自控仪表设计中的安全防爆
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阐述石油化工自控仪表安装与质量控制引言石油化工自控仪表是随着化工自动化控制的发展而出现的,在石油化工企业日常运行的过程中,石油化工仪表在石油化工企业中出现了多元化的状况,不仅如此,石油化工对仪表运行的精确性、数字化等方面也提出了更高的要求,而采用传统的措施人工对其仪表进行控制与监控,不仅耗费人力物力资源降低工作效率,而且还很容易由于疏忽或人为原因埋下安全隐患。
由此看来,石油化工自控仪表的研发与应用是十分重要的方面,从更深入的层面分析,石油化工自控仪表安全及质量控制更是尤为重要的一项工作。
1.石油化工自控仪表安装与质量控制工作程序1.1施工准备工作质量控制石油化工自控仪表安装前主要做好两个方面的准备工作。
一是对管材及配件质量进行检查,主要是对购置的化工管材及有关配件进行管材尺寸、管材种类、数量等基本参数的检查,除了对这些基本参数进行检查外,还应通过试验的方法对管材、阀门等进行有关强度及泄漏试验检测,并且及时对检查结果进行详细记录,并严格杜绝不合格管材在施工中的出现;二是对购置的石油化工自控仪表本身的质量情况进行核定,其核定依据主要为工业自动化仪表施工及有关验收规范,石油化工自控仪表施工技术指导等,通过这些具有代表性的质量检测文件,对自控仪表进行严格的质量与性能检测,并做好有关质量检测记录,避免后续出现问题无从查起原因。
1.2施工顺序确定在石油化工自控仪表安装施工过程中,依照施工顺序组织施工时还应主要以下一些问题。
1.2.1对石油化工自控仪表在具体安装之前,对其进行仪表校定,这是最基本的一项工作,从专业角度来说就是对石油化工自控仪表的标定,通过标定能够及时对仪表内部结构元件进行性能测定,检查性能、精准度等是否达标,对于标定不达标的自控仪表,应尽快找到不达标的原因,对其进行返厂处理进行更换。
总之,石油化工自控仪表安装之前,应确保质量达标,不存在质量安全隐患。
1.2.2从石油化工企业的运作看,实际上各类变送器的安装量较大,且涉及的范围较广,在实际中为了最大程度上确保自控一起安装质量合格,通常会预先安装数套并使其质量达到设计及规范要求,而后通过设计、监理等各方的共同确认后,随后以此为参照标准进行后续组织施工,这样通过预先一小部分的质量达标,进而在很大程度上确保了后续施工的质量合格,不仅及时减少了返工的几率,同时又大大提高了整体的施工技术。
仪表自动控制系统安全管理制度一、总则1、为加强仪表及自控系统管理工作,保障仪表及自控系统安全运行,依据国家法律、法规及相关制度,特制定本制度。
2、本规定适用于煤制甲醇分公司仪器、仪表的管理。
3、仪表及自动控制系统是指在生产过程中所使用的各类检测仪表、控制监视仪表、计量仪表、过程控制计算机系统、过程控制系统、安全仪表系统、在线分析仪表、可燃气及有毒气体检测报警仪表、执行器、工业视频监视系统、火灾报警监测系统、化验分析仪器及其附属单元等。
二、管理职责1、生产技术部和电仪车间依据其职责,全面管理公司仪表及自控系统工作,指导各工艺车间不断改进和加强仪表及自控系统管理工作,提高仪表及自控系统技术和管理水平.2、仪表及自动控制系统管理职责(1)负责贯彻上级部门仪表及自动控制系统管理的有关规定、制度,组织制定仪表及自动控制系统管理制度、发展规划和实施细则,并监督执行。
(2)负责编制和审批仪表及自动控制系统年度大修、更新及日常检修计划,并组织实施。
(3)负责组织仪表及自动控制系统故障分析和处理,制定防范措施,提高仪表及自动控制系统保障能力。
(4)掌握仪表及自动控制系统的运行情况,每年定期组织对仪表及自动控制系统管理工作的检查及考核,保证装置仪表及自动控制系统的完好。
(5)组织基建、技改、技措、安措、环措等项目中仪表及自动控制系统选型、设计方案审查、签订技术协议和竣工验收工作。
三、基础管理1、应建立如下仪表及自动控制系统管理制度:(1)仪表及自动控制系统管理安全岗位责任制度.(2)仪表及自动控制系统管理岗位巡检制度。
(3)仪表及自动控制系统管理维护保养制度。
(4)仪表及自动控制系统管理岗位交接班制度。
(5)根据实际情况编制其他管理制度。
2、应建立仪表及自动控制系统管理档案,包括:(1)工程竣工资料(装置整套仪表及自动控制设计图纸等)。
(2)仪表及自动控制系统购置技术协议。
(3)仪表及自动控制系统供货商随机成套资料。
自控装置及仪表检修维护作业安全管理自动化工程中,自控装置及仪表检修维护作业安全管理是十分重要的一项工作。
对于工程师与技术人员而言,必须严格遵守安全制度,加强自我保护意识,以确保自身人身安全,同时保证工作任务的顺利完成。
检查仪器设备的完好性在进行自控装置及仪表检修维护作业前,必须进行检查工作。
首先需要检查所使用的仪器设备是否正常与完好。
如果发现故障的设备,要立即向上级汇报,并进行修理或更换工作。
未经检查的不良设备将极大地增加工作人员的安全风险。
安全起重操作自控装置及仪表检修维护作业中,需要进行起重操作的情况屡见不鲜,那么起重作业的安全性就显得尤为重要。
