６７４化工自動化及儀表第４０卷
孫亞玲（中國石油大港石化公司，天津３００２８０）
摘要通過對聚丙烯擠壓造粒工段在生產**現的一些實際故障停車事例加以彙總、分析和總結，得出了纏刀故障、ｐｐ粉料稱量系統故障、下游粒料氣流輸送系統故障和電氣故障４種典型故障發生的可
能原因，並給出了解決、排除這些故障的方法，以供相關行業人員參考。關鍵詞造粒機
聚丙烯擠壓故障分析
中圖分類號ｔｈ１６５ ．３文獻標識碼ｂ文章編號
中石油大港石化公司１０萬ｔ／ａ聚丙烯裝置採用的是迄今為止最成功、應用最為廣泛的意大
螺桿轉速高速低
速）利ｂａｓｅｌｌ公司的聚丙烯工藝技術，可生產均聚物和無規共聚物共計４６個牌號。該裝
置主要包括聚合、造粒和包裝三大部分，造粒工段主要由聚丙烯粉料的輸送、貯存、計量及新增劑的加入、擠壓造粒、抽吸清潔幾部分組成。１擠壓造粒工段簡介
擠壓造粒部分是將混合的聚丙烯粉料／新增劑經餵料保護篩￥８０１保護格柵過濾後進入擠壓造粒機組（ｅｘ８０１），聚丙烯粉料／新增劑經熔融、混煉、過濾、擠出，在水下切粒機中由旋轉的刀切割成聚丙烯顆粒，然後聚丙烯顆粒從浸著模板和刀片的水流裡被帶出。切粒水箱（ｄ８０６）中的切粒水通過切粒水幫浦（ｐ８０１ａ／ｂ）排出，經板式換熱
器（ｅ８０３）冷卻進入切粒水室，聚丙烯顆粒和切粒
水離開切粒水室後被輸送至離心乾燥器（ｄ８０５），通過重力和離心作用將切粒水和聚丙烯顆粒分離
開，切粒水返回切粒水箱（ｄ８０６）繼續使用，聚丙
烯顆粒靠重力送至振動篩（￥８０３）中篩分出不合格尺寸顆粒並**至桶中，合格尺寸的聚丙烯顆粒送至料斗（ｄ８０７），通過氣流輸送系統（ｐｋ８０４）
送至摻混料倉
造粒工段的工藝流程如圖１所示。其中的擠壓造粒機組採用的是日本製鋼所（ｊｓｗ）生產的型號為ｃｍｐ２５１的擠壓機，其主要技術引數如下：
機組型號
ｃｍｐ２５１
圖１擠壓造粒工段工藝流程簡圖
螺桿直徑
長徑比２５１ｍｍ
２６收稿日期
第５期孫亞玲．聚丙烯造粒工段故障分析及解決方法６７５
主電機額定功率
（低速）
流量３ ４１０ｋｗ（高速）／２ ７２８ｋｗ經分析，切粒水系統在首次開工後，整個系統基本處於密閉迴圈狀態，僅在每次開車時，可能需要由切粒水箱（ｄ８０６）補水，而切粒水箱（ｄ８０６）基本一直保持９５％左右的液位，只有幫浦的機械密封沖洗脫鹽水線是常開，而且脫鹽水線有氣體排出，由此可以確認是脫鹽水中含氣，將氣體擠壓在幫浦殼中，導致幫浦不上量，引發聯鎖停車。所以為避免此類事件的再發生，在日常巡檢時要注意給備
切刀數規格
１６把西
２停機故障分析
造粒工段自裝置執行一年後共停車１４次，２０１１年１０月至２０１２年５月經歷首次大修。其中
因為聚合工段出現問題，停車６次；由於ｐｐ粉料稱量系統（ｗ８０１）故障，引發造粒停車兩次；由於晃電，停車兩次；由於造粒變電所ｕｐｓ電氣故障，停車一次；切粒水流量低報引發聯鎖停車一次；離心乾燥器（ｄ８０５）轉速低聯鎖停車一次；其他原
因停車一次。
由於聚合工段出現問題造成的計畫停車有所增長（從１６．７％增到４２．８％）；在相關部門的配合
下，尤其是對新增劑系統的ｗ８０１重新校驗後，儀表電氣故障引發的停車大幅降低，從６１．１％降到本階段的３５．７％，這其中還包括晃電造成的
１４．３％；其他原因佔２１．５％。２．１纏刀故障
２．１．１切粒水系統故障引起的纏刀故障
切粒水幫浦「停」、離心乾燥器「停」、振動篩
「停」、切粒水線流量「低一低」、離心乾燥器轉速
