设备分级管理制度文档格式.doc
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H2含量:
3~5%
无游离氯(含量小于20ppm)
水分含量≤200ppm
2.2.2、CDI回收HCL质量指标(体积)
≥95%
≤5%
氯硅烷含量:
≤0.5%
2.3、技术经济指标
产能(按70%):
合成HCL-9859T/a
消耗CL2:
9573T/a
消耗H2:
286T/a(其中补充氢4T;
循环氢282T)
3、工作原理
3.1HCL、合成工艺原理
HCL的合成是采用氢气在氯气中不爆炸燃烧的条件下进行的方法来制备:
反应式:
H2+CL2=HCL
反应的发生需要一定的前提条件,即提供一定的能量,在光照或加热的情况下,二者能迅速反应,释放出大量的热。
3.2、工艺流程
3.2.1、工艺流程说明(附工艺流程图)
氯化氢合成是由三套相同的合成炉系统,氢气、氯气缓冲罐,事故排放接收设备组成(其中H2、CL2缓冲罐及事故排放装置为三套合成炉系统共用)
3.2.1.1、原料
外购液氯汽化后,到缓冲罐01V0701,经干燥后由管道输送至氯气缓冲罐V3-1.1.08。
氢气来自制氢厂房及CDI装置,由管道输送至缓冲罐V5-1.1.10。
3.2.1.2、HCL吸收
为了吸收合成炉R1-1.1.01、R1-1.1.01/1、R1-1.1.01/2安全薄膜阀动作时的事故废气,以及合成炉开停车或不合格的废气,设置HCL吸收装置。
系统由两台(一开一备)一级降膜吸收器D1-1.1.1.01、D1-1.1.1.02,一台二级降膜吸收器D1-1.1.1.03,HCL吸收塔T1-1.1.1.08,储罐容器V1-1.1.1.04、V1-1.1.1.05、V1-1.1.1.06、V1-1.1.1.07、V2-1.1.1.09、V2-1.1.1.10、收集罐V4-1.1.1.29和换热器E1-1.1.1.11,泵P1-1.1.1.21/22,P1-1.1.1.23/24,P2-1.1.1.25/26等组成,充分吸收HCL后,尾气经T1-1.1.1.08排空,制得20%以下的盐酸输送到三废车间处理,收集排放的废液被收集到设备V4-1.1.1.29,继而用0.5MPa的氮气压送到三废车间处理。
4、操作步骤
4.1开车前的准备
4.1.1、按照工艺流程,依次对系统内所有设备(包括内件)、管道、阀门、分析取样点、电气、仪器仪表、安全设施等的施工安装进行检查和验收,确保其符合设计要求。
4.1.2、确认公用工程(供电系统、氢气、氮气、脱盐水、压缩空气、循环水等)装置均已完成试车并投入正常运行;
接通所有公用工程物料的供应管线,使之处于可用状态。
烧碱(10﹪NaOH溶液)的配制。
4.1.3、DCS操作系统准备工作:
按设计条件校对所有仪表元件的位置、接管、标记及量程;
对所有调节阀逐一进行试验调校,保证其对所控参数能作出正确反应,并在仪表空气出现故障时能正确开闭;
试验所有报警系统,确保其灵敏有效;
对所有的安全阀进行校核、整定。
4.1.3.1、启动仪表电源和操作员站。
4.1.3.2、检查远传仪表和现场仪表是否正常。
4.1.3.3、启动各调节阀,观察运转是否正常。
4.1.3.4、检查各控制点设定值是否符合规定值。
4.1.3.5、检查测控点的逻辑关系是否正确。
4.1.3.6、以上检查合格,控制阀关闭待用。
4.1.4、确认消防、安全、急救等设施齐全、可用。
4.1.5、系统的吹扫和干燥
