安全自动控制与安全保险装置

安 全 自 动 控 制 与 安 全 保 险 装 置

自动化系统按其功能分为四类:自动检测系统;自动操纵系统;自动调节系统;自动信号联锁及保护系统。这些不同的系统在对象与自动装置的信号连接关系上有差别。所谓对象，就是被控制的机器、设备及过程。所谓自动装置，就是用以控制机器、设备及过程的技术工具。

①自动检测系统。是对机器、设备及过程自动进行连续检测，把工艺参数等变化情况提示或记录出来的自动化系统。从信号连接关系上看，对象的参数如压力、流量、液位、温度、物料成分等信号送往自动装置，自动装置将此讯号变换、处理和显示。

②自动调节系统。是通过自动装置的作用，使工艺参数保持为给定值的自动化系统。工艺系统保持给定值是稳定正常生产所必须的。从信号连接关系上看，为要了解参数是否在给定值上，就需要进行检测，即把对象的信号送给自动装置，但是这还不够，还要把自动装置的调节作用送往对象，以使参数趋近于给定值。

③自动操作系统。是对机器、设备及过程的启动、停止及交换、接通等工序，由自动装置进行操纵的自动化系统。人们只要对自动装置发出指令，全部工序即可自动完成。

④自动信号、联锁和保护系统。是机器、设备及过程出现不正常情况时，会发出警报或自动采取措施，以防事故，保证安全生产的自动化系统。有一类仅仅是发出报警讯号的，这类系统通常由电接点、继电器及声光报警装置组成。当参数越出容许范围后，电接点使继电器动作，于是声光装置发出报警讯号。另一类是不仅报警，而且自动采取措施。例如，当参数进人危险区域时，自动打开安全阀，或在设备不能正常运行时自动停车，并将备用的设备接人等等。这类系统通常也由电接点及继电器等组成。

上述的四种系统，都可以在生产操作中起到控制作用。自动检测系统和自动操纵系统主要是使用仪表和操纵机构，调节则还

需人工判断操作，通常称为“仪表控制”。自动调节系统，则不仅包括检测和操作，还包括通过参数与给定值的比较和运算而发出的调节作用，因此也称为自动控制。

(1)工艺参数的安全控制 ①温度自动控制与调节

在危险化学品生产过程中，许多生产设备、装置的温度直接关系到安全生产。如氧化、硝化、磺化等过程设备的温度控制与调节、加热设备、装置的温度控制与调节等。

(1)工艺参数的安全控制 ①温度自动控制与调节

在危险化学品生产过程中，许多生产设备、装置的温度直接关系到安全生产。如氧化、硝化、磺化等过程设备的温度控制与调节、加热设备、装置的温度控制与调节等。

②压力自动控制与调节

压力是在危险化学品生产过程中的另-重要参数，对其实现自动控制与调节是保障安全生产的重要技术措施。要根据生产工艺的要求，保证压力自动控制与调节设备的配套和可靠运行。

③流量和液位的自动控制与调节

在生产过程中，流量和液位也是非常重要的工艺参数，在一些工艺控制中,由于流量或液位的变化而造成事故。

(2)程序控制

程序控制就是保持系统有序运行的方法和措施。

在危险化学品生产中，各生产环节具有严格的程序,就是一个生产环节的过程也要按照一定秩序进行，如果破坏了这些程序与秩序，就会引发各种事故。程序控制包括有:

①各种操作程序的控制

在危险化学品生产中，各种操作(如对设备的操作、对仪表

的操作、对各种控制程序的操作等)构成了生产的动态过程，使生产向着预定的方向进行，如果操作的程序发生错误或混乱，就会形成事故隐患，甚至引发事故。各种操作规程或规范就是对操作程序的控制文本，在生产过程中要把这些操作规程或规范真正落实，才能有效地进行操作程序的控制。

