［甘肃刘化（集团）有限责任公司，甘肃 永靖731603］
［中图分类号］ TB 654 ［文献标志码］ B ［文章编号］1004-9932（2014）01-0033-02
1 概 述
我公司原有4套空分装置：建厂初期的 5 000 m3/h空分装置，已运行40多年，工艺落后，能耗较高；1986 年二期扩建时建设的全低压外压缩6 000 m3/h 空分装置，由于生产任务重，不能按期进行维护、检修，设备已出现不同程度的疲劳现象；2000 年公司进行“1830”技改工程，配套新建的1套全低压、分子筛净化节能流程6 000 m3/h 空分装置，目前运行平稳，是生产线上的主力；2005年购置的1套国内二手KDON3800/3800 型空分装置，虽然能达到设计工况，但工艺落后、设备能力不匹配、装置能耗高。
鉴于空分装置的实际运行状况和集团公司的发展需要，经过技术调研，公司决定新上1套18 000 m3/h的内压式流程空分装置，淘汰工艺落后、能耗较高、存在较大安全隐患的5 000 m3/h 、KDON3800/3800型空分装置，6 000 m3/h空分装置则作为备用。新空分装置自控系统选用HOLLISYS MACSV SM系列DCS对装置的生产过程进行集中监控。
内压缩流程空分装置通常配置有液氧泵、液氮泵、液氩泵等低温液体泵，这些泵的共同特点是输送的介质温度较低(一般在-170 ℃左右)，入口压力不高，但出口压力较高（我公司目前的实际运行压力在3.8～3.9 MPa）。低温液体泵要求启动前必须预冷，以免低温液体产生汽化。 液体泵的控制方案需根据不同用户的工艺状况及泵自身的保护要求进行确定。现以液氮泵为例，将我公司18 000 m3/h内压式流程空分装置液体泵的控制方案的设计与实施过程作一简单介绍。
2 液氮泵及其运行简介
液氮泵共2台，型号为VP4/255/6L-3.4-CB-WB C/0，1开1备，位号P4081A/B。技术参数：压力 4.0 MPa，流量24 000 m3/h，转速3 470 r/min，轴功率73.5 kW。
中压气氮制取工艺：精馏塔下塔上升气体至下塔顶部变成99.99%的纯氮气，在主冷凝器（E4004）中被冷凝成-178.2 ℃的液氮，其中一部分经液氮泵加压后进入高压换热器复热出冷箱，作为中压产品氮气。
当主冷凝器液位升至设计值的50%左右时预冷液氮泵P4081A/B，液氮泵载荷通过变频器、液体泵回流阀以及产品氮放空阀进行调整。
DCS的工程师站和操作员站软件的操作平台为WIN XP中文专业版SP3，应用软件为MACS V综合自动化控制系统专用组态软件。现场控制站主控制器采用最新产品SM121控制器冗余配置，配置通讯冗余、电源冗余、模拟量输出冗余、SM系列I/O模块、集线器、光纤收发器、DP总线重复器及DP总线终端匹配器等；软件操作系统平台为QNX实时操作系统；应用软件为MACS V控制系统现场控制站专用实时控制软件和I/O单元运行软件。
3 改造前液氮泵的控制
3.1 启动、停车、紧急停车的联锁控制
当主冷凝器液位升至设计值的50%时，