「低」、切粒水線溫度「高一高」、粒料料斗料位「高
一高」、切刀磨損嚴重或切刀刀刃損傷、切粒水流量過低、切粒機振動過大及切刀與模板貼合度不
佳等原因都能導致切粒水系統故障從而造成整個
工段聯鎖停車，而且可能出現纏刀故障。如２０１１
年１１月１日出現的造粒工段停車，就是由於切粒水流量發生低報，並且在解模時出現了纏刀故障。
進行故障處理時，首先從擠壓造粒機的報警資訊欄查詢報警資訊，確認排除故障的方向。查
得為「切粒水流量低報」，所以檢查切粒水幫浦
（ｐ８０１ｂ），發現出口沒有壓力，切粒水線流量（ｆｉ８９７１）無示數。隨後切至另一台切粒水幫浦
（ｐ８０１ａ），發現幫浦出口依然沒有壓力，切粒水線流
量（ｆｉ８９７１）也無示數。然後停幫浦，檢查切粒水系統流程，檢視流程中是否有堵塞的情況，結果正
常。再檢查幫浦體本身。ｐ８０１幫浦殼排氣，發現出來很多氣，證明幫浦體內部由於充氣導致幫浦不上量。開啟幫浦機封沖洗水線，有氣體排出，排放約５ｍｉｎ
後出水穩定。
用幫浦的排氣，若排氣時間較長，則排氣後切幫浦。
２．１．２其他原因引起的纏刀故障
一些其他原因造成的造粒工段聯鎖停車可能
會衍生出纏刀故障，如２０１２年２月１５日１８：２６左
右由於同時出現的造粒工段停車事件中就出現了纏刀故障。
發現報警後，操作人員及時進行停車處理，待
切粒水系統轉到小迴圈後，放水、解模，並使用已
準備好的專用工具將纏刀刀盤（２ ）卸下，裝上備
用完好刀盤（１）；對切粒水室進行充、排水，將纏
刀料帶出；並檢查切粒水系統所有管線是否有堵
塞情況，結果無問題；切粒水系統走、排水，帶出系統中可能存在的纏刀料。
經分析，停車前所用的２ 刀盤為２０１１年１１
月１ｅｔ更換新刀的刀盤，該盤刀２０１１年１１月７
日磨刀後，於２０１１年１１月１１日開車時使用，效
果不好，因而於２０１１年１１月２２日重新找正，
２０１１年１１月２３日再次磨刀後，自２０１１年１１月２４日使用至今，纏刀與該盤刀磨損可能有關。另
外，上游ｐｋ８０２系統下料不穩定，造成擠壓機模板處出料不穩定，切刀墊刀，也可能是原因之一。
纏刀故障的處理步驟為：
ａ．故障停車後及時解模，解模後先立即清理
刀盤周圍積料；
ｂ．在允許的情況下盡量用專用工具將在用
刀盤卸下，並將水室中的積料及時清出，裝上備用
刀盤：ｃ．及時清出管線中可能存在的積料。故障處理完畢後，及時組織人員做好開工準備後及時開車，並且在認真檢查切刀的磨損情況
後，確認是否需要更換。
２．２ｐｐ粉料稱量系統（ｗ８０１）故障
新增劑（ｐｋ８０２）系統中的ｐｐ粉料稱量系統
６７６化工自動化及儀表第４０卷
（ｗ８０１）故障常會造成擠壓造粒工段聯鎖停車，
如２０１１年ｌ２月２２日上午出現的擠壓機工段停
車，即為ｗ８０１故障造成的。
檢查報警資訊，顯示為新增劑系統故障停車），在上游ｐｋ８０２系
統操作控制站查得為ｒｆ８０３停止。
故障處理時，手動盤車ｒｆ８０３無異常；單試正常；ｐｋ８０２系統走料，無異常。當時車間為生產
纖維料做準備而除錯ｗ８１１ｅ，發現不能自動充料，正在除錯。經分析，在上位機上檢視ｐｐ粉料
稱量系統（ｗ８０１）的歷史趨勢，發現在很短時間內３次提量，分別為最後一次實際流量
ｍａｓｓｆｌｏｗ直接降為零。因此，當提、降負荷時，ｐｐ
粉料稱量系統（ｗ８０１）操作不能太頻繁，必須穩定
一段時間後再繼續。
２．３下游粒料氣流輸送系統（ｐｋ８０４）故障
下游的ｐｋ８０４系統若出現故障，也會造成擠
