聚甲醛塑料是五大应用广泛的工程塑料之一，英文名称为Polyacetal或polyoxymethylene （POM）。聚甲醛塑料按结构可分成均聚合物（homopolymer） 及共聚合物 （copolymer），均聚合物为甲醛的聚合体，结晶度高，而共聚合物为甲醛环状三聚物 （trioxane） 与少量DOX共聚合而成。其高分子链上的重复单元如下所示：
    聚甲醛反应可归结为，三聚甲醛（TOX）与二氧五环（DOX）的共聚合反应，开始时具有四种主要成份，即 BF3、H2O、DOX和TOX。POM共聚反应所用的起始剂为BF3，BF3是典型的路易斯酸，它与微量质子路易斯碱（如水，醇）一起形成TOX与DOX共聚合反应的起始剂硼酸。起始剂（硼酸）先与DOX反应形成活性中间体，然后活性中间体再与TOX进行反应，POM 链长会不断增加，在反应过程中会发生“突然相变化”，由液态变为固态，DOX被完全消耗。TOX和DOX的共聚物与H2O、Methylal、CH3OH，进行链转移反应而使聚合反应停止。在共聚反应反应中TOX、DOX、MEAL（甲缩醛）分别以氮气压送至线形混合器，均匀混合后注入捏合机，TOX、DOX、MEAL分别由调节阀和流量计组成控制回路分别控制。
    1 椭齿流量计在生产中波动的原因分析聚合反应进料计量波动存在椭齿流量计流量误差波动大，导致进入捏合机三种物料三聚甲醛、甲缩醛、二氧五环进料计量的比例不能精确控制，严重影响了聚甲醛产品品质。影响聚合反应稳定运行的主要因素有：聚合原料纯度、聚合原料的加料计量精度和其他操作工艺条件。进料控制系统调节阀的不稳定性与椭齿流量计的波动是影响聚合原料配比精准度的直接原因。三种物料进量的比例直接影响着聚甲醛产品反应的温度、转化率和形成聚甲醛粉料固态物质的位置。加料流量计量的配比精准度对POM反应起着关键作用。
    2 椭齿流量计的技改2.1 椭齿流量计的更换选型随着聚甲醛项目在国内的不断开展，椭齿流量计在聚甲醛生产中作为计量仪表的应用越来越广泛。作为本文应用背景的聚甲醛项目采纳香港富艺共聚甲醛生产工艺，项目年产能4万吨。但自投产以来，原进口流量计运行效果一直不能令人满意，时常出现大幅度波动，中间更换的几家国产流量计波动更为频繁，时常出现转子卡死、轴向密封联轴器漏液、发信器无信号等故障。
    针对因流量计波动而导致反应产品不合格这一问题，对流量计的波动原因分析后，采用了无机械减速技术改进，既除椭圆转子外，不存在任何机械滑动部件；发信器直接内嵌齿轮优化，既通过一种无定形的传感器即嵌入椭圆转子中的永久磁铁的磁场来检测的；转子、轴承材质选型更新，既转子采用SUS316L材质，轴承更换为一种特殊的石墨、陶瓷结构，有效地解决了流量计本身的波动误差故障，取得了预期的应用效果。
    2.2 流量计投用步骤优化首次操作，见图1，应按下述顺序仔细进行，让流体在规定的流量范围之内。
    2.2.1 对于新的安装，关闭入口一侧的阀门（A）和出口一侧的阀门（B），然后开启旁路阀门（C），让液体流入旁路，从而除掉焊渣、管垢和其它残留在管通组件内的外来物。
    2.2.2 首先仔细轻轻地开启仪表上游的阀门（A），渐量增加，然后轻轻开启下游的阀门（B），渐量增加，然后轻轻开启下游的阀门（B），渐量增加。
    2.2.3 慢慢关闭旁路阀门（C），确保计数器中的总计数相应增加。此时要保持流量为最大流量的10%到20%（在瞬时流量显示模式下进行确认），要让液体流动15分钟以上，并确信管道组件中的空气完全排除。注意，夹套伴热提前投（15分钟），要让系统在这一状态下运行后，确保在测量腔体内热均匀分布。
    2.2.4 在试运转（预热）之后，完全关闭旁路阀门（C），然后逐渐开启上游阀门（A）直到完全开启，再慢慢开启下游阀门（B），直至达到额定流量。
    2.2.5 流量可以通过仪表的下游阀门（B）调节，而且应保持在规定的流量范围之内。过滤器网应进行状况检查，并放在规则的基座上清洗。特别是在新一次安装后，首先进行日检，之后，视观察到的过滤网的堵塞情况，检查周期可以逐步减少，比如每周一次。
    2.3 流量计操作修正2.3.1 在流量变化或批操作时出现阀门开与关的使用场合，要避免表两端流量出现快速变化。