4.1.5.1、开车前,用安全灯逐个设备检查,有杂物积垢的应用刷子或其他方法清理干净。
特别要把安装过程中遗留下来的杂物清理干净。
4.1.5.2、用压缩空气逐段吹扫所有管道,除去灰尘和颗粒物。
吹扫时,禁止从管道向设备中吹扫,防止颗粒等杂物吹入设备中。
4.1.5.3、吹扫时拆开设备和阀门前的管道作为吹出口;
管道吹净前拆下流量计限流孔板,待管道吹净后重新安装。
4.1.5.4、用0.5MPa.G的压缩空气,按流程顺序逐台设备、逐条管道吹净(不得跨越设备、管道、阀门及工序之间的连接管道),反复多次吹扫,并用白绸于出口检查,无污物贴附其上为合格。
在吹扫主管道的同时,注意吹扫相邻的蒸汽、空气、排污、分析取样、仪表管等。
4.1.5.5、设备最低处或死角,必要时采用人工清扫。
4.1.5.6、系统如果有水,用热氮气干燥(露点达到-60℃)。
4.1.5.7、吹扫和干燥完成后,正确连接设备,应加或拆盲板,恢复主工艺系统的畅通,关闭设备上的阀门。
4.1.6、气密性实验(以一套为例,另两套操作类似)
气密性实验是为了保证阀门及法兰等的正确连接,无泄漏。
4.1.6.1、H2管线的气密性实验
a)、用N2对氢站至合成工段H2缓冲罐的氢气管道充压至0.6MPa.G,对其管道焊接处、阀门和法兰的焊缝及连接处涂抹肥皂水进行检漏;
b)、用N2对CDI返回至合成工段H2缓冲罐的氢气管道充压至0.6MPa.G,对其管道焊接处、阀门和法兰的焊缝及连接处涂抹肥皂水进行检漏;
c)、用N2对合成工段H2缓冲罐至H2调节阀FV0202a前的氢气管道充压至0.6MPa.G,对其管道焊接处、阀门和法兰的焊缝及连接处涂抹肥皂水进行检漏;
4.1.6.2、氯化氢合成主系统的气密试验
气密试验过程中,所有的管道、阀门、法兰的焊缝、连接处,都应该用涂抹肥皂水的办法,检查是否泄漏;
系统充压完成后保压30分钟,压力不下降为合格。
a)、关闭HV0201a,打开HV0203a,向H2管道中通入氮气,气源压力0.6MPa.G,对其管道焊接处、阀门和法兰的焊缝及连接处涂抹肥皂水进行检漏。
b)、打开吹扫氢主管道H110102a03a-15-C2C-N手动阀,对其充氮检漏。
c)、打开H2调节阀FV0202a及前后手阀,关闭HV0204a、HV0205a,向R1-1.1.01通入氮气,确认管路畅通,确认R1-1.1.01、E1-1.1.02、E2-1.1.03无内窜外漏。
d)、向V1-1.1.05通入氮气,确认V1-1.1.05无内窜外漏和其安全阀、放液阀运转正常。
e)、检查合格,系统卸压到0.05MPa.G,封闭备用。
4.1.7、系统气体置换
4.1.7.1、打开HV0203a用0.5MPa.G氮气充压到0.2MPa.G,然后打开打开HV0207a卸压到0.05MPa.G,从氯化氢吸收塔放空阀排气,同样操作进行三次后封闭0.05MPa.G压力备用。
4.1.7.2、氢站出口及CDI返回H2至合成工段H2缓冲罐的管道,从氢站或CDI的入口通入N2充压至0.2MPa.G,然后打开打开H2缓冲罐的放空阀卸压到0.05MPa.G,同样操作进行三次后封闭0.05MPa.G压力备用。
4.1.7.3、汽化工序汽化器至氯气缓冲罐的管道,可在对氯气缓冲罐充入氯气时,打开其顶部至氯气事故缓冲罐的排气阀,用合格氯气进行置换,置换的氯气经事故缓冲罐排入氯气吸收塔进行吸收。
4.1.8、检查点火枪设施。
4.1.8.1、氢气和压缩空气的管线安装正确,并用0.5MPaG氮气试压后无泄漏。