进行起重操作时,应该严格按照操作制度进行,并与相关人员协调配合。
为了防止事故的发生,需要对起重设备进行定期检查,并检查设备是否正常工作。
工作场所的安全措施在进行自控装置及仪表检修维护作业时,还需要充分准备工作场所的安全措施。
首先要做到工作区域的隔离,并划定好安全区域,工作人员在安全区域内进行工作,通行区域要进行封锁,防止工作人员受伤。
还要做好防洪、防雷、防爆、防火的工作,以预防安全事故的发生。
此类措施是提高工作人员工作效率的同时也是保障职工的生命财产安全。
编制作业方案在进行自控装置及仪表检修维护作业时,还需制定详细的作业方案。
作业方案要明确每项工作的细节步骤,并注明操作人员及其职责。
对于可能存在的危险情况,还需列出措施和方法,以防事故的发生。
在工作结束时,要进行项目的验收,并制定安全工作总结报告,以便于以后工作的改进。
配备必需的安全设备与工具在执行自控装置及仪表检修维护作业时,还必须配备必需的安全设备与工具。
这些工具和设备必须符合相关标准,品质安全、性能可靠。
准备好这些必备的设备,可以提高工作的效率,同时也保证了工作人员的安全。
工作人员培训自控装置及仪表检修维护作业过程中,必须保证工作人员的安全。
进行人员培训,必须规范化,严格遵守安全手册和规定。
第一步是提供理论知识的讲解,包括作业安全要求、仪器设备的应用和工作原理等等。
目录一、编制说明 (1)二、编制依据 (1)三、工程概况 (1)四、施工前的准备工作 (1)五、热工仪表及装置单体调试 (2)六、仪表系统试验 (8)七、安全技术措施 (9)八、环境保护及文明施工 (10)九、主要标准仪器配置表 (11)一、编制说明本工程中设备、管道内的介质多为剧毒、有腐蚀性、易燃易爆的化学物质,施工中应严格按照设计图纸和施工规范进行,加强对防爆环境自控仪表调试的技术管理,从而保障施工使用的安全和可靠性。
为了给工人创造一个安全的操作环境,杜绝和减少施工中的不安全因素,达到预定的安全质量目标,特制订本调试方案。
二、编制依据设计施工图纸和有关产品说明书及技术文件《石油化工仪表工程施工技术规程》SH/T 3521—2007《自动化仪表工程施工质量验收规范》GB50131—2007《化学工业工程建设交工技术文件规定》GB20237-1994《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093—2002《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005《电气装置工程爆炸和火灾危险环境电气施工及验收规范》GB50257—96《石油化工施工安全技术规程》SH3505—99《自控安装图集》HG/T21581-2010三、工程概况—-----——-项目分馏区自控仪表调试工程。
本工程包括400#工段、600#工段、冷凝水回收系统的自控仪表安装.分馏区装置主要仪表类型:1温度测量,选用一体化温度变送器,隔爆铂热电阻及双金属温度计;2压力测量,选用智能差压变送器、智能压力变送器、智能绝对压力变送器及各种类型压力表;3流量测量,选用节流装置配智能差压变送器、金属管浮子流量计、质量流量计及电磁流量计;4液位测量,选用一体化磁耦合液位计、智能浮筒液位变送器及双法兰智能差压变送器;5执行器选用气动薄膜调节阀、气动蝶阀及气动切断球阀;6可燃气体检测选用可燃气体变送器7冷凝水回收系统中随汽水分离器配套的仪表选型由设备成套供货商提供。
教你学会仪表回路本安计算及本安回路设计在石油、石化等过程行业中,可能出现潜在的爆炸性环境,在实践中必须对系统中的现场相关设备采取相应的防爆措施。
自控仪表设备采用的防爆技术主要有:本安(Ex i)、隔爆(Ex d)、增安(Ex e)、正压(Ex p)、浇封(Ex m)等各类型。
在众多的防爆技术中,本安防爆技术作为一种以抑制点火源能量为防爆手段的安全技术,以其结构简单、体积小、质量轻,可带电维护、标定和更换零件等优点,目前在各个行业的工程项目中已得到了广泛应用。
在某化工项目中业主提出:根据以往的项目经验,如果没有对本安回路进行严格的计算,在生产过程中仍然会有30%左右的回路存在安全隐患。
即使目前国内对本安计算无特殊要求,业主仍要求在项目设计过程中对每条本安回路进行严格的本安回路计算,本安回路计算的依据是国际电工委员会IEC 60079-14:2007的相关规定。
本安回路设计基本要求:通过控制电路的电参数(如减小电感和电容等储能元件参数),或降低电路电流和电压,使电路达到本安防爆要求;电路中元器件要有足够的功率,连接导线应具有足够截面,以使电路在各种故障条件下可能产生的高电压和大电流不会破坏元件性能,通过元件的可靠性来保证电路的可靠性。
这就要求对本安回路中相应的电气元件参数进行计算,即本安回路计算,以达到相关安全规范的要求,使安全生产更有保证。
1、本安防爆技术简介本安防爆技术的基本原理是以限制能量的原则达到防爆的目的,本安技术在回路正常或异常情况下,可靠地将电路中的能量限制在一个允许的范围内,以保证电气设备发生短路、元器件损坏等情况下,不至于引起其周围可能存在的危险气体的爆炸。