    当表在流量超过最大范围工作时，将会引起仪表精度无效，并减少表的使用寿命，还可能导致故障情况，如轴承卡死或转子与测量腔体接触。
    2.3.2 在被测流体温度变化的场合要避免仪表内出现温度快速变化。仪表内流体温度变化应保持在30℃以内每分钟。
    2.3.3 低流压液体液化石油气、单体聚氯乙烯或其它任何低粘性和低流压太容易蒸发的物质，其温度和压力都应该严格控制。
    在工作期间，仪表中轴承的温度通常高于受测流体。轴周围的蒸发可能成为故障隐患，其中包括异常噪声和轴承卡死。
    2.3.4 腐蚀性液体当测量高腐蚀性液体如硝酸、硫酸时，要对液灌和管线组件使用适当材料。在受测液体中原来就含的各种物质或从不适当材质的液灌和管线中溶解出的腐蚀性物质，在其进入测量腔后会造成高费用停工期，如转子锁死。
    3 控制阀在进料控制系统中的技改
    控制阀是进料控制回路中的一个重要环节，在进料流量波动的过程中，我们把精力全部放在了流量计和DCS上，最终发现是错误的，控制阀的不稳定性是流量计波动的主要原因。
    3.1 控制阀动作不稳定现象在投手动后，发现定位器用户界面反馈显示值每隔5分钟有一次0.5%以上的波动，超过0.5%的值时流量计流量显示明显波动，只要在0.5%值以内，流量都在工艺生产允许的波动范围。
    3.2 控制阀气源系统改造在聚甲醛生产中，进料仪表控制阀要求气源系统稳定性极高，我们发现控制流量的调节阀自身存在仪表气源密封不严，有部分泄漏造成控制不稳的现象。控制阀本身用的是不锈钢气源管，经改进后如图2，气动调节阀中的接头均采用快速铜质接头，快速铜质接头之间采用耐高压软管连通。较好地消除了因调节阀气源管不锈钢管配管而引起的定位器到调节阀模头气源系统不稳因素。
    3.3 智能定位器参数的优化整个控制回路由两线4～20mA信号控制。HART模件送出和接收叠加在4～20mA信号上的数字信息，实现与微处理器的双向数字通信。模拟量的4～20mA信号传给微处理器，与阀位传感器的反馈进行比较，微处理器根据偏差的大小和方向进行控制计算（一级控制），向压电阀发出电控指令使其进行开、闭动作。压电阀依据控制指令脉冲的宽度对应于气动放大器输出压力的增量，同时气动放大器的输出又被反馈给内控制回路，再次与微处理器的运算结果进行比较运算（二级控制），通过两级控制输出信号到执行机构，执行机构内空气压力的变化控制着阀门行程。当控制偏差很大时，压电阀发出宽幅脉冲信号，使定位器输出一个连续信号，大幅度的改变至执行机构的信号压力驱动阀门快速动作；随着阀门接近要求的位置，命令要求的位置与测得位置的差值变小，压电阀输出一个较小脉宽的脉冲信号，断续、小幅度的改变至执行机构的信号压力，使执行机构接近新命令位置的动作平缓。当阀门到达要求的位置（进入死区）时，压电阀无脉冲输出，定位器输出保持为零，使阀门稳定在某一位置不动。
    死区是一种通用现象，指的是当输入信号改变方向时，不能使得被测过程变量（PV）产生变化的控制器输出（CO）值的范围或宽度。当一个负载扰动发生时，过程变量（PV）会偏离设定点。这个偏差会先通过控制器产生一个纠正性的动作。然而，控制器输出的一个初始变化可能不会产生一个相应的过程变量的纠正性的改变，只有当控制器的输出有大得足于克服死区的改变时，一个相应的过程变量的改变才会发生。控制器输出改变方向的任何时候，在过程变量的任何纠正性改变发生前，控制器的信号必须通过死区。工艺过程里死区的存在会使得过程变量偏离设定点。控制器的输出必须增加到大得足于克服死区，只有这时一个纠正性的动作才会发生。
    定位器死区设置越小，定位精度越高，这就给人们造成一个误区，以为死区越小越好，但这样会使压电阀及反馈杆等运动部件的动作越频繁，有时会引起阀门振荡，故定位器的死区设置不易过小；经过定位器设置更改后，重新调校定位器生效后，消除了调节阀频繁震荡的故障现象。
    4 结束语实际应用证明，经该方案改造后，三聚甲醛进料计量上下波动5Kg/小时，二氧五环进料计量上下波动3Kg/小时，甲缩醛进料计量上下波动0.03Kg/小时，稳定性大幅度提高，满足了工艺生产要求。聚甲醛进料系统的优化，对国内同类化工装置具有推广应用意义。