壓造粒工段停車，如２０１２年２月６日的停車事故
中，雖然第一報警資訊為ｓａｌ８９７５（離心乾燥器
ｄ８０５轉速低），檢查切地線和乾燥機，發現並不能
及時排出的粒料堵塞。但經分析發現工段停車是由於ｃ８０４切換風機時出現故障，導致聯鎖停車。
故障原因是由於聚丙烯造粒機組下游流程的粒料輸送風機執行振動值偏大，於
２月６日進行裝置的找正，當時ｃ８０４ａ為備用風機，遂先進行找正，ｃ８０４ａ找正完畢後，準備切換風機，再對ｃ８０４ｂ進行找正。ｃ８０４ｂ停機後，按
照粒料風送系統風機切換控制畫面的操作步驟，
系統啟動在ｐｌｃ操作螢幕上顯示
執行狀態後，造粒機粒料收集罐（ｄ８０７）下料ｂ線按順控程式依次開啟蝶閥、旋閥和插板閥進行下料，隨後員工發現ｃ８０４ａ實際並未執行，這時只
能再關ｃ８０４ａ出口閥、開ｃ８０４ｂ出口閥，重新啟動ｃ８０４ｂ。在重新啟動ｃ８０４ｂ的過程中，為防止
粒料收集罐（ｄ８０７）積存的粒料高報，已採取緊急
處置措施，即將ｄ８０５－￥８０３一ｄ８０７的流程改為
ｄ８０５切地流程，隨後開始逐步降低造粒負荷。但ｒｆ８０６ｂ下方閥門ｈｖ８６０３ｂ黃閃仍無法開啟，導
致ｒｆ８０６ｂ無法啟動；改至ｒｆ８０６ａ線，ｈｖ８６０３ａ
黃閃，重置後開啟，但ｒｆ８０６ａ啟動不了。
最終確認為配電室中粒料輸送風機（ｃ８０４ａ）
接觸器可按ｐｌｃ順控指令吸合併將執行狀態傳至ｐｌｃ，但接觸器上方的空開狀態異常，導致電源
無法送出。粒料輸送風機（ｃ８０４）風機切換順控
流程如圖２所示。ｅｚ
№ｌｉｉ囂ｄ．「：
、ｆ亙，ｄ一
圖２ ｃ８０４風機切換順控流程
故障處理時，清理ｄ８０５切地管線堵料，同時處理風機電氣異常。處理過程中，切換風機前先
確認備機電氣、機械各方面狀態是否完好；進行操作時，控制室、現場各一人，按照順控程式一一確
認；在緊急處置將流程切地時，必須有一人及時到現場檢視料桶是否裝滿，避免損壞離心乾燥器
（ｄ８０５）。
２．４ 電氣故障
電氣儀表故障是擠壓造粒工段執行中一種常
見的故障，如２０１２年４月２３日出現的故障停車就是該原因。當時造粒控制室電腦、造粒現場操作柱及現場控制盤等全部黑屏，同時至ｄｃｓ通訊全部中斷，經現場確認，除粒料輸送風機（ｃ８０４）、粉料輸送風機（ｃ８０１）還在執行，其餘裝置都停
運，且造粒機無法解模。
分析故障原因，檢查造粒配電室後，發現ｕｐｓ液晶屏顯示逆變器故障報警、６ｋｖ變電所至擠壓
造粒ｕｐｓ的旁路迴路跳閘。初步分析為ｕｐｓ逆變器故障後自動切旁路時，旁路上游電源開關跳
閘，導致系統掉電。
故障處理時，通過ｕｐｓ旁路迴路恢復供電（尚不具備不間斷後備電源功能）。供電恢復後，造粒機解模，又出現了纏刀故障，８：３０更換備用刀盤完畢。
各系統操作站重啟，重啟後又出現了ｐｐ粉料稱量系統（ｗ８０１）故障報警無法消除和系
（下轉第６８８頁）
６８８化工自動化及儀表第４０卷
接點壓力表節點的振動週期在ｌｏｏｍｓ以內，延時
只要超過這一時長就可以避免因電接點壓力表的
軟聯鎖，為了保證聯鎖的可靠性，就要選用高品質的ｐｌｃ。運用ｐｌｃ對於複雜的聯鎖有優勢，但對上例中這樣簡單的聯鎖使用ｐｌｃ反而不好，對電磁干擾的要求也比較高，而且還增加了生產成本，
日常維護維修也不方便。因此，在化纖生產領域硬聯鎖方式應用更廣泛。３ 結束語
振動造成的誤聯鎖。串聯二極體的目的是為了避
免電容器向電源端反送電。
當然，也可以把參與聯鎖的節點訊號送至
ｐｌｃ等裝置，經邏輯運算後輸出控制訊號，輸入的