本质安全防爆系统简称本安回路系统,由三部分组成:现场本安设备、本安电缆及关联设备,如图1所示。
系统回路以安全栅为界分为本质安全电路和非本质安全电路。
从安全栅通过本安电缆连接到现场仪表所构成的电路为本安电路;从安全栅到DCS以及到供电电源的电路为非本安回路。
当前位置:文章内容仪表防护防爆等级正压防爆的柜子2009-11-19 15:34:34| 分类:自动控制| 标签:|字号大中小订阅IP X X第一位表示防固体侵入的级别:0.无防护1.防护大于50mm(如:手掌)2.大于12mm(如:手指)3.大于2.5mm(如:工具,导线)4.大于1.0mm(如:导线,细棍)5.防护足以造成危害的粉尘。
6.表示完全防尘第二位表示防水侵入级别:0.无防护1.防滴水2.防下滴倾角小于15°的滴水3.防喷洒水,倾角<60°4.防护来自所有方向溅水5.防护来自所有方向水柱6.防护水溏或高压水柱7.侵于水中150mm~1m深,防水8.埋于水中,适合连续侵于水中,防水(例如:IP65即表示完全防尘,并可以防护来自所有方向的水柱)防爆常识一、防爆电气设备的防爆型式1.爆炸性混合物产生爆炸的条件爆炸是指物质从一种状态,经过物理变化或化学变化,突然变成另一种状态并放出巨大的能量,而产生的光和热或机械功。
在此仅谈及爆炸性混合物的爆炸,即所有的可燃性气体、蒸气及粉尘与空气所形成的爆炸性混合物的爆炸。
这类爆炸需要同时具备三个条件才可能发生:第一,必须存在爆炸性物质或可燃性物质;第二,要有助燃性物质,主要是空气中的氧气;第三,就是还要存在引燃源(如火花、电弧和危险温度等),它提供点燃混合物所必需的能量。
只有这三个条件同时存在,才有发生爆炸的可能性,其中任何一个条件不具备,就不会产生燃烧和爆炸。
因此,采取适当的措施,使三个条件不同时具备即可达到防止爆炸的目的。
由于爆炸性混合物普遍存在于煤炭、石油、化工、纺织、粮食加工等行业的生产、加工、储运等场所,如发生爆炸则危害极大。
于是,人们采取了多种防爆技术方法,防止爆炸危险性环境形成及其爆炸。
2.基本防爆型式(1) 隔爆型“d”隔爆型防爆型式是把设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内,其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙,渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏,并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃(参见GB 3836 2标准)。
自控仪表安装工安全操作规定
1. 在进行自控仪表安装工作前,必须严格遵守安全操作规定,确保自己和他人的安全。
2. 在进行任何工作之前,务必佩戴必要的个人防护装备,例如安全帽、防护眼镜、耳塞等。
3. 在操作自控仪表之前,必须先熟悉并理解自控仪表的工作原理和操作方法,确保操作正确。
4. 在操作过程中,严禁喝酒、吸烟以及吃东西等不安全行为。
5. 操作自控仪表时,应该确保设备处于停机状态,切断电源,并进行安全隔离,以防止意外操作引发危险。
6. 在拆卸或安装自控仪表时,应该使用合适的工具,并注意力集中,避免出现失误或意外情况。
7. 在进行电气连接时,应该确保线路处于断电状态,使用绝缘工具,避免触电风险。
8. 安装自控仪表时,必须按照相关标准和要求进行,保证安装牢固可靠,并进行必要的防护措施,防止外部环境影响。
9. 在操作过程中,如发现任何异常或安全隐患,应立即停止操作,并向上级汇报。
10. 操作完成后,将工作区域整理干净,清理工作现场,工具和材料要放置到指定位置,避免造成杂乱。
11. 要经常参加安全培训,增强安全意识,及时了解相关安全操作规定的更新和变化。
总之,自控仪表安装工必须始终将安全放在首位,严格遵守安全操作规定,以防止意外事故的发生,保障个人和他人的生命财产安全。
仪表复习题一、单选题1.一压力变送器的输出范围为20~100KPa,那么它测量时最大可以测到( B )Kpa。
A、80B、100C、120D、02、压力表的使用范围一般在它量程的1/3~2/3处,如果低于1/3则( B )。
A、精度等级下降B、相对误差增加C、因压力过低而没指示D、示值正常3、安全火花型防爆仪表在本质上是安全的,因此称这类仪表为本质安全防爆仪表,简称( C )。
A、无火花仪表B、隔爆仪表C、本安仪表D、安全仪表4、DCS系统中DO表示( A )。
A、开关量输出B、模拟输出C、模拟输入D、开关量输入5、拆卸压力表时,①切断引压阀,②打开排污阀,③压力表指针回零,④稍稍松开压力表接头。
顺序正确的是( B )。
A、①②③④B、①④②③C、②①③④D、①③④②6、集散型控制系统有两大部分组成( A )。
A、硬件和软件B、卡件和仪表C、硬件和仪表D、软件和控制仪表7、用单法兰液面计测量开口容器液位,液面计已校好后因维护需要仪表安装位置下移了一段距离,则仪表指示( C )。
