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          聯鎖控制對安全生產的重要性

              中鹽常州化工股份有限公司是中國鹽業總公司的直屬企業,是以生產氯堿及其衍生產品為主的綜合性化工企業,是國家重點氯堿企業之一,也是江蘇省百家 重點企業之一,連續多年被評為江蘇省、常州市優秀企業、常州市工業十強企業,擁有全資子公司常州新東化工發展有限公司,本公司主要產品有燒堿、鹽酸、液 氯、次鈉、氫氣、聚氯乙烯樹脂、消毒劑、氯化芐、鄰氯苯甲醛、鄰(對)氯甲苯、三氯氫硅等。
              本公司各車間各工段的生產都使用計算機集散控制系統(DCS),該系統是利用計算機技術對生產過程進行集中監測、操作、管理和分散控制的 一種新型控制技術。在生產過程中,某一參數達到規定值或某一設備啟、?;蜷_、關時,聯動或閉鎖對另一設備或多個設備的控制,我們稱之為聯鎖控制,聯鎖控制 對生產過程的安全起到了重要的作用,本公司各車間因其生產工藝和設備的差別在聯鎖控制上都有其獨特的地方,下面我們來具體的分析一下。
               離子膜車間
              離子膜車間是通過離子交換膜法電解食鹽水而制成燒堿(即氫氧化鈉),并生產出氯氣和氫氣的工段。在生產過程中,針對電解槽這一重要設備, 我們設計了槽電壓聯鎖,正常生產過程中,電解槽單槽電壓一般在10V左右,由32個單槽組成,總電壓在330V左右,年燒堿產量10萬噸。根據工藝要求和 安全需要,我們用單獨的控制線分別取了單槽電壓和相鄰兩個電槽的雙槽電壓,在單槽電壓和雙槽電壓同時升高的情況下,聯鎖停所有電槽,這樣做的好處是有一個 電壓變送器故障或一根槽電壓測量線斷掉的情況下,電解槽仍能工作,只需要控制工及時聯系儀表工及時維修,生產安全兩不誤。氯壓機也是離子膜車間比較重要的 設備,氯壓機的軸承屬于精密部件,我們對軸承的震動、位移、溫度及進行軸承潤滑的油壓力等采取了監測和聯鎖控制,任意一個測量點(軸震動、位移采用了雙點 冗余,兩點同時超限才觸發聯鎖)數據超限都會聯鎖停氯壓機,大大降低了氯壓機精密部件故障造成的損失。
               氯氣車間
              氯氣車間是接收離子膜車間生產出的氯氣和氫氣,一部分氯氣通過加壓和冷卻成為液態氯包裝出售;另一部分氯氣和氫氣進入石墨爐燃燒生成氯化 氫的工段。在生產氯化氫的過程中,必須嚴格控制氯氣和氫氣的配比。針對這一工況,我們設計了氯氫比聯鎖和氫氣壓力聯鎖,一旦氯氫比超出范圍或者氫氣壓力低 于設定的最低壓力時,DSC聯鎖動作,強制進爐的氯氣和氫氣調節閥全關,停止生產,保證安全。并且我們設置了雙重聯鎖。第一,調節閥的模擬量輸出信號 (AO)強制輸出4mA使閥門關閉;第二,在調節閥選型時我們選擇了氣開式單作用調節閥,調節閥在失去氣源的時候閥門通過彈簧的作用關閉,我們在氣源進入 調節閥定位器之前安裝了一個電磁閥,聯鎖動作時電磁閥同時動作切斷進氣氣源,使調節閥失氣關閉,處于安全狀態。在這雙重保護下,大大降低了儀表故障帶來的 安全事故。
               雙氧水車間