②生产工艺程序的控制

一个产品的生产，是由若干生产工艺环节按-一定秩序和要求组成的有机系统，只有这个系统按照一定的程序有序运行，才能实现安全、高效地生产。如果生产工艺环节的秩序发生错误，就会出现影响产品、影响安全的事件。

③各种安全管理程序的控制

进行有序地安全管理是实现安全生产的基础，对于不同的生产企业其安全管理内容可能不同，但进行安全管理必须按一定的程序进行(也即依据安全管理的规律进行)，所以进行有效地安全管理程序的控制是做好安全管理工作的基础。

(3)信号报警、安全联锁与保险装置

在危险化学品生产中，由于生产的变化和各种环境因素的影响，可能产生各种各样的意外事件。但由于人本身感觉器官的限制，对生产过程中偏离正常状态的初期反应(现象)没有察觉，最终可能造成事故。因此，必须借助外加的各种探测、传感设施，增加对安全状态的感知，力求把安全隐患消灭在萌芽状态。信号报警、安全联锁与保险装置是危险化学品生产必须要装备的设施。

①信号报警

危险化学品生产中安设报警装置，当情况异常时，警告操作人员及时采取措施消除隐患。发出的报警信号有声音、光或颜色等，它们通常和测量仪表相联系。

例如在硝化过程中，硝化器的冷却水压力为负压，为了防止

器壁泄漏而造成事故，在冷却水排出位置上装有带铃的导电性测量仪，若设备泄漏水中则混有酸，导电率提高，铃即发响。一般聚合釜、水解釜等压力反应器，除规定装有泄压装置之外(安全阀、爆破片等)还应装有压力或温度极限的报警装置。

随着化学工业的发展，警报信号系统的自动化程度不断提高。使信号报警系统更加完善可靠，为安全生产提供有力的保障。

②保险装置

信号报警装置只能提醒人们注意事故正在形成或即将发生，但不能自动排除故障，达到安全目的。保险装置就是在发生危险状态时，能够自动消除危险状态。

例如氨氧化反应是在氨和空气混合爆炸极限边缘进行的，在气体输送管路上应当安装保险装置，以便在紧急情况下中断气体的输人。在反应过程中，若空气的压力过低或氨的温度过低都可能使混合气体中氨的浓度提高，而达到爆炸下限。如果发生这种情况，保险装置则使电流切断，系统中只允许空气流过，氨气中断，因此可防止爆炸事故的发生。

③安全联锁

所谓安全联锁就是利用机械或电气控制依次接通各个仪器及设备并使之彼此发生联系，以达到安全生产的目的。

危险化学品生产中，常见的联锁装置有以下几种情况: a.同时或依次放两种液体或气体时; b.在反应终止需要惰性气体保护时; c.打开设备前预先解除压力或需降温时;

d.当两种或多个部件、设备、机器由于操作错误容易引起事故时;

e.当工艺控制参数达到某极限值，开启处理装置时; f.某危险区域或部位，禁止人员人内时。

例如硫酸与水混合操作中，必须首先往设备中注人水再注入硫酸，否则将会发生喷溅和灼伤事故。将注水阀门和注酸阀门依次联锁起来，就可达到此目的。

如果只凭工，人记忆操作，很可能-时疏忽，造成顺序颠倒，发生事故。某种经常打开的带压反应容器，在设备开启之前，必须卸压。经常、频繁的操作是很容易被疏忽的，只有将打开孔盖和解除罐内压力联锁起来，才能保证安全。

又如乙炔发生装置中，乙炔气柜高度与乙炔发生器加料速度必须相适应。因此乙炔发生器的电磁震动加料器采用差压变送器测量气柜高度，将其输出电流作为高度显示及可控硅自动调压器的控制讯号,控制电磁震幅，以实现联锁。轻柴油裂解年产30万吨乙烯装置中，仪表气源的正常供给非常重要，为保证仪表空气压缩机的安全运行，采用如下的联锁装置:

a.低油压报警与停机联锁; b.冷却水低流量报警与停机联锁;

c.压缩机二段出口温度高报警与停机联锁。