科技論壇大型空分控制聯(lián)鎖保護和電氣安全保護設(shè)計劉衛(wèi)紅(唐山科創(chuàng)技術(shù)商務(wù)有限公司,河北唐山063000摘前,國內(nèi)大型空分工程為數(shù)不多,作者經(jīng)過十多年的設(shè)計經(jīng)驗,對深度冷凍法的空分比較了解。本文通過對空分工藝、設(shè)備的介紹,詳細闡述儀表聯(lián)鎖保護、電氣安全保護的設(shè)計措施。通過采用υCS集散型控制系統(tǒng)操作人員可在工作站上對空分裝置及輔助設(shè)施的工藝參數(shù)進行監(jiān)視、操作和控制,也可以通過現(xiàn)場杋旁盤操作;電氣安全主要是供電倸安措施采取雙路,當-路電源發(fā)生故障時母聯(lián)自動投入,并可同時滿足空分用電設(shè)備全部供電;廠區(qū)所有電氣設(shè)備可靠接地設(shè)計。關(guān)鍵詞:大型空分;控制聯(lián)鎖;電氣安全空分設(shè)備裝置采用空氣深冷分離技術(shù),即采用機械的方法,通過冷表1火災(zāi)危險區(qū)域電氣設(shè)備防護等級表媒使純凈的壓縮空氣液化,和用氣體不同的沸點蒸餾使之分離,分別提取氧、氮和氬。空分技術(shù)的特點是產(chǎn)品氣體純度高,適用于大規(guī)模氣體感震2座生產(chǎn)的過程,是目前國內(nèi)外所有大型氣體生產(chǎn)企業(yè)普遍采用的工藝。工藝過程包括空氣凈化及壓縮,預(yù)冷及純化,空氣精餾、無氫制氬;主要工■2■IPH藝設(shè)備有空氣過濾器,原料空壓機,空冷、水冷塔,純化器,分餾塔,氧氮曹■昌■2IPs是IP4壓縮機、液體儲罐和汽化器等■P魯■大型空分工藝復(fù)雜、設(shè)備較多,所以在儀表聯(lián)鎖保護及控制電氣■2碧■安全設(shè)計等方面顯得尤為重要,本文將在這兩方面重點介紹。1聯(lián)鎖保護及控制措施設(shè)計l.1自動控制系統(tǒng)。為適應(yīng)工藝流程的需要,儀控系統(tǒng)采用DCS集流程畫面,動態(tài)顯示工藝參數(shù)操作畫面,參數(shù)越限報警畫面,趨勢畫面母線分段,正常工作時兩路10V母線分段運行。當一路電源發(fā)生故障等。操作人員可在工作站上對空分裝置及輔助設(shè)施的工藝參數(shù)進行監(jiān)時母聯(lián)投入,并可同時滿足空分用電設(shè)備全部供電。供電電源保安措施視、操作和控制,也可以通過現(xiàn)場機旁盤操作。產(chǎn)品儲存系統(tǒng)的壓力調(diào)采取雙路10kⅤ供電。配電變壓器冗余配置,單母線分段帶母聯(lián),平時分節(jié),流量、溫度監(jiān)測,緊急放散等信號的監(jiān)測與控制,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)溫段運行,當一路故障時,另一路自動投入。DCs系統(tǒng)和電信系統(tǒng)設(shè)置專度、流量、壓力等信號的監(jiān)測和控制,也進入DCS計算機系統(tǒng)進行集中用的過電壓保護裝置及UFS應(yīng)急電源。監(jiān)控22火災(zāi)危險區(qū)域劃分和電氣設(shè)備防護等級。按《深度冷凍法生產(chǎn)氧2檢測和控制項目。本設(shè)計設(shè)置如下檢測和控制項目:12.1空氣氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》B6912-2008第46節(jié),本項目透平氧預(yù)冷系統(tǒng):空氣進岀塔溫度、外界供水溫度、空冷塔、水冷塔排水溫度顯壓機防護墻內(nèi)、液氧儲配區(qū)和氧氣調(diào)壓閥組間屬21區(qū)火災(zāi)危險區(qū);充示;空氣進岀塔壓力,外界供水壓力;空冷塔上部、下部進水量;水冷塔瓶間屬22區(qū)火災(zāi)危險區(qū)域。(表1進水量顯示、累計;空冷塔、水冷塔液位。1.22空氣純化系統(tǒng):分子篩空23電纜敷設(shè)。231電纜選型:廠區(qū)內(nèi)高壓電力電纜采用氣進出口溫度,污氮出電加熱器溫度顯示;分子篩岀口壓力,空氣進出ZR-YJV-8.715型,低壓動力電纜采用ZR-YJV-06/1型,控制電纜采分子篩吸附器壓力顯示;CO2含量在線分析。1.23空分系統(tǒng):產(chǎn)品氧、用ZR-KVP-045/075型,引至DCS的電纜采用ZR- DJYPVP雙絞線氮、氬的純度分析;進塔空氣流量檢測;上塔、下塔阻力檢測;上塔、下屏蔽型。