A、不变B、下降C、上升8、在水平和倾斜的管道上安装压力取源部件时,若测量蒸汽压力,取压点应在管道的( C )与管道的水平中心线成0~45°夹角的范围内。
A、上半部B、下半部C、上半部以及下半部D、都可以9、一台电动Ⅲ型差压变送器,所供电电压为12VDC,则该变送器( B )工作。
A、可以B、不可以C、视具体情况而定10、热电阻与显示仪表的连接用(A )。
A、三线制B、四线制C、两线制D、两线制11、热电偶的延长用( A )。
A、补偿导线B、二芯电缆C、三芯电缆D、屏蔽铜芯电缆12、根据( A )选用热电偶和热电阻。
A、测温范围B、环境温度C、测温对象D、以上均是13、调节阀的正、反作用是由( A )来确定的。
A、阀芯阀座的相对位置B、压力信号的输入位置C、调节阀的类型D、安全生产14、转子流量计中被测流体流向必须( A )。
仪器仪表自动控制系统及安全联锁系统的安全生产管理制度(试行)一、目的为加强公司仪器仪表、自动控制系统、安全联锁系统(以下简称“仪表设备")的管理工作,提高仪表设备管理水平,保障仪表设备安全经济运行,确保生产平稳运行,依据国家有关法律、法规和公司生产实际制定本制度。
二、范围:1)、本制度适用于公司内部。
2)、本制度所称仪表设备是指在生产过程中所使用的各类检测仪表、自动控制监视仪表、执行器、过程控制计算机系统、分析仪器仪表、可燃(有毒)气体检测报警器及其辅助单元等。
3)、仪表设备管理的主要目标是对仪表设备从规划、设计、选型、购置、安装、使用、维护、修理、改造、更新直至报废的全过程进行科学的管理,使仪表设备处于良好的技术状态。
4)、本制度规定了安全联锁系统投运与摘除的具体要求。
5)、本制度规定了仪器仪表、自动控制系统及安全联锁系统的检修和维护保养的相关要求。
6)、本制度规定了仪器仪表、自动控制系统及安全联锁系统的管理和仪表部门日常维护的相关要求.三、管理机构与职责范围1)、仪表设备由制造部仪表负责归口管理。
2)、在线分析仪表由质量技术部负责归口管理。
3)、制造部仪表职责:(一)贯彻执行国家有关仪表设备管理工作的方针、政策和法规,以及公司有关的仪表设备管理工作的要求。
(二)组织制定和修订公司仪表设备管理制度、规程、标准和规定。
(三)检查落实本部门执行仪表设备管理制度的情况。
(四)参与新建装置、重大更新和技术改造等项目中仪表设备的规划、设计选型等前期管理工作。
(五)负责审查仪表设备零购、更新、报废及检修计划。
(六)负责审核仪表设备的检修项目及方案,参与重要仪表项目验收工作。
(七)负责组织仪表设备新产品、新材料、新技术的交流及先进管理经验的交流及推广应用。
(八)组织公司重大仪表设备事故调查与分析。
(九)负责公司仪器、仪表、安全联锁系统及自动控制系统的日常运行和维护保养.(十)负责本部室各类台账的记录工作。
自控专业标准规范:化工自动化仪表选型设计规范
化工自动化仪表的选型应符合《石油化工自动化仪表选型设计规范》(SH/T3005)的相关要求,其一般规定如下。
(1)仪表选型应根据工艺要求的操作条件、设计条件、精确度等级、工艺介质特性、检测点环境、配管材料等级规定及安全环保要求等因素确定,并满足工程项目对仪表选型的总体技术水平要求。
仪表选型应安全可靠、技术先进、经济合理。
(2)仪表选型在性能要求上应根据测量用途、测量范围、范围度、精确度、灵敏度、分辨率、重复性、线性度、可调比、死区、永久压损、输出信号特性、响应时间、控制系统要求、安全系统要求、防火要求、环保要求、节能要求、可靠性及经济性等因素来综合考虑。
(3)设计选用的仪表应为经国家授权机构批准并取得制造许可证的合格产品,不得选用未经工业鉴定的研制仪表,除特殊要求外,仪表宜选用供货商的标准系列产品。
(4)特殊测量仪表应按相关标准或制造厂要求选型。
(5)在爆炸危险场所安装的电子式仪表应根据防爆危险区划分选用本安型、隔爆型或无火花限能型等防爆型仪表,防爆设计应执行GB3836.1及其系列标准。
(6)严禁选用石棉、汞等环保法规禁用的材料作为仪表的零部件及填充材料。
(7)仪表的承受压力部件不得采用低熔点的材质,如铅、锌、铝及其合金;含有乙炔场合的仪表材质不应含铜及铜合金。
第30卷 第10期2023年10月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.302023 No.10MDI装置的仪表选型和自动化方案赵树海(连云港沃利工程技术有限公司 北京分公司,北京 100012)摘 要:MDI 装置工艺物料具有高粘稠、易聚合特性,反应设备真空度高,含有氯化物杂质,遇水极易反应生成尿素,堵塞管路,因此在仪表选型方面存在特殊要求。
工艺安全方面:一是该装置涉及到的氯苯和氨为国家重点监管的危险化学品,需要监测可能的泄漏并报警;二是按照HAZOP 的要求设置安全仪表系统;三是紧急切断阀的设置。
本文主要探讨MDI 装置的自动化仪表选型方案、安全设施和措施,为今后同类装置的工程设计提供参考。
