導航：安全管理網>> 安全論文>> 機械安全論文>>正文

簡談機械聯鎖安全系統的設計與應用

		點擊數：	更新時間： 2021年02月28日
下載地址：點擊這里	文件大小： 917.32 KB 共11頁	文檔格式： WORD	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共11頁]

本文件共11頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：917.32 KB 共11頁文件格式：WORD 下載點數：1 點（VIP會員免費）

下一篇：強化熱處理車間安全生產的措施

上一篇：機械壓力機用安全雙聯閥安全可靠性研究方法

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

簡談機械聯鎖安全系統的設計與應用
作者： 佟錫江  于秀英  徐向明
（大慶石化工程有限公司 163714）
摘要：我國目前尚無機械聯鎖系統的設計標準及規范，本文根據我公司實際承擔的幾套聚乙烯裝置的實際設計經驗，結合外商設計原則，針對機械聯鎖的應用以及設計等的特殊要求進行了簡要介紹。
關鍵詞：機械聯鎖；設計；應用
Brief introduction for designing and application of mechanical interlock-system
Tong xijiang    Yu xiuying
(Daqing Petrochemical Engineering Co., Ltd.163714)
Abstract: There is not applicable code and standard for mechanical interlock-system in China now,   combining with design principle of foreign company, brief introduction for its special requiements of designing and application is given here according to our experience during several PE plants design. 
Key words:Mechanical interlock-system; Design; Application
l  引言
“安全是設計和規劃出來的，而不是檢查出來的，設計是保障，檢查是輔助”,機械聯鎖就是化工裝置中的重要安全保障措施。從2002初年至2006年底，大慶石化工程有限公司先后承擔了中國石油大慶石化公司20萬噸/年高壓聚乙烯裝置、大慶石化公司25萬噸/年全密度聚乙烯裝置、蘭州石化公司20萬噸/年高壓聚乙烯裝置等多項工程項目的設計任務，這些項目大量地應用了機械聯鎖系統，以確保裝置安全可靠運行。本文根據這幾套裝置的應用實例，簡要地介紹了機械聯鎖系統在石油化工領域的設計與應用。

2 機械聯鎖簡介 
機械聯鎖系統是為防止人為操作失誤而人為設置的必須按照指定順序操作，否則無法進行后續操作的機械的安全操作系統。
機械聯鎖系統采用鑰匙編碼系統的機械聯鎖設施來確保操作人員按照預定的程序對相應的安全設施進行開啟、關閉或隔離操作。 
按照一定次序來傳遞鑰匙，即所謂的“聯鎖”，在國外廣泛地被安全部門、保險機構、標準機構認為是用來防止操作錯誤的最可靠、最經濟的方法。 
每把鑰匙都帶有唯一的編碼，該編碼與鑰匙柜中的編碼及用該鑰匙進行鎖定的設施的編碼相對應。該編碼機構可有效防止當一個系統正在運行時對另一個系統進行的誤操作。
2.1 機械聯鎖的起源與發展
機械聯鎖最早應用于電力開關控制上，是人們根據電力操作的特定順序和長期的安全生產經驗設計出的一套避免人為操作失誤的安全設施。 后來，由于其操作的可靠性、安全性，逐步將其應用到了石油、化工 、核電等領域。

機械聯鎖安全系統在石油化工領域的應用最早開始于上世紀90年代初，主要應用于歐美一些發達國家的生產裝置上，本世紀初由于我國大量引進了一些石油化工工藝技術以及一些大型合資化工企業在中國的落戶（如賽科等），隨之，也將機械聯鎖安全系統帶進了我國。
2.2 機械聯鎖安全系統組成
機械聯鎖安全系統一般由閥門、閥鎖、鑰匙、鑰匙柜、控制開關等組成。可由一個閥門或由多個閥門串聯組成。

2.3閥鎖型式
閥鎖的型式主要分為：
（1）	MRL(Multi Rotate Lock)多回轉鎖，主要應用于閘閥、截止閥、齒輪傳動等閥門上；
（2）	NDL(Ninety Degree lock)90度回轉鎖，主要應用于球閥、旋篩閥、蝶閥等90度旋轉的閥門上；
（3）	HL(Hybrid Lock)（可根據需要進行設計的其它種類的閥鎖）。

2.4閥鎖的特點
（1）	所有聯鎖機構均采用符合國際標準的不銹鋼材料
（2）	設計的可靠性和完整性，無須維修,但應定期保養
（3）	設計與制造的緊湊性和易于操作的特點
（4）	防火設計
（5）	易于與閥門連接

3 機械聯鎖安全系統的設計與應用
3.1標準
機械聯鎖安全系統的設計和制造目前尚無統一的標準，一般都采用制造商標準。例如：德國的GST、英國SFC、荷蘭的Netherlocks等標準，我國同樣沒有這方面的標準規范，僅揚州羅克閥鎖科技有限公司開始研發并制造了機械聯鎖產品。
    
3.2 設計與應用
目前，機械聯鎖安全系統在我國的應用還僅局限于引進工藝技術的裝置上，被動于專利商的要求。近年來，我國也越來越重視生產裝置的安全性，機械聯鎖在中石油、中石化等重要裝置中開始應用。例如，LDPE裝置的火炬排放系統、反應器排放系統；FDPE裝置的壓縮機透平安全操作系統；各類裝置的安全閥排放系統等都應用了機械聯鎖設施。這樣，大大地提高了裝置的安全性，完全能夠避免人為操作失誤而造成事故發生。