232室外電纜敷設(shè)方式:進線鎧裝直埋,其他采用電纜溝、阻燃塔、粗氬塔、純氬塔液位檢測;液氧總碳氫(乙炔)純度分析;過程介質(zhì)溫電纜橋架敷設(shè);室內(nèi)電纜一般采用電纜橋架、電纜溝或穿保護管予埋度、壓力檢測;冷箱內(nèi)壓力及氣體濃度檢測、冷箱基礎(chǔ)溫度檢測。124增室外鎧裝電纜直埋埋深800mm,電纜穿過道路時以D00水煤氣管作壓透平膨脹杋系統(tǒng):空氣進岀膨脹機溫度顯示,壓力顯示、控制。1.2.5壓保護,埋深≥lm,伸岀道路2m。電纜橋架選用阻燃型。電力管線與控制縮及儲存系統(tǒng):氧氣氮氣壓縮機岀口壓力流量監(jiān)測,液氧、液氮、液氬管線必須合用電纜橋架時,中間加G型隔板。所有電纜穿越墻壁、地面儲罐的溫度、壓力、液位顯示、控制。儲槽及管道壓力、流量顯示、控制。時均按照防火規(guī)范要求,對孔洞采取阻火封堵、分隔等防火措施。2331.26循環(huán)水系統(tǒng):循環(huán)冷卻水流量、溫度、壓力顯示、控制?；馂?zāi)危險環(huán)境:電力、照明線路的絕緣導(dǎo)線和電纜的額定電壓,不低于3聯(lián)鎖保護。本設(shè)計DCS系統(tǒng)可實現(xiàn)下列自動聯(lián)鎖:13.1自潔式線路的額定電壓,且不低于500V;移動式和攜帶式電氣設(shè)備的線路,采空氣過濾器阻力自動控制。1.32空壓機的溫度、壓力、流量、閥位等各種用移動電纜或橡套軟線;l0kⅤ及以下架空線路嚴禁跨越火災(zāi)危險區(qū)工藝參數(shù)的集中監(jiān)視、記錄、歸檔并報警;正?；蚓o急停車可在控制室域完成。1.33空冷、水冷塔液位,下塔液空液位、主冷凝器液氧液位、氧氣3結(jié)論換熱器液氧液位、粗氬塔液氬液位、粗氬塔冷凝器浟空液位、純氬塔上本文對空分裝置的聯(lián)鎖保護措施、電氣安全設(shè)計方面,符合國家有部液氮液位、純氬塔下部液氬液位等十幾個液位控制回路的自動調(diào)節(jié)。關(guān)安全生產(chǎn)的法律、法規(guī)和部門、地方規(guī)章,滿足行業(yè)標準規(guī)范的規(guī)定。134分子篩加熱溫度自動控制,分子篩凈化器吸附與再生周期的自動空分預(yù)防事故設(shè)施、控制事故設(shè)施、減少與消除事故影響設(shè)施等各個方切換。135空冷塔阻力和岀口壓力、膨脹機轉(zhuǎn)速報警停車聯(lián)鎖。136空面水平到位。若實際采取了設(shè)計一系列預(yù)防事故的設(shè)計措施和安防手壓機、氧壓機、氮壓機、增壓機、膨脹杋啟動和緊急停車等順序聯(lián)鎖控段后,確保本項目的安全設(shè)施建設(shè)和穩(wěn)定運行。制,油泵啟動、停車聯(lián)鎖控制等;膨脹機設(shè)置轉(zhuǎn)速報警停車聯(lián)鎖。1.3.7污參考文獻氮進純化系統(tǒng)流量、增壓機進口流量、污氮岀冷箱壓力、下塔壓力、液氧深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全規(guī)程GBl6912-2008,中鋼集團泵出口壓力、產(chǎn)品氧氣去用戶和放空流量、產(chǎn)品氮氣放空流量液氬泵武漢安全環(huán)保研究院起草,200-10實施出口壓力、純氯塔上部壓力等十幾個流量、壓力回路的自動控制。L.3.82大中型空氣分離設(shè)備JBT8693-1998第628節(jié),中華人民共和國機液氧汽化器后設(shè)溫度監(jiān)測系統(tǒng),當溫度≤0℃,聯(lián)鎖液氧泵停車。械工業(yè)部,1998年3月19日發(fā)布2電氣安全設(shè)計建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-2010,中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建2_Ⅰ供電電源。由于需要不間斷冶煉供氣,斷電可能大面積影響生設(shè)部和中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布,2011年產(chǎn),因此本項目用電屬Ⅱ級負荷。電源來自公司10kV變電站,通過電10月01日實施作者簡介:劉衛(wèi)紅(1978,9-),女,河北保定雄縣,本科,學(xué)士,工程師,2003年7月畢業(yè)于河北理工學(xué)院測控技術(shù)與儀器專業(yè),從事空分工程儀表電氣設(shè)計和項目前期報告編制工作十余年。