关键词:MDI ;自动化仪表;GDS ;核子液位中图分类号:TH86 文献标志码:AInstrument Selection and Automated System Design forA MDI PlantZhao Shuhai(Lianyungang Worley Engineering Co., Ltd., Beijing Branch, Beijing, 100012, China )Abstract:The process material of the MDI plant is high viscosity, easy polymerization and high vacuum in the distillation column, containing chloride impurities, easily react with water to generate urea, such that blocking pipes, so there are special re-quirements in instrument selecting. Regarding to the process safety, firstly, the chlorobenzene and ammonia are hazardous chemicals supervised by authorities, its potential leakage shall be monitored and alarm to personal; Second, a safety instruments shall be used according to the HAZOP analysis; Third, emergency shut-off valves shall be required by GB Code. This document describes the instrument selection, safety facilities and measures, and provide some criteria to the engineering of similar plant.Key words:MDI ;automation instruments ;GDS ;nuclear liquid level收稿日期:2023-07-07作者简介:赵树海(1983-),男,内蒙古锡林浩特人,本科,工程师,从事工业自动化仪表工程设计。
Xx有限公司仪表及自动控制设备管理规定第一章总则第一条为了加强xx有限公司(以下简称公司)仪表及自动控制设备(以下简称仪表设备)的管理工作,提高仪表设备管理水平,保障仪表设备安全经济运行,依据国家相关法律、法规,结合集团、公司实际情况,制定本规定。
第二条本规定所称仪表设备是指在公司生产运营过程中所使用的各类检测仪表、控制监视仪表、执行器、过程控制计算机系统、在线分析仪表、可燃(有毒)气体检测报警仪及其辅助单元等。
第三条本规定依据《xx科技有限公司仪表及自动控制设备管理规定》(xx机〔2018〕103号)制定,适用于公司机械动力部仪表专业。
第四条仪表设备管理的主要目标是对仪表设备从使用、维护、修理、改造、更新直至报废等进行科学的管理,使仪表设备处于良好的技术状态。
第二章管理职责第五条公司机械动力部是公司仪表设备管理工作的归口管理部门,主要职责:1(一)贯彻执行国家有关仪表设备管理工作的方针、政策和法规,贯彻执行xx有限公司、xx科技有限公司仪表设备管理制度、规定、规程和标准。
(二)负责制定和修订本公司仪表设备管理办法、规程和标准。
(三)检查仪表专业执行仪表管理规定、规程和标准的情况。
(四)参与新建装置、重点更新及技改技措项目仪表设备的规划、设计选型等前期技术管理工作。
(五)负责审核仪表设备零购、更新、报废计划及审批检修计划。
(六)参与审查仪表设备及其系统的技改技措项目计划。
(七)负责仪表设备的日常运行、维护管理工作,按时汇总、上报仪表设备技术状况有关统计表。
(八)负责审批重要仪表设备的检修项目及方案,参与重要仪表项目验收工作。
(九)负责组织仪表设备新产品、新材料、新技术和先进管理经验的交流及推广应用。
(十)负责组织仪表设备的重大事故调查,并及时提交事故报告。
(十一)组织建立健全仪表设备台帐及档案。
第六条生产运行部主要职责2(一)参与新建装置、重点更新及技改技措项目仪表设备设置合理性的审查工作;参与新增联锁逻辑的检查确认工作。
自动控制仪表简述一.自动控制仪表的作用自动控制是指再没有人直接参与的情况下,利用控制装置(控制器),使机器、设备或生产过程(被控对象)的某一工作状态或参数(被控量)自动按照预定的规律运行。
自动控制是可以在检测的基础上,在应用控制仪表(常称为控制器)和执行器来代替人工操作。
自动控制仪表在自动控制系统中的作用是将被控变量的测量值与给定值相比较,产生一定的偏差,控制仪表根据该偏差进行一定的数学运算,并将运算结果以一定的信号形式送往执行器,以实现对于被控变量的自动控制。