4.1.8.2、电子打火设施正常。
4.1.8.3、氢气和压缩空气管线上的阀门启闭正常。
4.1.9、泵的试车
(1)试车用循环水
(2)应在泵的入口管线上安装临时过滤网
(3)封闭的水循环回路应是该系统可能的最长管线
(4)充水的容器应放空通大气,防止可能造成的真空
(5)试车前,操作人员应熟悉泵的资料,按说明书进行操作
4.1.10、把所有连锁阀、调节阀设定为手动,并关闭。
4.2、原始开车步骤
4.2.1、HCL吸收装置开车
4.2.1.1、启动吸收塔循环冷却水:
首先开启D1-1.1.1.01(D1-1.1.1.02备用)、D1-1.1.1.03壳程循环冷却水出口的手动阀,缓慢开启入口调节阀TV0401、TV0501(开启度50%)及全开其前后手动阀,(循环吸收液温度TIRC0401、TIRC0501控制:
45~50℃)投入自动。
开启换热器E1-1.1.1.11壳程循环冷却水出口的手动阀,缓慢开启入口调节阀TV0601(开启度50%)及全开其前后手动阀,(循环吸收液温度TIRC0401、TIRC0501控制:
4.2.1.2、建立储酸槽液位:
开启盐酸储槽V1-1.1.1.04、V1-1.1.1.06、V2-1.1.1.09进水手阀,向其内供入来自管廊的软水,V1-1.1.1.04、V1-1.1.1.06液位控制:
将两槽液位加到70%;
Lmin=200mm、Lmax=1400mm(Lmax=1400时报警),V2-1.1.1.09内10﹪NaOH液位控制:
将两槽液位加到80%;
Lmin=200mm、Lmax=2600mm(Lmax=2600时报警)。
4.2.1.3、建立一级降膜吸收器、二级降膜吸收器、HCl碱液吸收塔吸收液循环:
a.)、启动调节阀FV0401a、FV0501a、FV0601a与流量计FIRC0401a、FIRC0501a、FIRC0601a,分别设定流量24.5m3/h、12m3/h、4m3/h投入自动。
b)、开启泵P1-1.1.1.21、P1-1.1.1.23、P2-1.1.1.25前后相关手动阀,并启动泵,将容器V1-1.1.1.04、V1-1.1.1.06内的软水,V2-1.1.1.09内10﹪NaOH液,通过吸收塔后,建立循环。
4.2.2、HCL合成炉点火
4.2.2.1、确定氢气和氯气系统已正常投入,控制氢气和氯气缓冲罐压力;
4.2.2.2、确定HCL吸收系统已正常运行;
4.2.2.3、确定整个系统各部分已投入可正常运行;
4.2.2.4、打开E2-1.1.03循环冷却水;
4.2.2.5、打开FV0202a前后手动阀,FV0202a设定开度10%,打开HV0205a,HV0207a,打开T1-1.1.1.08上放空阀门,再打开氮气阀门HV0203a对系统进行赶气(大约半小时)
4.2.2.5、启动HCL吸收系统
4.2.2.6、关闭HV0203a停止氮气置换,关闭HV0205a,HV0207a,开启HV0204a,开现场压缩空气手阀给HCL合成炉R1-1.1.01置换,进行空气吹扫。
将FV0202a设定为3%,打开HV0201a及FV0202a前手阀,对氢气缓冲罐V5-1.1.10至炉前手阀的管线用0.5MPG氢气进行置换,在进HCl合成炉前氢气管线上的现场压力表口子放空20分钟后,关闭HV0201a,装上现场压力表;
将PV0304a设为自动对V5-1.1.10充压至0.48MPG,将PV0304b设为自动对白碳黑送氢气,设定值为0.28MPG,确认还原氢化到我们这边的调节阀是否设定为自动,设定值为0.52MPG,然后开启阀门HV0201a;
