乙炔岗位的自动化改造
发布时间:2018-05-11 21:04:37    |   点击次数: 1028   |   

乙炔,俗名电石气。它是不饱和的碳氢化合物。五色气体。工业乙炔因含有杂质(磷化氢)而具有特殊的刺激性气味。气体相对密度0.91(空气=1)。液体相对密度0.6181(-82℃)。稍溶于水,溶于乙醇,易溶于丙酮。乙炔的化学性质活泼,能起加成反应,容易聚合。乙炔在氧中燃烧可产生高温(3500℃)和强光。乙炔是易燃气体,可与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限为2.55%~80.00%(体积)。当压力超过0.15MFa时很易发生爆炸。乙炔的点火能很小,其最小点火能为0.02mJ。

我国乙炔生产近年发展很快。我国生产的乙炔主要用于生产聚氯乙烯(PVC)、醋酸乙烯、乙炔炭黑、氯丁橡胶、三氯乙烯、四氯乙烯等化工产品,以及用于金属加工业(切割焊接等)。

工业上制取乙炔的方法很多。如电石法、甲烷裂解法、烃类裂解法等。我国目前主要采用电石法生产乙炔。电石法生产乙炔按电石和水接触的方式分类,可分为电石入水式(湿式)、水人电石式(又称干式)和排水式三种,国内目前以电石入水式居多。

乙炔的爆炸极限范围很宽,最小点火能的数值很小,因此极易引起燃烧、爆炸。乙炔与空气或氧形成爆炸性混合物。与氯和氟也发生爆炸性反应。乙炔含磷化氢越过0.15%时,遇空气容易自燃。乙炔聚合时放出热量,温度越高,聚合速度越快,如不加以控制,会因温度过高而发生乙炔分解爆炸反应。一般物质分解时是吸热的,而乙炔分解时却是放热的。常压乙炔一般不会分解,加压乙炔则极易分解。压力越高,越容易发生分解、爆炸,且分解温度随压力的升高而迅速下降。乙炔与多种金属接触能生成危险的金属炔化物。在—定条件下生成的乙炔银、乙炔铜或乙炔汞等,受到撞击摩擦或在干燥状态下升温都可导致强烈的分解、爆炸。乙炔具有弱麻醉作用。高浓度吸人可引起单纯窒息。暴露于20%浓度(乙炔)时,出现明显缺氧症状;吸人高浓度时,初期兴奋、多语、哭笑不安,后出现眩晕、头痛、恶心、呕吐、嗜睡;严重者昏迷、紫绀、瞳孔对光反应消失、脉弱而不齐。当混有磷化氢时,毒性增大。

由于乙炔具有多方面的危险性使得生产乙炔过程有很多的安全考虑,在国内在乙炔岗位上出的安全事故也有很多。由于安全事故可能会由于多方面的原因引起的,所以防范这类事故要做多个方面的工作,这里我从提高自动化控制方面给予考虑。

项目改造的现场生产乙炔的方法也是国内普遍的电石入水式,由于自动化水平较低,使的操作员只能在现场恶劣的生产环境下操作,这样一来,由于生产乙炔的现场的危险性和生产环境差使得现场的操作员的生命和健康受到很大的威胁。

只要操作员在现场操作,乙炔生产就存在着一定的危险性。所以我们改造的目的是使现场无人操作,把所有的过程都交由远程处理,这样以来即使万一现场发生事故也能首先保证操作员的生命安全,把损失降到最抵。为了安全、经济方面的综合考虑,我们做出的方案是S7-300+WINCC人机界面+远程视频窗口。S7-300系统是西门子的一款中型系统的PLC系统,它扩展的I/O点数足以支持本系统,S7-300系统的性价比也是比较高的。S7-300负责采集和处理现场变送器来的数据,把处理好的数据传输给上位机的WINCC人机界面系统。因为本系统对传输速度没有什么特别要求,所以S7-300和WINCC之间采用MPI(187.5KB/S)协议通信,这样装有WINCC系统的工控机上就能实时显示来自现场的数据和信号也能给现场发送各种控制命令,使现场的设备按照原先设计好的程序工作,也可以在WINCC里做比如报警、报表、曲线等功能,使人机界面更加人性化。整个过程不用人去现场干预,可以真正做到全自动化操作。

远程视频主要是由现场安装的摄像头和装有视频接收卡和视频软件的工控机组成,它的作用是通过摄像头实时监控现场关键环节的情况和可以在远程操作室控制电动葫芦把装有电石的容器运到电石入口的刀门上方,再通过S7-300里设计好的程序对整个发生过程进行控制。这样可以真正做到所有操作都在远程操作室完成。

根据现场要求改造后的远程控制过程为:

1、电石遥控送料:放料人员从5#输送带将电石放入吊斗,将电动葫芦吊钩挂上吊斗环。仪表室操作人员(以下简称操作人员)通过一楼天井口的摄像头观察到后,再进行吊斗的水平位移和垂直位移的操作,至所需加料的加料口规定位置处(探头观察),等待加料。

2、料仓冲氮:加料前,操作人员应检查上、下刀门是否关闭,打开一级贮斗的放空阀和氮气进口阀进行通氮气,氮气压力维持在一定水平,即关闭一级料斗的放空阀,使一级料斗的氮气压力达到设定值,关闭氮气进口阀,对一级贮斗进行保压,如有漏气,须进行检修操作。

3、加料时,打开一级贮斗的放空阀,打开上刀门,开动电动葫芦缓缓向下,将电石放入一级贮斗,加完后充氮气,关闭上刀门,拎起吊斗找开一级料斗的氮气进口阀通氮气,压力维持在一定水平,即关闭氮气进口阀和一级贮斗放空阀。

4、加完料的吊斗,操作人员用电动葫芦水平位移至五楼天井的规定位置(探头观察),再垂直位置至一楼的规定位置——小车上(探头观察)由放料人员摘下电动葫芦吊钩,至5#输送带进行放料操作。

5、当操作人员通过发生器压力、温度知二级贮斗无料后,打开下刀门,将电石全部放至二级贮斗内,再关闭下刀门。

从这里可以看到电石从装进吊斗挂在电动葫芦开始,接下来的操作全部为远程操作。通过以上的自动化改造以后,操作员不用在现场恶劣的环境下进行生产操作,只需要在远程操作室监控现场的设备,通过视频也能实时的观看到生产现场的状况,从而大大的提升了生产效率,最主要的是使人远离生产现场的危险环境,使操作员的生命和健康得到最大的保证。

乙炔岗位的安全有多方面的因素,我这里只是通过提高自动化水平来提高生产效率和人与设备的安全,最主要的是使操作员的生命和健康得到保障。要想做到安全生产还要从各个方面加强工作,除了提高自动化水平以外我们要做的事情还很多,这样才能真正杜绝乙炔岗位的生产事故发生。

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