二.自动控制仪表的分类及其特点1.按控制仪表的结构形式分类(1)基地式控制仪表⑴原理:基地式控制仪表是将测量、变送、显示及控制等功能集于一身的一种控制仪表。
它的结构比较简单,常用于简单控制系统。
⑵目前流行的仪表:有MOOR公司的XCT340 D-B、SMAR公司的LD301和KF系列。
⑶存在的问题:①气动基地式仪表(例如KF系列)要比电动基地式仪表的价格贵l倍还要多;②目前电动基地式仪表还未国产化,尚需进口;③气动基地式仪表对气源质量要求高。
往往由于气源净化不好而不能投入自动。
⑷发展方向:电动基地式仪表的发展趋势是全部采用现场总线技术,将一些本属于控制室中控制器的功能下放到现场型仪表中,从而更加拓宽了其使用范围。
不但简化了系统,节约了投资。
而且利用现场总线的双向通信功能,可由现场向控制室发出测量参数、维修预报以及故障诊断等信号,同时,也可在控制室对电动基地式仪表进行在线组态、设定、维护及调整。
(2)单元组合式仪表⑴原理:单元组合式仪表把整套仪表按照其功能和使用要求,分成若干独立作用的单元,个单元之间用统一的标准信号联系,使用时,针对不同的要求,将个单元以不同的形式组合,可以组成各种各样的自动检测和控制系统。
图1-1用电动单元组合仪表构成的调节系统⑵单元组合式仪表的分类(按使用的能源来分)①气动单元组合式仪表:以电作为能源及传送信号的仪表.这种仪表具有响应快速,易于控制和远距离传送,便于与各种电子装置、计算机等配合,可构成各种复杂的综合控制系统,发展十分迅速,在生产中被广泛应用。
仪表复习题一、单选题1.一压力变送器的输出范围为20~100KPa,那么它测量时最大可以测到( B )Kpa。
A、80B、100C、120D、02、压力表的使用范围一般在它量程的1/3~2/3处,如果低于1/3则( B )。
A、精度等级下降B、相对误差增加C、因压力过低而没指示D、示值正常3、安全火花型防爆仪表在本质上是安全的,因此称这类仪表为本质安全防爆仪表,简称( C )。
A、无火花仪表B、隔爆仪表C、本安仪表D、安全仪表4、DCS系统中DO表示( A )。
A、开关量输出B、模拟输出C、模拟输入D、开关量输入5、拆卸压力表时,①切断引压阀,②打开排污阀,③压力表指针回零,④稍稍松开压力表接头。
顺序正确的是( B )。
A、①②③④B、①④②③C、②①③④D、①③④②6、集散型控制系统有两大部分组成( A )。
A、硬件和软件B、卡件和仪表C、硬件和仪表D、软件和控制仪表7、用单法兰液面计测量开口容器液位,液面计已校好后因维护需要仪表安装位置下移了一段距离,则仪表指示( C )。
A、不变B、下降C、上升8、在水平和倾斜的管道上安装压力取源部件时,若测量蒸汽压力,取压点应在管道的( C )与管道的水平中心线成0~45°夹角的范围内。
A、上半部B、下半部C、上半部以及下半部D、都可以9、一台电动Ⅲ型差压变送器,所供电电压为12VDC,则该变送器( B )工作。
A、可以B、不可以C、视具体情况而定10、热电阻与显示仪表的连接用(A )。
A、三线制B、四线制C、两线制D、两线制11、热电偶的延长用( A )。
A、补偿导线B、二芯电缆C、三芯电缆D、屏蔽铜芯电缆12、根据( A )选用热电偶和热电阻。
A、测温范围B、环境温度C、测温对象D、以上均是13、调节阀的正、反作用是由( A )来确定的。
A、阀芯阀座的相对位置B、压力信号的输入位置C、调节阀的类型D、安全生产14、转子流量计中被测流体流向必须( A )。
摘要:介绍了本安仪表回路及其计算方法,以某制药厂合成药车间为例,对其本安仪表回路进行设计与计算,同时对计算结果进行了分析,并简要总结了本安仪表回路计算的注意事项。
关键词:本安仪表回路;本安计算;医药工程;自动化0 引言在药厂生产过程中,可能会使用到易燃、易爆物质,从而使该区域成为爆炸危险区域,故必须对该区域采取相应的防爆措施。
其中,自控仪表设备采取的防爆措施类型包括本质安全型、增安型、隔爆型、正压型、浇封型等。
对于自控仪表设备而言,本质安全型和隔爆型为其主要的防爆措施类型。
与隔爆技术不同的是,本质安全防爆技术是通过对点火源的能量进行抑制,从而达到防爆的目的。
由于本质安全仪表(以下简称为本安仪表)具有轻便、小巧、可在通电情况下更换与维护、适用范围广、可靠度高等特点,在各行业中得到了广泛运用。
本安仪表需要与安全栅、本安电缆配套使用,构成本安仪表回路。
国际工程项目通常要求进行本安仪表回路计算,国外业主发现,如未对本安仪表回路进行严格计算,则有30%左右的回路存有安全隐患。
目前,本安仪表回路广泛应用于石化装置中,随着我国企业安全管理意识的日益提高,国内与国际逐渐接轨,国内石化工程项目也逐渐开始对本安仪表回路进行计算。
可以预见,使用本安防爆技术的医药工程项目也将逐渐开展本安仪表回路计算。
本安仪表回路计算方法由国际电工委员会IEC 60079-14规定,其在国内对应的标准为GB/T 3836.15—2017《爆炸性环境第15部分:电气装置的设计、选型和安装》。
1 本安仪表回路计算1.1 本安防爆技术及本安仪表回路本安防爆技术作为一种以低功率为原则的设计技术,其基本原理是通过抑制点火源能量达到防爆的目的。