确认开启FV0202a及其前手动阀,并设定FV0202a开度为3%;
充压至炉前主氢管线上的手阀前,压力为0.5MPG。
4.2.2.7、液氯库确认打开01V0701出口至氯气干燥的手动阀,再开启干燥至V3-1.1.08氯气缓冲罐的手动阀,打开V3-1.1.08进气手动阀,充压到0.6MPG,用氨水在各法兰、焊缝和仪表接口处检漏,合格后打开V3-1.1.08至氯气吸收塔之间的手动阀,卸压至0.05MPG,重复两次后,充压至0.53MPG,打开HV0202a及FV0201a其前后手动阀,并设定FV0201a开度为7%;
充压至炉前的主氯管线上的手阀前,压力为0.53MPG。
4.2.2.8、现场压缩空气给HCL合成炉R1-1.1.01置换,进行空气吹扫约20分钟后,通知检验部进行取样做爆炸性结果分析,当取样分析合格后,关闭手动阀,停吹扫空气;
4.2.2.9、确定以上准备工作已完成,中控人员开压缩空气电磁阀和允许点火控制,开启点火氢,现场人员现场启动点火器;
4.2.2.10、当点火器火焰燃烧起来后(以现场人员通过窥视孔能看见火焰为准),火焰检测器工作检测到火焰,慢慢开启炉前主氢管线上手动阀,此时主氢燃烧,点火氢手动关闭,然后立即慢慢开启炉前主氯管线上手动阀,保证氢气过量(火焰颜色为苍白色),此时点火器停止打火;
4.2.2.11、开启视镜吹扫氢;
4.2.2.12、缓慢提量(原则:
先氢后氯)至规定流量50﹪后,取样分析HCL含量;
4.2.2.13、HCL含量达到要求后(95-97﹪),开启HV0205a,HV0207a,关闭HV0204a,对储罐置换,大约5分钟后,关闭HV0207a,对R1-1.1.01和V1-1.1.05进行升压,当压力达到要求(开车时V1-1.1.05控制在0.32MPa)后,即可开启HV0208a向三氯氢硅合成提供HCL。
点火失败,必须重复4.2.39)步骤,方能重新点火。
4.3、停车
4.3.1、正常停车(以一套系统为例)
4.3.1.1、首先报告调度,通知制氢站停氢气,通知液氯库岗位,关闭液氯钢瓶阀,以降低液氯汽化器液位。
4.3.1.2、将H2调节阀FV0202a、CL2调节阀FV0201a缓慢减小开度,减少CL2,H2流量(先CL2后H2,氢过量10%),进行降量操作。
(降量操作必须先降氯后降氢配合操作)
4.3.1.3、当SiHCl3合成炉停止反应时,打开HV0207a,关闭HV0208a,缓冲罐V1-1.1.05内的HCL切换到HCL吸收系统。
4.3.1.4、当氯气流量计FIRC0202a显示20Nm3/h时,关闭HV0202a、FV0201a。
其次关闭氢气HV0201a、FV0202a将火熄灭。
4.3.1.5、开启氮气阀HV0203a,流量控制50~100Nm3/h吹扫系统1个小时,关闭HV0203a。
4.3.1.6、系统压力0.05MPa时,关闭HV0207a保持系统微正压。
4.3.1.7、关闭各换热器循环冷却水,关闭HCL吸收系统。
若停车时间长,用泵将V1-1.1.1.04、V1-1.1.1.06酸液和V2-1.1.1.09内的中和液排到5#厂房处理。
HCL合成系统Ⅱ停车步骤类似。
4.3.2非正常停车
4.3.2.1、HCL合成炉紧急停车
当合成工段出现停电、停水、重大泄露及安全事故或CDI-1事故停车时:
a)HCL合成炉系统H2(HV0201a)、CL2(HV0202a)、HCL(HV0205a)自动关闭。
b)同时N2(HV0203a)自动打开,废气由缓冲罐V1-1.1.05前导入HCL吸收系统,合成炉完成停车并与SIHCL3合成系统隔离。
c)根据缓冲罐V1-1.1.05出口压力,调节阀自动调节,加大HCL返回量,维持缓冲罐压力,保证SIHCL3合成系统仍可继续正常运行。
4.3.2.2、事故停车
系统发生一般泄漏或其它原因(设备、管道、阀门、法兰密封垫等)时,视情况作降量保持HCL合成炉内火焰或正常停车处理。
4.4、HCL合成再开车
4.4.1、正常停车后的再开车
按原始开车步骤进行开车。
4.4.2、事故停车后的再开车(现阶段不投连锁,故暂时取消)
4.4.2.1、HCL合成炉联锁停车后、紧急停车后的再开车:
用氮气吹扫系统(不包括H2、CL2缓冲罐)1小时,故障处理完毕后进入点火开车程序。
4.4.2.2、HCL缓冲罐后联锁停车后的再开车:
故障处理完毕,根据SIHCL3合成炉温度及系统具备正常开车条件后,缓慢提升H2、CL2的流量至正常生产值,HCL质量浓度达标后,供入SIHCL3合成炉。
4.5排酸(中和液)操作
一级降膜吸收系统、二级降膜吸收器系统、HCL吸收系统的排酸(中和液)操作类似,现以一级降膜吸收系统为例
4.5.1、当AIRA0402检测出D1-1.1.1.01的吸收盐酸质量浓度达20%时报警。
4.5.2、启动调节阀FV0402与流量计FIC0402,设定流量24.5m3/h,开启泵P1-1.1.1.22前后相关手动阀,并启动泵P1-1.1.1.22,将容器V1-1.1.1.05内的软水,通过降膜吸收器D1-1.1.1.02建立循环。
4.5.3、打开降膜吸收器D1-1.1.1.02进HCL阀,关闭降膜吸收器D1-1.1.1.01进HCL阀,打开泵P1-1.1.1.21出口至三废车间的手动阀,关闭至降膜吸收器D1-1.1.1.01的手动阀,将20%盐酸输送至三废车间,当液位200mm时,停止泵P1-1.1.1.21,至此,排酸完成。
5、控制要点
5.1管理要点
5.1.1、氢气缓冲罐的压力。
5.1.2、氯气缓冲罐的压力。
5.1.3、HCL合成炉的压力、温度。
5.1.4、HCL空气冷却器HCL出口温度。
5.1.5、HCL水冷换热器HCL出口温度。
5.1.6、HCL储罐压力、出口温度。
5.1.7、石墨HCL吸收器的温度及运转情况。
5.1.8、盐酸储罐的液位及盐酸的质量情况。
5.1.9、各泵的运转情况。
5.1.10、仪表、设备及管道的安全使用情况。
5.1.11、控制氢气流量稳定。
5.1.12、控制氯气流量稳定。
5.1.13、每小时取样分析HCL含量(含量控制在95%~97%),含量主要通过调节FV0202a和FV0201a开度来进行控制。
5.2、取样分析点
5.2.1、HCL质量浓度分析。
(刚开车1次/小时或每调量一次)
5.2.2、吸收HCL储罐内盐酸质量浓度分析。
(常规1次/周,开停车或事故处理则1次/2小时)
5.2.3、合成炉点火前炉内气体爆炸分析。
(每次点火前)
6、安全技术操作规程注意事项
6.1、氯气、氯化氢都是有毒气体,正常生产和检修时,一定要正确穿戴好劳保用品。
6.2、正常生产和检修时,不允许氢气、氯气、氯化氢外溢,各种有毒气体浓度控制在允许范围以内。
(现场环境:
氯气和氯化氢≤1mg/m3)
6.3、氢气极易燃、易爆。
与一定比例的空气、氯气混合能发生爆炸,点火前应对氢气、氯气进行安全分析。
