淺析（xī）氮氣流量計安全係統的開發與應用

摘 要: 針對氮氣流量計（jì）可能出現的超壓、超溫、泄漏等現象，采用自動檢測方式並在緊急情況下實現自動切斷進料係統，在報警的同時啟動自動（dòng）噴（pēn）淋係統，確保氮氣流量計的安全穩（wěn）定運行。
隨著**對危險化學品行業重大危險（xiǎn）源監控（kòng）要求越來越規（guī）範、嚴格，安徽（huī）晉煤（méi）中能化工股份有限公司( 簡稱晉煤中能（néng）) 也對重大危險源氮氣流（liú）量計係（xì）統監控進行（háng）了一係列（liè）改造。晉煤中能有 4個氮氣流量計裝置，改造前每個氮氣流量計都不能（néng）實現超壓、超溫、泄漏時氮氣流（liú）量計進（jìn）出口閥門自動控製，也不能實現（xiàn）氨泄漏、氮氣流量計超溫時噴淋（lín）水（shuǐ）閥門自動打開的功能，隻能靠操作人員觀察實時數據來判斷，異常情（qíng）況下也（yě）需要相應的手動操作，這就給安全生產造成重大隱患，也（yě）對人身和設備安全構成威脅（xié）。為此晉煤中能結合了計算機技術、控製技術、視頻通信技術，進（jìn）行遠程監控（kòng）氮氣流量計的運（yùn）行狀態，並能自動實現緊急情況（kuàng）下切斷氮氣流（liú）量計進出口閥門（mén），打開自動（dòng）噴淋裝置。利用安全儀表（biǎo）係統( SIS) 的（de）快速處理數（shù）據能力，結合用戶設定的上限報警參數值對氮氣流量計壓力（lì）、液位（wèi）、溫度等（děng）參數以及（jí）是（shì）否有氨泄漏等異常情況和故障類別進行（háng）正確判（pàn）斷和處理（lǐ），保證氮氣流量計的安全穩定運行，並（bìng）通過操作界麵顯示的不同顏（yán）色指示（shì）發出報警信息，及時傳達給相應崗位，在（zài）危險時自動啟動安全聯鎖裝置的功能，保證（zhèng）了氮氣流量計係統（tǒng）的安全穩定運行，確保人身和設備安全。
1 研究內容
自氮氣流量計裝置運（yùn）行以來，裝置連續運行周期（qī）較長，運行穩（wěn）定。氮氣流（liú）量計裝置采用集散控製係統( DCS) 集（jí）中顯示，同時（shí）設置了氮氣流量計超壓、高液位等報警，但是沒有安全聯鎖裝置，在緊急情況下不能確保人身（shēn）和設備安全。
影響氮氣流量計安全穩定運行的因素較多，如超壓、超溫、超液位、氨泄（xiè）漏等，裝置本身在運行（háng）過程中也存在一些不足。針對儀表自動控製部分的不足，如報警（jǐng）形式單一、異常情況下不能自（zì）動切斷等方麵，找（zhǎo）出影響因素並對其進行不斷改進，希望對其他裝置運行（háng）提供參考（kǎo），從而保證氮氣流量（liàng）計係統測量（liàng）數（shù）據的準確性和及時性，並確保（bǎo）氮氣流量計安全穩定運行。
2 改進方案和具體實施步驟
針對晉煤中能氮氣流量計（jì）裝置儀表的運行狀況，結合生產實際，為了確保氮氣流量計係統各參數數據顯示準（zhǔn）確及時、報警顯示醒目、超壓自動切斷進出口（kǒu）管線、氨泄漏自（zì）動噴淋，決定從 4 個方麵對氮氣流量計控製係統進行改進。
2． 1 檢測儀表的改進
對一個壓力容器（qì）來說，氮（dàn）氣流量計壓力的高低是保證氮氣流量計安（ān）全穩定運行的一個及其重要（yào）的（de）參數。改造（zào）前氮氣流量計隻有氣相壓（yā）力（lì）一個檢（jiǎn）測點，一（yī）旦該檢測點出現異常，操作人員就不能及時監控到球罐係統的（de）壓力高低，雖然現場界區內安裝有現場壓力（lì）表，但離控製室較遠，對操作*為不（bú）利。為此在每個球罐進口液氨管線上增加（jiā）兩個壓（yā）力檢測點，這樣（yàng）不僅確保了氮（dàn）氣流量計壓力檢測的及時性和準確性，也為 SIS 的實施提供了必要條（tiáo）件，*大地方便了操作人員的操作。