本安防爆技术的显著特征是现场仪表及其连接电缆释放出的热能与电火花不能点燃环境中的爆炸性混合物。
本安仪表防爆系统简称为本安仪表回路,由本安仪表、本安电缆和安全栅组成。
典型的本安仪表回路如图1所示。
图1 典型的本安仪表回路(1)现场本安仪表:是指在故障及正常状态下,所产生的热能及电火花不能点燃规定的爆炸性气体混合物的仪表设备。
目录自动化仪表选型设计规定HG/T20507-2000 (1)1 温度仪表 (1)2 压力仪表 (2)3 流量仪表 (4)4 物位仪表 (6)5 过程分析仪表 (9)6 显示控制仪表 (10)7 仪表盘 (10)8 控制阀 (12)9 附录A (12)10 附录B (12)自动化仪表选型设计规定HG/T20507-20001温度仪表1.1总则1.1.1适用范围1.1.2单位及标度(刻度)1.1.3检出元件插入长度1.1.4检出元件保护套材质不低于设备或管道材质.1.1.5检出元件保护套管1.1.6用于可燃性气体、蒸汽及可燃性粉尘等爆炸危险场所的就地带点接点的温度仪表、温度开关、温度检出元件和变送器等,应根据所确定的危险场所类别以及被测介质的危险程度,选择合适的防爆结构形式或采取其他的防爆措施。
1.1.7用于腐蚀性气体及有害粉尘等场所的温度仪表,应根据使用环境条件选择合适的外壳防护等级。
1.1.8在执行本规定时,尚应符合国家现行有关标准的规定。
1.2就地温度仪表1.2.1精度等级1一般工业用温度计:1.5 或12精密测量用温度计:0.5或0.251.2.2测量范围1最高测量值,正常测量值2压力式温度计测量值1.2.3双金属温度计1在满足测量范围、工作压力和精确度要求时,应被优先选用与就地显示。
2表壳直径一般选用100mm,在照明条件差、位置较高或观察距离较远的场所,应选用150mm。
3仪表外壳与保护管连接方式,一般宜选用万向式,也可以按照观测方便的原则选用轴向式或径向式。
1.2.4压力温度计适用于-180以下低温、无法近距离观察、有振动及精确度要求不高的就地或就底盘显示。
1.2.5玻璃温度计仅用于测量精度较高、振动较小、无机械损伤、观察方便的特殊场合。
不得使用玻璃水银温度计。
1.2.6基地式仪表就地或就地盘装测量、控制(调节)仪表,宜选用基地式温度仪表。
1.2.7温度开关适用于温度测量需要接点信号输出的场合。
自控仪表设计中的安全防爆
摘要:化工企业及其安全生产与电气设备和自控仪表系统防爆有着直接关系,
为了提高化工企业运行的安全可靠性,应当合理设计电气设备和自控仪表系统防
爆方案,通过一些有效的设计、施工、维护措施,促进化工企业安全生产、运营
效率的提升。
基于此,文章就自控仪表设计中的安全防爆进行了分析。
关键词:自控仪表;防爆;设计
一、自控仪表的分类
1、温度检测仪表温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类,通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠、测量精度高,但因测温元件与被测介
质需要进行充分的热交换,需要一定时间才能达到热平衡,同时受耐高温材料的
限制,不能应用于很高的温度测量。
非接触仪表测温是通过热辐射原理来测温的,测温元件不需与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏
温度场,反应速度一般也比较快,但受到物体的发射率、测量距离等外界因素影响,其测量误差较大。
我们常用的温度测量仪表为接触式测温仪表中的:热电偶、热电阻、双金属温度计及玻璃(水银)温度计。
2、压力检测仪表压力是工业生产中的重要参数,这里所说的压力,实际上
是物理概念中的压强,即垂直作用在单位面积上的力。
压力测量仪表按工作原理
分为液柱式、弹性式、负荷式和电测式等类型。
压力计测量压力范围很广,可以
从超真空133×10-3Pa,直到超高压280MPa。
其主要包括三类,即压力变送器、
现场压力表以及压力开关。
测量能覆盖的最低压强为-0.1MPa,最高压强为
60MPa。
除此之外,压力变送器还可以被用于差压式液位以及流量的测量中。
3、液位检测仪表流量检测仪表流量检测仪表是用来测量管道或明沟中的液体、气体或蒸汽等流体流量的工业自动化仪表,又称流量计。
目前最常用流量计
分类法,主要有:差压式流量计(孔板、喷嘴、文丘里管、弯管、楔形管、均速管)、容积式流量计(椭圆齿轮、腰轮、刮板、膜式)、浮子流量计(玻璃锥管、金属椎管)、涡轮流量计、电磁流量计、涡街流量计、质量流量计、超声波流量
计等。
4、仪表出现爆炸主要原因
作业人员防爆意识不强导致安全隐患。
在化工生产过程中需要很多作业,有
些是需要防爆的,有些则不需要防爆,由于作业人员防爆意识不强,经常将需要
防爆的工作和不需要防爆的工作混为一谈,致使很多非防爆作业在防爆区域进行,很多非防爆的电气设备与仪表在工作进行时发生爆炸,引起严重的安全事故,造
成不可估量的后果,严重的影响了化工工作。
