙烯爆炸下限值（LEL）的50%。
最终产品的批量大小为200吨。
在混合和质量分析后，经脱气处理的产品送入物流阶段，以便进行最终产品包装。
将开车产品和非初级产品输送至不合格产品混合器/料仓中。
不合格产品料仓内的物质将在包装前予以混合。
在启动输送期间，部分产品会以生成絮状物/粒子流/微粒的形式（由于料仓壁存在静电荷）发生降解。
随着时间的过去，此类絮状物/粒子流/微粒可降解并松动，从而污染产品。
因此，配备了设施，对母料料仓、混合器和物流阶段料仓进行清洗。
在混合器颗粒输送管线上安装了自动颗粒取样系统。
在实验室中，按要求对此类样品进行转移，然后送入在线流变仪（测量MI）和在线薄膜评定机（FA，测量凝胶量和雾度）。
此类结果将实时向控制室反馈。
此外，为测定颜色、切割情况和污染以及进行添加剂分析，还收集Adhoc样品。
AC主要工艺的工艺流程方块图—突出显挤出机/添加剂区域的位置
三维模型—挤出机—视图
三维模型—辅助挤出机—视图
三维模型—母料料仓和液体添加剂注入视图
B-5.2挤出机
注；
以下程序依据了MPP使用的Berstorff挤出机，可根据项目而不同。
B-5.2.1说明
挤出机可被细分为若干区域：
中间室
中间室位于齿轮箱与推力轴承之间。
中间室配有接至干燥火炬总管的通风孔。
应引入氮气以防止空气通过密封件进入并导致聚合物发生氧化。
氧化聚合物可导致颗粒（微粒）和薄膜出现外观问题。
密封工段
聚合物密封件通过CWS冷却形成，以防止来自进料工段回流的乙烯通过螺杆泄漏至大气。
进料工段
该工段位于低压分离器喉管底部并通过高压蒸汽加热。
在该工段内，螺杆有很深的螺纹以将熔融聚合物馈入泵工段内。
进料阀
应在低压分离器与进料工段入口之间安装进料阀，用于隔离C2系统和挤出机，以便对低压分离器进行吹扫（如清洁低压分离器后）。
仅在挤出机停车期间才会关闭进料阀。
辅助挤出机（SAE）入口
应在进料工段端部安装SAE入口。
同时，在SAE出口与挤压机进料工段安装分流阀。
泵工段
该工段为挤出机内最长的工段，通过挤出机夹套水系统加热/冷却。
聚合物压力逐渐增加，从而允许有规律等流流经模板孔。
液体添加剂注入
1号料筒端部装有熔融添加剂用注入点。
可使用泵将3种不同添加剂的混合物注入挤压机内。
除该挤压机液体注入点之外，SAE内还有第二个添加剂注入点。
在泵工段和混合工段之间安装了挤压机分流阀和换网装置。
挤压机分流阀
泵工段3号料筒后安装了分流阀，从而在挤出机开车准备过程中使用熔融聚合物将挤出机内物质吹扫至地面。
换网装置
分流阀后模锻法兰和模板的混合区前安装有带两个过滤网组合的换网装置以清除异物。
可在运行过程中更换过滤网组合。
混合工段：
螺杆端部具有特殊设计，从而在挤压阶段前通过模板实现额外混合。
该工段装有两个压力变送器（PSHH-536A/B）以监测挤出压力，并在压力过高（190barg）时使挤出机停车。
模板：
模板由具有上百个小孔的环形板组成（如公称通径为2,6mm的3600个孔）。
聚合物被迫通过模板孔并形成细束。
模板具有高压蒸汽对孔周围区域进行加热。
造粒机：
造粒机由具有多个刀片的旋转刀头组成，其能够将挤出的聚合物（细束）切割成微滴。
该操作在水下进行，从而使液态微滴迅速固化成固态颗粒。
可通过更改刀头的速度调节颗粒尺寸。
旋转次数的控制通过挤压机生产量实现。
齿轮箱油系统：
油系统由油箱（齿轮箱贮槽）、泵、冷却器、过滤器套件和保护齿轮箱所需的仪表组成。
油可分成两股：
一股流至齿轮箱，以对轴承和齿轮进行润滑；第二部分的油将流至推力轴承。
通常情况下，油系统始终处于运行状态，即使挤压机不运行亦如此。