(氧含量和氢含量测定)
6.4、系统进行维修,若需动火,必须用氮气充分置换。
6.5、HCL岗位及氢气管线10米以内严禁吸烟和使用明火。
6.6、万一发生爆炸、着火事故,应根据情况迅速关闭氢气、氯气源,对着火设备进行充氮置换,或用二氧化碳封闭灭火。
6.7、点火失败,必须重复7.2.2点火准备8)步骤,方能重新点火。
6.8、经常检查仪表、设备、管道的易损件和易损部位,并及时更换,防止安全隐患扩大。
6.9、仪表调节阀在投入自动前。
必须先用手动调节至接近正常值时,才能切换为自动控制,防止对设备造成冲击。
6.10、仪表空气气源故障,按紧急停车处理。
6.11、设备排空时的产品和取样的废水排至容器地槽V4-1.1.1.29,出该容器的废水靠压力为0.5MPa的氮气送到5#厂房废物处理。
7、常见故障处理措施
若火焰非正常熄灭,应尽快找出具体原因及时排除故障,一般原因有:
7.1、合成炉压力升高,温度发生变化,系统故障联锁控制启动。
(现阶段联锁取消)
7.2、氢气、氯气原料供应不足,压力明显下降。
7.3、系统出现有堵塞现象,表现为系统压力增大。
7.4、氢气、氯气流量配比失衡,尤其HCL提量降量时。
防爆膜破裂:
合成炉内形成爆炸性混合物气体,发生爆炸,压力增大破裂(合成炉内压力超过0.625MPa),且应每年一次更换防爆膜,超期使用会使其承压能力下降,导致正常压力也出现破裂。
7.5、阀门开关失控或内漏。
根据情况及时更换或维修处理。
7.6、停电:
按紧急停车处理,关闭氢气、氯气进气阀,关闭HCL进SiHCL3合成炉控制阀,关闭CDI至HCL控制阀,打开吹扫氮气进气阀及至HCL吸收装置控制阀。
(现阶段CDI回收HCL用氮气中和放空)
7.7、系统设备、管道发生泄露,应根据情况采取隔断、放空或停炉处理,并及时报告上级,防止事态扩大。
7.8、当氯气缓冲罐V3-1.1.08压力高于1.6MPa时安全阀动作(一开一备),废气排至废氯处理罐,继而送到液氯库的废气处理塔吸收处理。
8、图
液氯库
氯气缓冲罐
电解氢
氢气缓冲罐
CDI返回的氢
阻火器
HCL合成炉
空气冷却器
水冷却器
HCL储气罐
HCL加热器
SiHCL3合成炉
CDI返回的HCL
HCL吸收装置
三废处理厂房
事故HCL缓冲罐罐
记录控制程序
QEO/NBYC/CX-03-2010
文件类别
程序文件
管控部门
体系建设办
版本号
B/0
目录
1、范围
1.目的
为提高公司设备管理水平,为机、电、仪专业管理提供引用依据。
2.定义
按设备在生产中所处地位的重要程度来区分,即从估计设备本身价值,设备故障对生产造成损失,以及修复故障所需费用的大小等诸因素进行综合考虑,将我司设备分为A、B、C级三级管理。
3.适用范围
本制度适用于硅片厂所有各生产装置设备。
4.设备分级管理的界定
指标区分
评价项目名称
评价
评价标准
可靠性
25分
故障时可否代替
5.3.1
5\无代用;
3\有代用,但代用后仍影响生产计划及质量;
1\有代用,基本无影响。
专用程度
5\完全专用;
3\有二台以上供使用;
1\有在线备用机可代。
影响作业程度
5\影响全厂;
3\影响车间;
1\只影响本设备。
故障时对安全环境的影响
5\易爆炸,易发生火灾的设备;
3\故障抢修时需停止周围的运转设备;
1\无特殊影响的设备。
对产品的影响
5\决定性;
3\影响较大;
1\影响轻微。
维修性
10分
修理难度
5\外进、特难;
3\较难;
1\一