氯碱企业安全联锁的实施-期刊.pdfVIP

2006年全国石油化工生产安全与控制学术交流会 氯碱企业安全联锁的实施 朱锦生 (杭州电化集团有限公司， 浙江杭州310053) 摘要： 针对氯碱企业易燃易爆剧毒、强腐蚀的特点，以本公司长年实际生产情况及经验教训，介绍 如何设置一套较完善的安全连锁系统，并在DCS上实施。该系统经过实际运行证明效果良好， 大大地提高了安全、稳定、环保生产的保险度。 关键词： 联锁系统；平稳协调；逻辑运算；逻辑判断 1引言 氯碱企业的特点是易燃易爆、剧毒(氯气耐毒极限为3mg／m3)、强腐蚀性，在氯碱生产史 中曾有许多不堪回首的安全、环保事．故企业生存的关键的关键是安全稳定生产、保护人生 安全、保护环境。而随着市场对氯碱产品需求量的高速递增，绝大多数的氯碱企业都在原有 的基础上不断地扩大规模，更新设备、技术，而不同时期装置的技术参数有较大的不同，系 统的平稳协调控制难度很大，故对安全联锁系统的合理设置提出更高要求。如：需设置较复 杂的逻辑运算、判断及为预防误操作带来的危险需在软件和硬件上设多级保护等等，当然这 些功能只有借助于DCS或PLC才能较易实现。下面以我公司氯碱系统为例介绍几个联锁设置， 以供参考。 2联锁系统及其在DCS上的组态实施 本公司有隔膜碱7万吨／a，氯气压力控制为P120Pa+50Pa，后分别引进I期离子膜 同一套处理装置，并由一台氯透平机压缩至0．38Mpa后，送各后续工序．II期离子膜碱的氯 制液氯后的尾气去生产盐酸，而盐酸的产量要根据市场决定，产量低时部分尾气需送至压力 等级不同的氯化氢合成炉，而进合成炉的CL2／H2配比控制不当会引起爆炸，故需采用差压和 流量的选择性调节．所以系统的工艺路线较复杂，不平衡点和不安全因素较多．如：电解装 置对压力波动的承受力相当低，～旦压力平衡控制不好会引起氯内氢而爆炸；为了保护昂贵 的离子膜，离子膜碱生产系统的联锁停车几率较高，一旦联锁停车，合成所需的全部氯气要 由氯透平机供给，瞬时的压力和流量的扰动很大，而氯氢配比控制不当会引起爆炸；当II期 离子膜装置联锁停车或钠氏泵故障停时，还要考虑氯透平系统的氯气倒压(因压力较钠氏泵 系统高)。所以整个系统对安全保护的要求较高，为此，我们根据实际情况及多年的经验教训 设置了较多的安全联锁，因篇幅关系，下面简单介绍一二。 2．1氯透平机和整流间的正、反联锁 处于正常运行的氯透平机会不可避免的因电源故障、雷击、机械问题等多种原因突然停机或打空泵电 233 流降低，此时必须立即停整流、停氢气压缩泵、启动事故氯碱泵和风机(iE联锁)；同样，在正常生产中 整流系统也有可能因各种原因故障停车，此时必须立即停氯透平机(反联锁)，之后启动正联锁；正常生 产时，若去事故氯处理塔的阀门有微小的开度，，必须联锁打开事故碱泵等等．否则会产生一系列不堪设想 的恶性后果。联锁的条件和结果要尽量考虑周全，使系统的安全保险系数尽量高，以保证安全稳定生产。 图2．卜1是我们设置的氯透平机和整流间的正、反联锁原理图。 图2．1．1氯压机和整流问联锁原理图(部分) 234 2006年全国石油化工生产安全与控制学术交流会 号硬切除开关，ZKI--ZK2为DCS送电气信号硬切除开关。 示灯，以提示DCS的联锁信号是否已发出。 联锁说明：大氯氢有二台氯压机一开一备，但需要联锁的整流、氢泵及事故碱泵、风机 系统只有一套。联锁要求是：一旦正在运行的氯压机突然停车，正联锁立即启动，即停整流、 停氢泵、启动事故碱泵、20秒后启动风机。但氯压机突然停车要分二种情况：a．电气故障， 氯压机电源开关跳闸或因紧急情况人为拉闸，此时电气能发出停机信号；b．氯压机机械故障， 如增速箱或轴承损坏等，氯压机已空转不带负荷，而其电源开关未跳，此时电气发出的仍是 运行信号。为此，我们设置了：当正在运行的氯压机突然跳闸或正在运行的氯压机的负荷电 流突然低于21A而且氯气总管压力≥800Pa时，正联锁立即启动。当正常生产时隔膜整流电 这一系列的联锁必须灵敏、可靠，千万不能出差