液压油系统
提供两组液压装置，从而实现以下装置的运行：
∙挤压机进料阀
∙挤压机分流阀和换网装置
粒子水和脱水器系统
密闭水系统用于冷却和固化LDPE颗粒并将颗粒传输至颗粒旋转干燥器。
每生产T/hrPE的水流约为15m3/hr。
将通过两个阶段将颗粒与水分离：
第一步是脱水，第二部是进入干燥器。
脱水器由将小球和簇状物与正常尺寸颗粒分离的栅条筛以及将正常颗粒与大部分水分离（约95%）的平板筛组成。
之后，湿颗粒将流入干燥器并完成离心干燥。
分离出的水将流回粒子水槽（TK-701）。
该水槽具有多个可调节式溢水口，以分离出漂浮在水上的PE微粒。
微粒随着水一起流至溢流储存罐TK-750，将在该罐中清除微粒/颗粒并将水送回（P-750A/B）主粒子水槽TK-701中。
水溢流速度约为1m3/hr。
应添加（P-721）添加剂（腐蚀性）以防止藻类生长。
在正常情况下，粒子水将被持续冷却以消除固化时来源于聚合物的能量。
通常情况下，水温被控制在32至44°C之间。
如果水温过低，则会导致颗粒出现尾状物。
如果水温过高，则会因为允许颗粒在固化时允许颗粒结合在一起而形成簇状物从而影响切割情况。
切割的最佳温度取决于不同的因素，包括输出、MI和添加剂包。
除切割之外，出于安全考虑还应避免高温并将传输过程中颗粒的降解降至最低水平。
但是，从低温开车开始，必须对其进行加热直至达到要求的最低温度。
这一操作可通过手动开始将低压蒸汽直接注入TK-701实现。
应安装两台粒子水泵（P-701A/B），一台运行，一台备用。
来自水槽的热水受到温度控制，被泵送通过5台冷却器；E-700处于冷却水状态，E-701处于冷冻水状态。
测量（FI007）流至造粒机的粒子水流量，该流量可通过蝶形阀调节至所需流量。
当处于离线状态并准备开车时，通过三通阀YV003绕过切割室。
这样可清洁切割室并防止拉模板冻结。
作为开车顺序的一部分，聚合物开始脱离拉模的同时水将通过切割室流回。
当粒子水流压力开关处于“高”位置时，挤出机将停止以防完全堵塞造粒机室和输送管线。
在正常运行中，如果脱水器/干燥器处于打开状态，则联锁装置也能停止水泵和挤出机的运行（待检查）。
颗粒干燥器
含有水分的颗粒将进入底部的干燥器。
升降机将提升颗粒并将其从底部入口移动至顶部出口。
外部空气将被吸入并通过中央通风器工段流经筛网，筛网将对向上移动的颗粒进行干燥处理。
空气将从顶部空气出口流出。
分离出的水将从底部流出，然后返回至粒子水槽中。
如果干燥器停车或跳车，则联锁装置将停止热熔挤出机。
应提供取样点，从而在挤出机开车后随机取样。
自动在线取样系统
颗粒“在线”取样系统安装在储存箱至混合器之间的输送管线中，该管线将颗粒输送至实验室。
料斗（储存箱）
干燥颗粒会落入储存箱中。
热颗粒约含有1000ppm的乙烯，因此应在储存箱（低流量报警时有备用氮气—待检查）上提供除气空气。
空气通过4个入口分配进入箱内。
总流量必须为350Nm3/hr。
流量孔将对流量进行调节。
空气则通过废气微粒分离器（X-715）被清除至排气处理工段。
颗粒通过底部旋转给料器被移至混合料仓（使用稀相气动传输）。
储存箱中装有高液位开关LA020以防止过度装料。
该保护功能包括停止热熔挤出机。
挤出机区域—总图
挤出机—总图
挤出机区域—粒子水系统
挤出机区域—颗粒干燥和输送系统
B-5.2.2管道和仪表图
B-5.2.2.1管道和仪表图
图纸编号
IPC
96-010A至010E
96-011A至011H
96-012A至012B
98-011A
B-5.2.2.2常规控制
B-5.2.2.2.A检查正常工作的挤压机和外部设备
