化工行業(yè)儲(chǔ)罐自動(dòng)化改造的方法

2013-08-15 00:44:26喬鵬

山西電子技術(shù) 2013年2期

喬鵬

(山西省自動(dòng)化研究所，山西太原 030012)

1 化工行業(yè)儲(chǔ)罐自動(dòng)化改造的背景

加強(qiáng)安全生產(chǎn)，防止職業(yè)危害是國(guó)家的一項(xiàng)基本政策，是發(fā)展社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的重要條件，是企業(yè)管理的一項(xiàng)基本原則，具有重要的意義。

2006 年6 月27 日，全國(guó)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)成立大會(huì)暨第一次工作會(huì)議在京召開(kāi)。時(shí)任國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局局長(zhǎng)李毅中在會(huì)上表示，全國(guó)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的成立，標(biāo)志著我國(guó)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化專家隊(duì)伍初步建立，安全標(biāo)準(zhǔn)工作開(kāi)始步入正常發(fā)展的軌道。

化學(xué)工業(yè)在各國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，是許多國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)?；瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展速度和規(guī)模對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門有著直接影響。目前，世界化工產(chǎn)品年產(chǎn)值已超過(guò)15000 億美元。由于化學(xué)工業(yè)門類繁多、工藝復(fù)雜、產(chǎn)品多樣，生產(chǎn)中排放的污染物種類多、數(shù)量大、毒性高，因此，化學(xué)工業(yè)是污染大戶。同時(shí)，化工產(chǎn)品在加工、貯存、使用和廢棄物處理等各個(gè)環(huán)節(jié)都有可能產(chǎn)生大量有毒物質(zhì)而影響生態(tài)環(huán)境、危及人類健康。

鑒于以上種種因素，國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局在2010－09－06 發(fā)布了《危險(xiǎn)化學(xué)品重大源安全監(jiān)控通用技術(shù)規(guī)范》(即中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ3035－2010)以及《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源罐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控裝備設(shè)置規(guī)范》(即中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ3036－2010)兩項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用以規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品重大源安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

本文將就實(shí)際的工程案列(山西省某化工廠液氨儲(chǔ)罐自動(dòng)化改造)結(jié)合以上標(biāo)準(zhǔn)講述化工行業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的必要性。

2 儲(chǔ)罐改造前現(xiàn)場(chǎng)情況簡(jiǎn)介

此項(xiàng)目為改造化工廠的液氨儲(chǔ)罐。液氨儲(chǔ)罐作為存放液態(tài)氨的存儲(chǔ)壓力容器，它為鋼廠、醫(yī)院、氣體生產(chǎn)廠、食品飲料行業(yè)、化工等行業(yè)提供高純度的所需液體，并降低用氣成本，是目前各行業(yè)首選的液體儲(chǔ)存容器，因此它在眾多行業(yè)的生產(chǎn)工藝過(guò)程中起著非常重要的作用。但是，液氨儲(chǔ)罐作為一個(gè)壓力容器，它內(nèi)部所儲(chǔ)存的介質(zhì)液態(tài)氨是無(wú)色液體。液氨在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，而且具有腐蝕性，且容易揮發(fā)，所以其化學(xué)事故發(fā)生率相當(dāng)高。

現(xiàn)有的液氨儲(chǔ)罐為4個(gè)，容積分別為6m3、6m3、6m3和30m3。這4個(gè)儲(chǔ)罐現(xiàn)在分別裝有壓力表以及磁翻板液位計(jì)，但是只有現(xiàn)場(chǎng)查看功能，沒(méi)有信號(hào)遠(yuǎn)傳功能。另外此儲(chǔ)罐安裝的閥門為液動(dòng)緊急切斷閥，它與遠(yuǎn)距離手搖油泵配套使用，利用液壓控制閥門開(kāi)啟－關(guān)閉，以便在管道或儲(chǔ)罐上發(fā)生大量泄漏甚至起火時(shí)，快速手動(dòng)使手搖油泵卸壓，閥門迅速關(guān)閉而止漏，起安全保護(hù)作用。此操作只能現(xiàn)場(chǎng)操作，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。鑒于液氨的化學(xué)危害性，現(xiàn)有設(shè)備有很大的安全隱患，因此，為了減少事故損失，提前發(fā)現(xiàn)事故隱患，液氨儲(chǔ)罐自動(dòng)化的改造就顯得尤為重要，它不但可以使工作更加精細(xì)，而且實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)顯示更有利于調(diào)控及記錄。

3 儲(chǔ)罐自動(dòng)化改造的設(shè)備選型介紹

3.1 儀表的選擇

在AQ3036－2010 標(biāo)準(zhǔn)的第6 章《儲(chǔ)罐內(nèi)安全監(jiān)控裝備的設(shè)置》中有對(duì)儀表的選擇進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

在這種已經(jīng)投入生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的儲(chǔ)罐自控改造過(guò)程中，儀表的選擇尤為重要。我們優(yōu)先選用不需要清理罐體就可以安裝的儀表。我們選用的儀表分別如下:

(1)溫度計(jì)

我們采用鉑熱電阻溫度計(jì)。變送器選擇帶4 ～20 mA 輸出，并且?guī)?shù)字式顯示表頭。

(2)壓力傳感器

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，我們選用量程為1.5MPa，帶智能HART協(xié)議，隔爆，材質(zhì)為316L的壓力傳感器。

(3)磁翻板液位計(jì)

按照罐體的體積，選擇恰當(dāng)?shù)拇欧逡何挥?jì)，變送器選擇帶4 ～20 mA 輸出，并且?guī)?shù)字式顯示表頭。

3.2 閥門選型

為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制閥門開(kāi)閉，我們將原有的液動(dòng)緊急切斷閥改為氣動(dòng)緊急切斷閥并配套電磁閥使用。氣動(dòng)緊急切斷閥是一種安全保護(hù)閥，它與遠(yuǎn)距離氣源配套使用，利用氣源控制閥門開(kāi)啟－關(guān)閉，以便在管道或儲(chǔ)罐上發(fā)生大量泄漏甚至起火時(shí)，可以手動(dòng)使氣源卸壓，閥門迅速關(guān)閉而止漏，起安全保護(hù)作用。配套使用電磁閥后，我們可以采用電信號(hào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制閥門的開(kāi)啟－關(guān)閉，并且也可以現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)關(guān)閉。

3.3 可燃?xì)怏w和有毒氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

按照規(guī)范要求，并且結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及化學(xué)產(chǎn)品的特性，在危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置了11 臺(tái)探測(cè)器。分別為5 臺(tái)固定式可燃(甲醇)氣體探測(cè)器，5 臺(tái)固定式可燃(氨氣)氣體探測(cè)器以及1 臺(tái)固定式有毒(氯氣)氣體探測(cè)器。

4 儲(chǔ)罐自動(dòng)化改造控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)