整個(gè)工業(yè)萘罐區(qū)的生產(chǎn)過(guò)程采用PLC控制,對(duì)罐體壓力、溫度、液位參數(shù),進(jìn)行設(shè)置聲光報(bào)警以及聯(lián)鎖系統(tǒng)。因?yàn)閮?chǔ)罐是“兩重點(diǎn)一重大”(重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化學(xué)品、重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝、危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源),危險(xiǎn)化學(xué)品的儲(chǔ)罐進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)和計(jì)算后,確定工業(yè)萘儲(chǔ)罐為二級(jí)重大危險(xiǎn)源。危險(xiǎn)與可操作性分析(HAZOP)后,確定工業(yè)萘儲(chǔ)罐安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)SIL2級(jí),為進(jìn)一步提高罐區(qū)的本質(zhì)安全性,保證安全生產(chǎn),防止事故發(fā)生,設(shè)置PLC安全儀表控制系統(tǒng),一旦儲(chǔ)罐出現(xiàn)安全事故狀況時(shí),PLC系統(tǒng)瞬間進(jìn)行準(zhǔn)確的動(dòng)作,將生產(chǎn)過(guò)程安全停止,或是自動(dòng)進(jìn)入安全狀態(tài),為工業(yè)過(guò)程中更為重要的安全控制措施。
1、主要控制參數(shù)
儲(chǔ)罐PLC控制系統(tǒng)中,罐內(nèi)物料的溫度和壓力、液位是關(guān)鍵控制的參數(shù)。由于工業(yè)萘罐因?yàn)樯a(chǎn)工藝裝置輸送來(lái)的物料流量變動(dòng),能夠發(fā)生原料被泵抽干,或者是物料裝滿儲(chǔ)罐的風(fēng)險(xiǎn),所以PLC控制的核心數(shù)據(jù)就是工業(yè)萘罐的液位,檢測(cè)裝置和獨(dú)立的設(shè)置取樣點(diǎn),采用外貼式超聲波液位開(kāi)關(guān)和外貼式超聲波液位計(jì)兩種液位傳感器,共同構(gòu)成“二選二”的連鎖,液位開(kāi)關(guān)和液位計(jì)分別設(shè)置成高高液位報(bào)警,將兩者的信號(hào)發(fā)送到PLC控制系統(tǒng),只要2個(gè)都達(dá)到設(shè)定值,系統(tǒng)送出信號(hào)進(jìn)行緊急事故聯(lián)鎖。
設(shè)置的緊急事故切斷和聯(lián)鎖關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)都采用冗余電磁閥,為分別帶2個(gè)電磁閥的開(kāi)關(guān)閥,系統(tǒng)正常操作條件下帶電,聯(lián)鎖啟動(dòng)時(shí)將不帶電。PLC控制系統(tǒng)的邏輯包括冗余輸入信號(hào)的各類(lèi)偏差報(bào)警,其中包括2個(gè)變送器信號(hào)的偏差,信號(hào)報(bào)警值設(shè)定在5%。
2、PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)
PLC系統(tǒng)包括現(xiàn)場(chǎng)儀表和執(zhí)行器,按照故障安全型設(shè)計(jì),可以和DCS之間進(jìn)行通信,但DCS(Distribution Control System 分散控制系統(tǒng))。不能將數(shù)據(jù)寫(xiě)入PLC系統(tǒng),避免出現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)與DCS控制系統(tǒng)之間的連接信號(hào)產(chǎn)生錯(cuò)誤。PLC控制系統(tǒng)配備獨(dú)立的控制機(jī)柜、工程師站、操作員站、獨(dú)立通信網(wǎng)、冗余雙電源等。PLC控制系統(tǒng)所用的軟件硬件都是官方版本,取得國(guó)家防爆、計(jì)量等強(qiáng)制性認(rèn)證。
儲(chǔ)罐PLC控制系統(tǒng)聯(lián)鎖控制流程見(jiàn)圖2,LSA的儀表點(diǎn)是一個(gè)外置式液位開(kāi)關(guān),LISA儀表點(diǎn)是一個(gè)外置式液位計(jì)。PLC系統(tǒng)聯(lián)鎖控制:當(dāng)工業(yè)萘儲(chǔ)罐外貼液位開(kāi)關(guān)和外貼液位計(jì)的液位都高于設(shè)定值時(shí),PLC系統(tǒng)聲光報(bào)警,同時(shí)送出兩路開(kāi)關(guān)量聯(lián)鎖信號(hào)至執(zhí)行器電磁閥,聯(lián)鎖關(guān)閉儲(chǔ)罐進(jìn)料切斷閥停止向儲(chǔ)罐內(nèi)進(jìn)料,防止儲(chǔ)罐液位繼續(xù)升高,引發(fā)冒罐風(fēng)險(xiǎn);也可手動(dòng)停止工業(yè)萘儲(chǔ)罐的緊急停車(chē)按鈕,此時(shí)聯(lián)鎖動(dòng)作關(guān)閉儲(chǔ)罐進(jìn)料切斷閥,系統(tǒng)緊急停車(chē)。工業(yè)萘儲(chǔ)罐PLC控制系統(tǒng)聯(lián)鎖邏輯見(jiàn)圖3。
用非接觸式外貼超聲波液位開(kāi)關(guān)和液位計(jì)報(bào)警裝置,同時(shí)采用PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),避免罐上開(kāi)孔及動(dòng)火焊接作業(yè),減少有害危險(xiǎn)物質(zhì)的泄漏和爆炸的概率。PLC控制系統(tǒng)工作可靠,使用方便,維護(hù)量少,提高了安全性能。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完畢并投入使用,工業(yè)萘罐的安全性顯著提升,生產(chǎn)過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)由于PLC控制系統(tǒng)誤動(dòng)作導(dǎo)致的工業(yè)萘罐緊急停車(chē)、影響裝置生產(chǎn)的故障。