《危险化学品特种作业人员安全生产培训》-70页

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1、化工自动化控制仪表与 特种设备的安全操作检修规程,危险化学品特种作业人员,气 瓶 安 全 操 作,第一部分：化工自动化控制仪表,自动化及自动控制概述,化工仪表及自动化,化工自动化控制仪表作业,特种设备概述,目录,第二部分：特种设备的安全操作与检修规程,第一讲：化工自动化 控制仪表,所谓自动化是在工艺设备上，配备一些自动化装置，用它们来代替操作人员的（部分）直接劳动，使生产在不同程度上按照规定的要求自动地进行，也即： 用自动化装置来管理设备（生产过程），使之正常运行。,化工自动化是化工生产过程自动化的简称。,一、什么是自动化及自动控制,(a) 手动控制 (b) 自动控制,第一节、自动化及自动控制

2、概述,所谓“自动控制”是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制，使之有目的地修正被控对象的动力学行为，以达到预期的状态或满足预期的性能要求。 随着现代科学技术的蓬勃发展，控制系统在化工领域的应用很普遍，比如：炼油、化工、冶金、电力、生物、制药、化肥厂、涤纶短纤维、制浆、造纸等工业过程的生产规模越来越大型化、复杂化，各种类型的自动控制技术已经成了现代工业生产实现安全、高效、优质、低耗的基本条件和重要保证 。,人工操作 自动控制(Automatic control),应用“仪表、控制和自动化技术”的原始动力 ：,提高产品质量、保证生产安全、延长设备的使用寿命

3、等，表现在： 加快生产速度、减低成本、提高产量和质量、增加产品的附加值 例如：聚合反应釜控制不当极易发生爆炸。,现代工业要求，表现在： 生产过程趋向于大型化、复杂化，没有自控系统将无法生产； 先进生产工艺、环保等对自动化的要求日益提高。,提高劳动效率、减轻劳动强度、改善劳动条件，表现在 自动化生产可以避免操作人员大量、繁重、危险的操作，特别是在易燃、易爆、有毒、腐蚀性、刺激性的生产过程更是如此。,三、自动化的地位：,（2）自动化水平使衡量国家发达程度的重要标志；表 现在无人化生产、优越的生产环境、优秀的产品质量 （3）“仪表、控制和自动化技术”决定现代企业的兴衰； （4）（计算机）控制系统是现

4、代工业生产的神经中枢。,（1）自动化是提高社会生产力的有力工具之一；,自动化的地位：,四、自动化与生产工艺的关系,了解生产对象的基本特性及其对控制的影响；根据工艺要求选择合理的自控方案； 综合考虑工艺与自控双方面的因素，掌握准确的工艺条件和数据； 了解基本测控参数的测量原理、要求，便于确定合适的测控参数、选择合适的测控点等。,典型的工业生产过程生产工艺生产设备自动控制 自控与工艺的关系：自控为工艺服务。,自控专业人员必须深入了解和熟悉生产工艺和设备 工艺专业人员也必须掌握自动控制的本质,一、化工仪表及自动化系统的分类 1.按功能分为四种：测量变送仪表，控制仪表，显示报警保护仪表，执行器。 四种

5、自动化系统有机地联系在一起，形成一个生产过程的自动化。,第二节、化工仪表及自动化,2.按仪表所使用的能源分类：可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表(很少见);,3.按仪表组合形式：可以分为 基地式仪表:将测量、显示、控制等各部分集中组装在一个表壳里，从而形成一个整体，并且可就地安装的的一类仪表。 单元组合仪表:以统一的标准信号，将对参数的测量、变送、显示及控制等各种能够独立工作的单元仪表（简称单元，例如变送单元、显示单元、控制单元等）相互联系而组合起来的一种仪表 综合控制装置: 4. 按仪表安装形式:可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表(架装仪表是针对常规仪表的盘装表而言，不需要操作的仪表就装

6、成架装仪表，需要操作的安装成盘装仪表) ; 根据仪表信号的形式：可分为模拟仪表和数字仪表等等。,1.自动检测系统 为了掌握生产的状况，就必须对生产中的各种工艺变量（压力、温度、流量、物位、成分）进行自动检测，并将结果自动地指示或记录下来，以代替人工。 2.自动信号联锁保护系统 在事故发生前系统自动报警，联锁系统立即采取措施，必要时紧急停车。 3.自动操作系统 根据预先规定好的步骤，自动地对生产设备进行某种周期性的操作。 4.自动控制系统 用自动控制装置对生产中的工艺变量进行控制，使它们受到外界也扰动而偏离工艺变量指标后，能尽快地回复到工艺变量的允许范围内。,自动化系统的内容：,二、化工自动化仪