              雙氧水車間是通過接收離子膜車間生產的氫氣,利用純水以及觸媒,經過氫化、氧化等化學反應,再經過濃縮工序,生產出不同濃度雙氧水的工 段。該車間是在2011年初建成,屬于公司的新建項目。所以在設置聯鎖控制上,也是采取了以安全為主,盡量慎重的態度,盡可能的在重要設備和裝置上采用聯 鎖控制。但即使是這樣,我們還是遇到了問題。生產中使用的氫氣是從離子膜工段通過管道輸送到雙氧水工段的氫氣氣柜,氣柜的體積是800立方米,作用是保證 供氣的穩定和離子膜緊急停車停止氫氣供給時起到緩沖作用有充分時間完成正常停車流程。氫氣氣柜采用兩臺西門子的超聲波物位計冗余來測量氣柜高度,我們設置 了氣柜高度聯鎖,一旦兩臺物位計顯示的氣柜高度有任意一臺低于20%立即停止氫氣壓縮機,終止向雙氧水工段供氫氣,聯鎖停止氫化氧化工段。但是在生產過程 中兩臺物位計同時發生了故障,使氫氣氣柜降到最低點,氫氣壓縮機把氣柜水封中的水吸入造成了氣缸的損壞。事后進行事故分析得出的結論是由于氫氣氣柜頂部呈 圓錐形,雖然使用了一塊80*80CM的鋼板作為反射板來反射超聲波物位計發出的信號波,但是由于氣柜行程大,超聲波物位計在工作中由于發出的超聲波產生 的漫反射,干擾了測量,發生了上述事故。找出原因后,我們又進行了整改。第一,把兩臺測量高度儀表更換成了一臺抗干擾能力強的雷達物位計和一臺壓力變送 器。第二,在氣柜20%高度處兩側(防止氣柜側斜)分別增加了一只接觸式行程開關,一旦氣柜降低到20%觸動任意一只開關,就會輸出一個開關量信號聯鎖停 氫氣壓縮機。第三,在氫氣壓縮機進口增加了一臺壓力變送器,一旦壓力低于設定值(-15KPa),則立即聯鎖停氫氣壓縮機。通過以上聯鎖控制的改進,可以 說是讓氣柜固若金湯了。
               PVC聚合車間
              PVC聚合車間是使用聚合釜使氯乙烯在加壓、加溫、助劑等的作用下,生成聚氯乙烯的工段。聚合釜作為壓力容器,對安全有著極高的要求。在 聚合釜攪拌忽然停止、溫度超高的情況下,聚合釜中物料會局部急劇反應使釜中壓力快速升高,引發安全事故。因此我們對聚合釜壓力提出了聯鎖控制。第一,在聚 合釜壓力超過設定的壓力高限時,聯鎖打開終止劑開關閥,快速注入終止劑,打開高壓氮氣開關閥通入氮氣進行攪拌混合,快速終止釜中物料的反應,使壓力停止升 高。并聯鎖打開放空閥將釜內氣體放空。第二,針對可能全工段突然失去儀表空氣不能打開終止劑閥和氮氣閥的狀況,我們又增加了釜上應急儀表空氣罐的自動保壓 功能(外接氮氣鋼瓶,并定期更換,保證鋼瓶中氮氣輸出壓力不低于0.6Mpa),一旦外部氣源突然停氣,DCS自動關閉應急儀表空氣罐的進氣閥,保證釜上 關鍵閥門的供氣不小于二十分鐘。第三,增加一個緊急操作臺,緊急操作臺的功能是萬一在DCS失控的情況下,緊急注入緊急中止劑和手動將釜內氣體放空??梢?說是做到了面面俱到。
              附:這些只是我們在生產過程中遇到的一部分比較有特點的聯鎖控制,在化工生產中其實處處都能用到聯鎖控制,聯鎖控制的方法多種多樣,正是 這些聯鎖使公司的生產更具安全性和可控性,配合高安全性和高質量的控制系統(DCS),使公司的生產規模越來越大,產量越來越高,為公司的高速發展作出了 巨大的貢獻。
              (顧健)


          發布時間:2017-01-11





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