粒子水：
▪泵的密封泄漏情况、油位、振动
▪水上的微粒、颗粒
▪水流量（均聚物，每公吨产品用水15m³；EVA，每公吨产品用水20m³）
▪尾料、团块工作温度（15°C至45°C）
▪粒子水中的氯气剂量
干燥器/脱水器：
▪异常噪声或振动
▪脱水器：
✓团块清除情况
✓水泄漏情况
▪颗粒泄漏情况
▪出口和滤网清洁度
料斗：
▪清洁且密闭
▪通入储存箱的空气充足
输送鼓风机：
▪调整阀门、位置开关和紧急停止功能
▪通过过滤器的压差∆P，耗水量不足250mm（核对供货商文件）
▪入口过滤器条件
▪冷却器排水口未受阻
▪油压力和温度
ExJWS：
▪泵的密封泄漏情况、油位、振动密封件和轴承冷却
▪通向聚合物密封件的水连接
▪PD上的挤压机夹套水系统温度
N2注入：
▪注入到挤压机
✓中间管件
✓齿轮箱
▪注入到SAE
✓配料管
✓齿轮箱
油系统：
▪流量、压力、温度、液位和通过过滤器的压差P（核对供货商文件）
▪油泵振动情况
▪唇封的油泄漏情况
挤压机电机：
▪核对供货商文件
流变仪：
▪核对供货商文件
造粒机：
▪检查刀轴轴承的油位
▪检查刀轴位置
▪检查液压油装置的切刀和挤压机入口阀（油料、液位、泄漏情况和IAS等）
▪检查填料室的排水孔是否受阻
▪检查振动情况
▪检查与速度有关的电流强度（刀具磨损情况）
颗粒：
▪尾料
▪团块
▪均匀度
▪重量
B-5.2.2.2.B清洁脱水器/干燥器/储存箱
通常在反应器停车期间进行此类操作。
应利用高压水清洁喷水器进行清洁。
∙打开并清洁脱水器
∙清洁干燥器：
✓锁定干燥器（表示必须正确隔离干燥器）
✓拆除滤网，必要时进行清洁或更换（钙沉积）
✓在颗粒入口设置滤网
✓封闭顶部空间
✓底板
✓喷射冲走微粒
✓检查喷射管口
∙清洁滤网空气出口
∙清洁料斗箱，出口应封闭
∙清洁粒子水槽。
如果需要爬入粒子水槽内部，则需要进入容器许可。
∙关闭通向粒子水槽的蒸汽。
需要时，安装盲板。
∙将区域清洁后仍残留在设备上的所有杂质均喷射离开。
需要进行该操作的装置包括储存箱上侧扶手/管道、旋转给料器和取样系统。
B-5.2.2.3将系统投入运行
B-5.2.2.3.A开车准备工作
概述
根据供货商文件，确定是否可以启动挤出机（加热时间和温度等）。
开车前，必须检查以下MCC和断路器
说明
确认
1.
挤压机
2.
造粒机
3.
SAE
4.
干燥器
5.
鼓风机
6.
EJWS泵
7.
粒子水泵
8.
挤压机和进料阀的油泵和液压泵
在开车前24小时或6+X小时以及低压分离器和挤压机加热期间
X=185°C与实际进料和料筒区温度之间的温差（选取185°C是因为180°C是最小值）乘以1.5°C/min
注：
JSW目前仅规定了料筒最低温度要求（200°C），未规定吸热时间要求。
说明
确认
1.
检查EJWS的连接，启动（如若尚未运行）任意一台EJWS泵P-1458A/B。
2.
∙检查/打开通向进料区和挤压机入口法兰的高压蒸汽。
3.
以1°C/min的控温梯度，将EJWS设定点TIC339温度升高至200°C。
☝建议的上升率为最佳操作规程（并非JSW要求）
4.
检查/跟踪/校正（需要时）以下区域的温升：
∙进料区TI511
∙料筒区1TI512
∙料筒区2TI513
∙料筒区3TI514
5.
检查/打开通向分流阀的蒸汽。
6.
检查/打开通向换网装置的蒸汽。
7.
检查/打开通向低压分离器夹套、锥体和伴热工段的蒸汽。
8.
30分钟后，检查蒸汽疏水器的加热和运行情况。
9.
定期检查不同区域的温升。
必要时，采取措施。
HME所有辅助装置均在开车前24小时或6小时启动
说明
确认
1.