7、表安装的技术要求 仪表安装应按照设计提供的施工图、设计变更、仪表安装使用说明书的规定进行。仪表和安装材料的型号、规格和材质要符合设计规定。 三、易燃易爆场所对防爆电器设备的要求 （1）一般规定 爆炸危险场所使用的防爆电气设备，需经有关部门指定的有资质的鉴定单位出具检验合格报告。 电气设备防爆形式很多，有隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、冲砂型、无火花型、防爆特殊型和粉尘防爆型等。通常采用隔爆型、增安型、本质安全型3种。,（2）电气设备的基本要求 1）隔爆型电气设备这类设备的安全性能较高，可用于除0区外的各级危险场所。 2）增安型（防爆安全型）电气设备这类设备在正常运行时不产生火花、电

8、弧或危险高温。适用于1级和2级危险区域。 3）本质安全型电气设备这类设备在正常运行或标准试验条件下，所产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物。,4）正压型电气设备某些大、中型电气设备，当采用其他防爆结构有困难时，可采用正压型结构。 5）充油型电气设备工作中经常产生电火花以及有活动部件的电气设备，可以采用这种防爆型式。 6）充砂型电气设备这类设备只适用于没有活动部件的电气设备，可用于1级或2级危险区域场所。,7）无火花型电气设备在正常运行时，不产生火花、电弧及高温表面，主要用于2级危险区域场所，使用范围较广。 8）防爆特殊型电气设备这类设备在结构上不属于上述各种类型。它采用其他防爆措施，如浇注

9、环氧树脂及充填石英砂等。,四、火灾爆炸危险场所的电气安全,1防爆电气的通用技术要求及选型原则 2爆炸性气体环境中防爆电气的选用 3爆炸性粉尘环境防爆电气的选用,1防爆电气的通用技术要求及选型原则,（1）防爆电气的通用技术要求 1）在爆炸危险场所运行时，具备不引燃爆炸物质的性能。 2）产品质量合格，必须是经国家认可的检验单位检验合格，并取得防爆合格证的产品。 3）铭牌、标志齐全：应设置标明防爆检验合格证号和防爆标志铭牌，在明显部位，应有永久性防爆标志Ex。 4）在爆炸危险环境里，选用防爆电气的允许最高表面温度不得超过作业场所爆炸危险物质的引燃温度。,（2）选型原则,1）应根据爆炸危险环境分区等级

10、和爆炸性物质（单纯物质或混合物）的类别、级别选用相应的防爆电气。 2）选用防爆电气的级别、温度组别，不应低于该爆炸危险环境内爆炸性物质的级别和温度组别。 当存在两种或两种以上爆炸性物质时，应按危险程度较高的级别和温度组别进行选用。,3）爆炸危险环境内应选用功率适当的防爆电气，并应相应符合环境中存在的化学的、机械的、温度的、生物的以及风沙、潮湿等不同环境条件对电气设备的要求，而目电气设备的结构还应满足在规定运行条件（如工作负荷特性、工作时间等）下，不降低防爆性能的要求。 4）防爆电气选型应根据运行安全、维修便利、技术先进、经济合理等原则，进行综合分析、科学选定。,（3）防爆电气设备标志,1）电气

11、设备铭牌右上方有明显的标志“Ex”。 2）应顺次标明防爆类型、类别、级别、温度组别等防爆标志。,2. 防爆电气设备的选用,1）根据危险区域等级，选定防爆电气设备类型,3爆炸性粉尘环境防爆电气的选用,（1）电气设备配置原则 具备防爆电气设备通用技术条件，此外： 爆炸性粉尘环境内所用有可能过负荷电气设备，应装可靠的过负荷保护； 爆炸性粉尘环境事故排风用电动机，应在生产装置发生事故情况下便于操作处设置其紧急启动按钮，或者设置与事故信号、报警装置联锁启动； 爆炸性粉尘环境内，应尽量少装插座及局部照明灯具。如必须安装时，插座宜安置在爆炸性粉尘不易积聚处，灯具宜安置在事故发生时气流不易冲击处。,（2）电气