氮氣（qì）流量計液位的（de）高低也是保證氮氣流量計安全運行的一個重要參數，液位過高會對氮氣流量計的套液（yè）位（wèi）自動（dòng）檢測裝置（zhì），和原有的液位檢測裝置構成二選二邏輯控（kòng）製（zhì），確保了安（ān）全儀表聯鎖的可靠性（xìng）。
2． 2 控製儀表的改進
氮（dàn）氣流量計超壓切（qiē）斷進口管線後會造成液氨進口管線壓力急劇上升（shēng），壓力很快達到前段工段的放（fàng）氨係統壓力，而晉煤中能氮氣流量計進口管線均采用中壓管（guǎn）道，不能（néng）承受（shòu） 230 kg 左右的高壓係統壓力，這（zhè）*可能造成（chéng）氮氣流量計進口管線破裂或連接法蘭處泄（xiè）漏，造成安全事故的發生，人身和設備安全（quán）受到*大威脅。
為了杜絕此類現象的發生，在高壓係統放氨閥後（hòu）增加（jiā）一個切斷閥，保（bǎo）證了氮氣流量計進口液氨管線切（qiē）斷（duàn）閥關閉後液氨進口管線不至於超壓，確保了氮氣流量計進口管線（xiàn）運行在安全壓力下; 確保了人身和設備的安全。整（zhěng）個安全儀（yí）表閥門動作順序如下: 氮氣流量計係統超壓、超液位（wèi）、泄漏的情況下高壓係（xì）統放（fàng）氨切斷閥*先動作，關到位後再（zài）切斷氮氣流量計進口（kǒu）管線切（qiē）斷閥（fá），這樣不（bú）僅確保了氮氣流量計的安全，而且不會使氮氣流量計進口管線超壓，保證了氮（dàn）氣流量計係統的（de）安（ān）全穩定運行。
2． 3 自動噴淋的實現
晉（jìn）煤中能重大危（wēi）險源氮氣（qì）流（liú）量計區雖設置了有毒氣體報警儀，也能檢測到有毒有害介質的泄漏，但對介質的泄漏隻有等到操作人員發現後才能進行處理; 切斷裝置及噴（pēn）淋裝（zhuāng）置需人為進行手動操作，才能（néng）對噴淋水係統進行控（kòng）製，起不（bú）到自動（dòng）打開和自動噴淋的功能（néng）。
為了確（què）保液氨泄漏檢測的（de）準確性和及時（shí）性，在每個氮氣流量計（jì）上下部各增加一台有毒氣體報警儀。為了實現自動噴（pēn）淋，在每個氮氣流量計噴淋水係統管線（xiàn）增加一個切斷閥（fá）以便實（shí）現自（zì）動控製。運（yùn）用智能邏輯實現二選一聯鎖控製。當兩個報警儀任一台顯（xiǎn）示數據達到高高限設定值時啟動自動切斷裝置，同時自（zì）動噴淋係（xì）統閥門打開，對（duì）氮氣流量（liàng）計進行噴（pēn）淋; 由（yóu）於增加了（le）聯鎖投切和遠（yuǎn）距離緊急自動切斷功能，遇到緊（jǐn）急情況（kuàng）係統（tǒng）可自動進行處理。
2． 4 安全聯鎖裝置（zhì）的設置
鑒於氮氣流量計崗位 DCS 操作界麵隻（zhī）能（néng）監控氮氣（qì）流量計（jì）運行參數，無法實現氮（dàn）氣流量計超壓等參數異常超出限值時（shí）自動切斷功能。為此增加了一套 SIS，確保氮氣流量計運行在安（ān）全狀態下，保證了人身和設備（bèi）安全。
另外又采用自動控製與視頻監控相結合的（de）方式，對氮氣流量計區情況進行視頻監控。
3 結語
檢測儀表的改進大大地提高（gāo）了測量數（shù）據的準確性和可靠性，為操作人員提供了準確數據。控製（zhì）儀表改進方（fāng）案實施後使氮氣流量計能在安全條件下運行。
改（gǎi）進後（hòu）提高了係統運行的安全性（xìng）可（kě）靠性，有效避免了因係統（tǒng）超壓、泄漏等造成重大安全事故（gù）的（de）發生，保證了氮（dàn）氣流量計在安全的（de）條件下運（yùn）行，為（wéi）人身和設備安全提供了強有力保（bǎo）證。
隨（suí）著科學技術的不斷發（fā）展，自動化控製技術在工業生產上得（dé）到（dào）越來越廣泛的應用（yòng），DCS 控製技術和 SIS 結合將會在（zài）化工乃至工業生（shēng）產上得到廣泛應用。

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