挤出机润滑油：
∙启动挤压机油泵，检查油料压力以及油加热器和冷却器的连接。
目标温度为40°C。
∙检查通向齿轮箱和推力轴承的油流量。
∙检查滤油器的压差ΔP（最大值为1barg）。
2.
挤出机密封件：
∙检查后部密封衬套的冷却水供给。
3.
启动干燥器：
∙检查干燥器（滤网和机门等）。
∙对造粒机进行复位（如若适用，在本地面板上进行）。
∙启动干燥器。
4.
启动一台输送鼓风机：
∙在出口阀门打开的情况下，使备用鼓风机处于正常状态。
∙检查油位和油压。
5.
启动粒子水泵，检查流量：
打开（需要时）通向粒子水槽的低压蒸汽，从而将粒子水加热至48°C。
（EVA40°C）
6.
检查中间室的N2注入（2barg）。
7.
检查低压分离器（LPS）的液位测量。
8.
30分钟后，检查蒸汽疏水器的加热和运行情况。
检查EJWS阀是否出现泄漏情况。
开车前2½小时以及模头和模锻法兰加热期间
说明
确认
1.
当模锻法兰温度低于180°C时，模板不得接受蒸汽加热处理。
2.
逐步打开通向模头法兰和模锻法兰的HPS，加热至185°C。
在开车前至少2个小时，当温度为180°C时，应停止模头法兰和模锻法兰接触（TI037,038）。
注：
非JSW要求
3.
检查/跟踪/校正（需要时）以下装置的温升：
∙模头法兰TI037。
∙模锻法兰TI038。
检查开车操作先决条件
设备
状态
本地面板
DCS
PM-711A/B
挤压机齿轮润滑油泵运行
是
PM-730
挤压机进料阀液压油泵运行（实现压力积聚）
是
HV-003
PW三通阀以旁路循环模式运行
是
DR-700
颗粒干燥器运行
是
DR-700-FN01
空气排风机运行
是
MF-700
颗粒质量流量计运行
是
HS-96506
设置为净化模式的HME电机速度
是
HS-96002
操作模式“手动”
是
HS-96601
互相联锁“关闭”
是
检查开车控制先决条件
设备
状态
设定值
TI-96508
挤压机齿轮润滑油温度
40°C
TI-96651至TI-96654
挤压机料筒温度
200°C
TI-96010
粒子水温度
45°C
HS-96502
净化用挤压机电机速度控制
xxrpm
HS-96502
挤压机电机速度控制，以便进行正常运行（手动模式和正常运行模式）
xxrpm
HS-96562
造粒机电机速度控制（手动模式）
xxrpm
HS-96553
造粒机轴送料压力控制（手动模式）
xxbarg
检查/校正利用本地面板进行自动启动许可
设备
状态
设定值
XA-96606A
无普通跳车报警
XL-96607
挤压机电机准备就绪
MLE-961701A
挤压机电机未运行
HZO-96528A
挤压机进料阀处于打开位置
ZLL-96542A
挤压机分流阀处于直流（通过）位置
ZLH-96545A
SAE分流阀处于转向位置
XL-96608
造粒机电机就绪
MLPE-961703A
造粒机电机未运行
ZLC-96555A
造粒机室排水阀处于关闭位置
YLD-96003A
入口PTW三通阀处于旁通位置（转向）（处于干燥模式时）
YLD-96003A
入口PTW三通阀处于直流位置（转向）（处于湿模式时）
XL-96620
颗粒干燥器运行且无低速报警
MLM-961700AA
颗粒质量流量计运行且无报警
HS-96506
挤压机电机速度设置为正常运行模式（设置为自动）
HS-96602
操作模式“自动”
HS-96601
互相联锁设置为“打开”
开车前20分钟以及模头和模板加热期间
说明
确认
1.
检查并确保LPS下的闸阀处于打开状态。
2.
打开模板蒸汽供给。
在开车前至少15分钟，当温度达到180°C时，停止TI037和038接触。
注：
非JSW要求
3.
检查/跟踪/校正（需要时）以下装置的温升：
∙模头法兰TI037和TI038
4.