12、设备选型 可燃性非导电粉尘和可燃纤维的区域采用防尘结构（标志为IP）的粉尘防爆电气设备 爆炸性粉尘环境及全体爆炸性粉尘环境均采用尘密结构（标志为IP）的粉尘防爆电气设备，并按照粉尘的不同引燃温度选择不同引燃温度组别的电气设备。,第三节、化工自动化控制仪表作业 一、化工自动化及仪表的安装 自动化仪表系统按其功能可分三大类： 检测系统、自动调节系统和信号连锁系统。 仪表的安装程序分三阶段：即施工准备阶段、施工阶段和试车交工阶段。 1.施工准备阶段 （1）资料准备。 （2）技术准备。 （3）物资准备。 （4）表格准备。,（5）施工工具、机具和标准仪器的准备。 2.施工阶段仪表工程的施工周期很长。 施

13、工过程中主要工作： （1）配合工艺安装取源部件 （2）在线仪表安装 （3）仪表盘、柜、箱、操作台安装 （4）仪表桥架、槽板安装、仪表管、线配制，支架制作安装，仪表管路吹扫、试车、试压、试漏 （5）单体调试，系统联校，模拟试验 （6）配合工艺进行单体试车,（7）配合建设单位进行联动试车 安装顺序如下： （1）仪表控制室仪表盘的安装于现场一次点的安装。 （2）进行工艺管道、工艺设备上一次点的配合安装及复核非标设备制作时仪表一次点的位置、数量、方位、标高，以及开孔大小能否符合安装需要。 （3）对出库仪表进行一次校验。 （4）现场仪表配线和安装保护箱、控制仪表等。 （5）仪表管路吹扫和试压。 （6）二

14、次联校。,3.试车、交工阶段工艺设备安装就位，工艺管道试压、吹扫完毕，工程即进入试车阶段。,二、化工自动化及仪表控制系统操作与运行,（二）控制系统的投运 1.准备工作 2.仪表检查 3.检查控制器的正、反作用及控制阀的气开、气关型式,6.控制器参数的整定,三、易燃易爆场所仪表安全操作要点,（1）了解工作场所易燃易爆等级、危险程度以及对电气设备 的防爆要求; （2）具体操作时，必须由两人以上作业； （3）对仪表进行故障处理；,4.控制阀的投运 5.控制器的手动和自动切换,先用人工操作旁路阀，然后过渡到控制阀手动遥控,开始就手动遥控,（4）电动仪表拆装必须先断开电源； （5）带联锁的仪表先解除联锁

15、，再维护和修理； （6）使用工具要合适； （7）照明灯要符合防爆要求，采用安全电压； （8）进入化工设备、容器内进行检修，必须进行气体取样分析，分析结果对人体无影响，在设备内动火符合安全防爆规范时，方可进入； （9）在易燃易爆场所进行动火作业时，必须办理动火证，并要有人监护； （10）不要在有压力的情况下拆卸仪表； （11）仪表电源、信号电缆接线要符合防爆电气对接线的要求，防止可燃性或腐蚀性气体进入仪表内部。,第二讲：特种设备的安全操作与检修规程,1.特种设备 涉及生命安全、危险性较大的设备设施、附属的安全附件、安全保护装置与安全保护装置相关的设施。,第一节、特种设备概述,一、概念,特种设备,

16、机电类（必须由电力牵引或驱动的设备） 电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、厂内机动车辆,承压类（承压密闭设备或管状设备） 锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道等。,化工机械有别于其他机械的显著特点包括：涉及的能量形式多种多样，相互间转换过程比较复杂。 最常见的能量形式有：热能、机械能、化学能、电磁能等。 物质性质多变：如其组成、组分及其相态的多变等。 运用工况领域广阔，操作参数特殊：如高低压、高低转速、高低温、高低黏度等。 具有优良的适用不同化学性能的要求。,化工机械属于特种设备,化工机械总体上可分为两大类，即化工设备和化工机器。 化工设备主要包括各种容器（如热交换器、塔器、反应器、槽罐等）、锅炉、工业管道、起重机械等。其主要作用部件一般是静止的，习惯上称静止设备。 化工机器主要包括离心机、压缩机、泵、过滤机、破碎机、旋转窑、旋转干燥器、运输机等，其主要作用部件是经常运动的，习惯上称转动设备。,二、化工机械的分类,电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、厂内机动车辆,三