節點訊號可以在ｐｌｃ內做延時等特殊處理。這樣，也可以避免上述誤聯鎖。
通過對某公司化纖生產中聯苯爐電加熱安全
在重要的聯鎖回路上，同時使用軟聯鎖和硬
聯鎖，圖１、２所示均為硬聯鎖。由於軟聯鎖和硬聯鎖各有利弊，可以採用兩種聯鎖方式以增加其可靠性。
上述例項採用的是硬聯鎖方式，如果要採用
聯鎖控制迴路進行硬聯鎖改造後，在不改變原來儀
表、電氣裝置選型的情況下，很好地解決了因ｕｐｓ
故障、儀表誤動作引起的安全迴路誤聯鎖造成的裝置跳停。需要注意的是，對於要求毫秒級必須做出
反應的聯鎖來說，還要設計其他解決方式。
（上接第６７６頁）
統通訊異常兩個問題，重啟ｐｐ粉料稱量系統（ｗ８０１）的控制盒，連線通訊後，恢復正常。解決
故障的方法，為今後處理問題提供參考，方便遇到
相似故障時，能夠快速處理。並總結得出排除造
方法為處理ｕｐｓ逆變器故障，並查清ｕｐｓ旁路迴路跳閘原因，確保擠壓造粒系統可靠執行。
３ 結束語
粒工段故障的總體思路為：首先根據第一報警資訊，確認引發故障的第一原因是哪台裝置；然後採取排除法，一一排除裝置的機械故障、電氣故障和儀表故障；解除故障後，迅速使各方面達到開車條
件，抓緊時間使造粒工段順利地開車，以便達到不影響整套聚丙烯裝置的正常執行的目的。
通過對造粒工段出現的纏刀、ｐｐ粉料稱量系
統故障、下游風送系統故障和電氣故障４種典型
故障的描述，簡單分析故障原因，給出了處理相應
（上接第６７８頁）
方面有著非常大的優勢，在精密儀器的生產製造
２７０５．
方面占有著非常大的舞台。不僅如此，由於光纖本身的特性，在生產裝配方面也較其他振動感測
器有著很大的優勢。４ 結束語
光纖光柵振動感測器能有效地反映鑽機電機的振動情況，加之光纖固有的優勢，必將替代現有
［３］楊慶柏．振動感測器及應用［ｊ］．感測器世界，１９９８，
的振動感測器並發揮它獨特的作用。但是目前由
於寬頻光源以及光強探測器成本和尺寸的限制，本
［４］張思．振動測試與分析技術［ｍ］．北京：清華大學出
版社設計還不能完美應用於小型鑽機上，因此設計微型驅動裝置以及反饋系統是下一步的研究重點。
參考文獻
［５］王立榮．裝置振動監測分析振動系統研究［ｄ］．保
定：華北電力大學，２００８．
［６］郭寶清．壓電式加速度感測器的研製［ｄ］．哈爾濱：
黑龍江大學，２００８．
聚丙烯用途
三 聚丙烯分類及用途 聚丙烯按照參加聚合的單體組成分為均聚級和共聚級兩種。共聚是加入1 4 乙烯的無規共聚，或者乙烯含量更高的嵌段共聚物。共聚有更強的抗衝擊強度，且乙烯含量越高越強。其中均聚又可分為拉絲，均聚注塑，bopp膜，纖維等。共聚主要有無規共聚，抗衝共聚，管材料等。聚丙烯不同級別用途不同 1...
聚丙烯的用途
2.熱效能 聚丙烯具有良好的耐熱性，可在100 以上使用，輕載下可達到120 無載條件下最高連續使用溫度可達120 短期使用溫度為150 聚丙烯耐沸水 耐蒸汽性良好。熱導率為0.15 0.24w m k 小於聚乙烯，是很好的絕熱保濕材料。3.耐化學藥品效能 聚丙烯是非極性晶型烷烴類聚合物，具有很高的...
聚丙烯基礎知識
一 分子結構 由丙烯聚合的高分子化合物，聚合反應中鏈增長的方式，即下乙個單體連線到分子鏈上的形式決定了分子鏈的形狀和甲基的空間排列，決定其立構規整度，進而決定其結晶結構 結晶度 密度及相關的物理機械效能。1 等規聚丙烯 ipp 間規聚丙烯 spp 和無規聚丙烯 app 聚丙烯立構中心的空間構型有d型...