检查挤出机“启动许可”，必要时，进行校正。
任务已执行且经验证，符合要求：
工艺技术员：
_____________________________________________________
姓名签名日期
值班负责人：
__________________________________________________________
姓名签名日期
B-5.2.2.3.B挤出机开车—干燥模式
安全
如果必须在未受保护的刀头或模板附近工作，则必须佩戴特殊防切耐热手套。
绝缘套管运行
该操作为操作员必须执行的更危险任务之一，因此，必须格外小心。
尤其须注意锋利的切刀和热表面。
确保以下事宜
∙提供充足的协助（工作需要至少3名操作员）
∙使用正确的PPE，包括耐热手套
∙当造粒机断开并拉回时，造粒机电源开关必须“关闭”
∙提供一切所需的专用工具（钩子和刮刀等）
∙区域无障碍物，从而可安全处理热聚合物团块。
因生产压力而进行的仓促操作无法作为跳过上述任意步骤的借口被接受。
说明
确认
1.
接触造粒机锁定，断开连接，并拉回。
为此（是否通过许可？
），必须进行以下操作：
∙造粒机电机必须关闭。
∙造粒机速度必须设置为零（SI561）。
∙造粒机电源开关必须设置为“关闭”（安全要求）。
∙粒子水三通阀必须设有环流/旁路（HZD003）。
∙注：
机门将在延时30秒后解锁。
与供货商协商
2.
清洁模板和切刀（两侧），用“雾化硅油/油脂”对其进行喷涂。
3.
清洁腔室。
4.
将分流阀（HV542）切换为“转向”
5.
延迟14秒后，启动电机磁化（本地面板上的专用按钮）。
6.
打开挤压机进料阀（HV021）。
检查并确保阀门处于打开状态。
7.
在出现信号“电机准备就绪”时，启动挤压机电机。
电机将以最低速度启动（螺杆转速为xxRPM）。
8.
当带状聚合物流出分流阀时，将分流阀切换至“直流”位置（此时，挤出机填满聚合物，大部分污染材料均已排出==>滤网实时滤回）
9.
吹扫模板，保持挤压机处于运行状态，直到所有模板管口均无杂质。
注：
分流阀保持在“直流”位置。
10.
停止挤压机电机。
11.
清洁模板，用油脂润滑模板和刀具。
12.
重新连接造粒机和夹锁。
13.
将造粒机电源切换为“打开”（安全要求）。
14.
对造粒机进行复位（复位开关位于面板上）。
15.
打开造粒机室中的水喷雾。
16.
启动切刀电机（将在xx%时启动）。
17.
向前移动切刀，检查距离（刀具和拉模），确保距离为0,15mm。
18.
调节并设置电机速度设定值，向前推送造粒机轴。
按下“设置”。
19.
仅适用于“湿”开车模式
将PW三通开车阀转换为“直流”位置（通过造粒机）。
20.
选择运行模式“自动”
21.
选择互相联锁“打开”
22.
检查“自动启动”状态是否为“准备就绪”
颗粒输送—自动启动
说明
确认
1.
选择“自动启动”
该操作将开始自动启动程序
所有时间设定值均可调节，可在试车期间予以设置
xxx
∙选择“自动启动”按钮
定时器T1
定时器T2
定时器T3
∙启动T1—01秒
∙启动T2—15秒
∙启动T3—05秒
定时器1
∙定时器T1时间已过
PEM-1701
定时器T4
∙启动造粒机电机
∙启动T4—15秒
定时器T3
YV003
∙定时T3时间已过
∙将PW三通阀切换为直流位置（通过造粒机）
定时器T4
EXM-1701
∙定时器T4时间已过
∙启动HME主电机
在接下来的15分钟内：
o刀轴温度升高至50°C左右的粒子水温度。
o由于刀轴膨胀，切割间隙将减少0.1mm左右。
必须对该阶段内的造粒机扭矩进行定期检查。
如果扭矩增加，则切割间隙也必须增大。
开车后检查
说明
确认
1.
检查颗粒，调整挤出机和/或造粒机速度。
2.
检查粒子水系统液位、温度和流量。
3.
清除结块捕集器中任何可能存在的团块。
4.
检查低压分离器液位测量情况。
5.
将挤出机控制切换为REMOTE（远程）。
6.
必要时，启动SAE。
7.
根据PD改变EJWS温度：
∙必须以最高1°C/min的控温梯度，进行每次温度改变（EJWS）。
∙以下温度范围建议用于设计规范。
✓M
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