与此同时,由于作业人员意识不强,在选择作业工具时不够认真仔细,导致很多化工仪表选择错误。
防爆化工仪表的质量问题。
防爆化工仪表的质量与化工厂安全作业息息相关,质量优越的设备能够推进化工生产的顺利进行,很少出现安全事故,反之,则会
对其起到阻碍作用,造成安全事故的产生。
因此,无论在选用设备、使用设备还
是安装设备时,都要高质量的进行,做到从采购到使用到维护都能实现高防爆性。
(1)防爆化工仪表本身质量问题。
在实际的化工生产过程中,如果防爆化工仪表的质量存在问题,就会导致作业时出现各种各样的问题,最终导致化工生产
工作无法顺利进行下去。
(2)防爆化工仪表维护问题。
在防爆化工仪表设备使用后,应防止外部环境因素(例如:化学作用、环境温度、电气、潮湿等)对仪表设备防爆性能产生不
利影响。
对露天场所使用的防爆仪表尽量避免直接淋雨和阳光直射,并尽量选用
防护等级较高产品。
对电气线路入口处进行密封处理。
并采取措施防止防爆仪表
附近有积水。
防爆仪表尽量避免安装在有腐蚀的环境中,表面发生腐蚀后的仪表
设备的防爆性能将严重下降,影响后期安全施工。
(3)防爆化工仪表的接口松动问题。
防爆化工仪表如果经常使用,或者使用环境有震动,对仪表设备的接口都会有一定影响,应特别注意设备螺栓和电缆引
入装置的紧固性,防止出现漏点。
二、自控仪表设计原则
1、自控系统应该是经历了生产实践检验的成熟可靠安全的系统。
为了满足自控系统在生产过程中可靠运行、安全运行、持久运行的要求,在元件选择、软件
编程以及系统设计上都要做足考虑,确保在误操作、断电等情况下,系统依旧能
稳定的运行,不会威胁到人员与设备的安全;
2、自控系统的应具备良好的开放性,以便能方便地与其他系统通信,满足工厂全局的需求;
3、根据生产过程或控制对象的属性,确定合理的控制策略;
4、工业仪器仪表的选用,是基于生产过程或控制的对象本身的要求。
针对生产过程,设计人员要熟悉地掌握各项参数提出的需求,确保设计选型更加趋于完善,保证自控仪表安全、可靠、稳定、长期地运行;
5、在安全稳定长周期运行的前提下,自控仪表工程设计还应该满足方便更换、安装、维护方面的原则,为生产节约成本,提高整个系统的经济效益;
三、仪表的防爆设计
防爆电气设备通常工作在气体、蒸汽及雾状等易燃物质与空气混合物的环境中,设备内任何小能量点火源都可能引起周围易燃性的爆炸。
因此,所有在爆炸环
境中使用的防爆电气设备均应按国家规定进行设计和校核。
防爆仪表的设计主要
体现在防爆材料选择和强度设计,隔爆结构设计和薄弱环节的设计等方面。
1、防爆材料选择与强度设计。
防爆仪表的电器元件和内部结构件在材料选择和精度等级方面与普通仪表的主要区别在于对防爆仪表壳体有特殊的要求。
因为
当壳体内有火源燃烧时,内部会产生很高的压力,所以仪表壳体材料的选择除了要
考虑材料的铸造工艺性、耐腐蚀性、高气密性和加工工艺性及必须严格控制含镁
量<0.5%之外,还要考虑工作的安全性。
因此必须进行强度校核。
选择的壳体材料
为ZL102,这种材料的铸造工艺性和耐腐蚀性能良好,易于加工,取材方便,价格适中,
抗拉强度能满足σ>120MPa的防爆要求。
设计的壳体壁厚分别为12mm和8mm,
壳体平均直径分别为190mm和103mm,工程上把这类设备称为薄壁圆筒。
2、隔爆结构设计。
防爆仪表的防爆原理是采用由适当壁厚和足够的接口长度组成的防爆外壳,把能点燃爆炸性混合性的部件封闭在壳体内,该壳体不但能承受
由内部爆炸性混合物燃烧时产生的爆炸性压力,而且还能阻止向周围的爆炸性气体
混合物传播。
3、薄弱环节设计。
防爆仪表的薄弱环节设计主要体现在透明件和连接螺栓的选择方面。
透明件是仪表的显示窗口,更是防爆仪表最薄弱的环节。
透明件既要有
一定的透明面积要求,不能有气泡等缺陷,更要能承受住爆炸性气体的高压作用。
因此必须选用特殊的玻璃,而且还要有足够的厚度。
设计的透明窗口透明面积为60.79cm,在合格范围之内。
选用10mm厚的钢化玻璃。
实验证明,只有10mm(包括10mm)以上厚度的钢化玻璃才能承受住爆炸压力的作用。
仪表壳体与端盖一般采用螺栓连接方式,由于受结构限制,当螺栓尺寸和数量确
定之后,必须对螺栓强度进行严格的设计。
根据壳体受爆炸性压力后的受力情况进
行分析,对连接螺栓按轴向静载荷的紧固螺栓进行了强度计算,最后采用合金钢
20Cr经强化处理制作的3级精度螺栓,最小螺距为1.5mm,最小拧入深度为15mm,
啮合6扣以上,满足了螺纹隔爆的结构要求。
结语:选用科学合理的防爆仪表设备能够使化工生产的防爆水平有明显提高,为化工行业的持续稳定发展打下良好的基础。
化工企业生产过程中,在爆炸事故
处理方面必须要采取提前预防措施,将爆炸的危害和影响降到最低,保护人员生
命财产安全,促进化工行业的可持续发展。
参考文献:
[1]席桂冬.化工仪表设计中的防爆问题和预防措施探究[J].化工管理,2016(02)
[2]阎洁.化工仪表设计中的防爆问题分析和预防方案[J].山东工业技术,2015(05)
[3]唐浩.电气自动化仪表与自动化控制技术探析[J].科技资讯,2018,16(05)。