3.2.1安全閥運行與維修狀態的應用
目前應用最廣泛的就是安全閥排放系統，如圖，其主要目的就是防止安全閥前后切斷閥由于操作失誤處于不正確的位置而引起事故的發生。例如：如果安全閥在檢驗后恢復安裝，其切斷閥忘記打開，生產運行時設備超壓，此時，不可想象將會發生什么？但如果我們采用了機械聯鎖，什么都不用擔心了，當維修安全閥時，其操作是這樣的：
 
（1）	將位于控制中心鑰匙柜中“PSV-XX聯鎖”位置上的鑰匙PSV-XXA取出。
（2）	用鑰匙PSV-XXA將位于安全閥PSV-XX入口切斷閥解鎖，關閉，然后鎖定。該操作將PSV-XX入口切斷閥上的鑰匙PSV-XXB釋放。
（3）	用鑰匙PSV-XXB將位于安全閥PSV-XX出口切斷閥解鎖，關閉，然后鎖定。該操作將PSV-XX出口切斷閥上的鑰匙PSV-XXC釋放。
（4）	將鑰匙PSV-XXC放入控制中心鑰匙柜中
完成以上步驟，切換至維修狀態即告完成。　
切換至正常操作狀態的步驟與以上步驟正好相反。　
同樣，爆破片的應用也是這樣。

3.2.2火炬氣排放運行與維修狀態的應用
 
（1） 將位于控制中心鑰匙柜中“聯鎖”位置上的鑰匙1P取出。用鑰匙1P將位于火炬收集器上對應的火炬放空閥解鎖，關閉，然后鎖定。該操作將火炬放空閥上的鑰匙1Q釋放。
（2）用鑰匙1Q將位于火炬收集器上的排大氣放空閥解鎖，開啟，然后鎖定。該操作將火炬放空閥上的鑰匙1R釋放。
（3）將鑰匙1R拔出并放入位于控制中心鑰匙柜中相應“聯鎖”位置。
（4）完成以上步驟，切換至維修狀態即告完成。　
切換至正常操作狀態的步驟與以上步驟正好相反。　
試想，如果維修狀態主管道上閥門未關閉，或者開車時主管道上閥門忘記打開，此時將會發生什么，不可想象。而采用了機械聯鎖系統，這種情況不會發生。

3.2.3 脫氣倉與高壓氮罐之間運行與維護
 脫氣倉中含有一定量的乙烯等可燃氣體，為防止濃度積聚而發生爆倉事故，采用向脫氣倉中充氮的方式避免事故的發生，這樣就對氮氣切斷閥的管理要求十分嚴格。采用機械聯鎖的操作步驟如下：
 
（1） 將鑰匙柜中“去脫氣倉聯鎖”位置上的鑰匙3.2A取出。用鑰匙3.2A將氮罐下游高壓氮氣線上的手閥解鎖，關閉。鑰匙3.2B得到釋放。
（2）將鑰匙3.2B拔出并放入位于控制中心鑰匙柜中。
完成以上步驟，切換至維修狀態即告完成。其它類同。
切換至正常操作狀態的步驟與以上步驟正好相反。
只要閥門沒有正確打開并鎖定至向脫氣倉方向開啟，就不得啟動或運行該裝置。
3.2.4排放罐的運行與維護
由于高壓聚乙烯裝置的工藝特點，排放罐V1301運行時，罐內應加入熱水，保持一定液位并充滿氮氣，同時使用蒸汽加熱并通過核料位計檢測液位。當裝置跳車時，會將反應器中的乙烯迅速排放到放空罐中，排放時產生的聚乙烯粉末會聚集在罐底，切換到維護狀態時，需特別考慮其安全要求， 其操作要求如下：
 
（1）	對反應器排放罐進行檢查后，在控制室將七個緊急排放閥XV13001、XV13002、XV13003、XV13004、XV13005、XV13006、XV14001、關閉。
（2）	從鑰匙柜中“V1301聯鎖”位置上取出鑰匙2A。用鑰匙2A將一次機的新鮮乙烯進料閥關閉并將其聯鎖。此時鑰匙2B得到釋放。
（3）	用鑰匙2B將XV13007下游的中壓蒸汽線閥門解鎖。該手動閥門關閉并聯鎖。（限位開關ZSHL13008給出“關閉”信號）。鑰匙2C得到釋放。
（4）	在正常操作時高壓氮氣線24MM-NH06303-1TA8上的手閥關閉。 鑰匙2C必須處于插入狀態。 此時鑰匙2D得到釋放。 鑰匙2D拔出后該手閥處于聯鎖狀態。
（5）	從中心控制室將低壓氮氣線上閥門13018關閉（由限位開關ZSHL13018給出“關閉”信號）。用鑰匙2D將低壓氮氣線上HV13108上游的手閥解鎖，關閉并聯鎖（DCS上必須給出流量計FA13007測出的“最小流量”報警信號）。該操作將鑰匙2E釋放。
（6）	在關閉熱水線之前， 必須檢查反應器排水罐內熱水溫度。溫度監測信號來自TI13142，壓力通過控制室內的LSHH13001和LE13002監測。
（7）	在控制室內將HV13020閥關閉（限位開關ZSHL13020給出“關閉”信號）。 用鑰匙2E將熱水線HV13020上游的手閥鎖定、關閉并聯鎖。 該操作將使鑰匙2F得到釋放。 
（8）	用鑰匙2F將核料位計LSHH13001及LE13002的放射源解鎖、關閉并鎖定。該操作將使鑰匙2G得到釋放。核源的開啟是通過限位開關及壓縮空氣控制的。
（9）	排污罐上的排污閥打開后，此時可小心打開HV13021閥（由限位開關ZSHL13021給出“開閥”信號）。通過排污罐內的過濾器將水中的雜質濾除，然后排至非含油污水地漏。
（10）	使用鑰匙2G時，將罐底壓蓋的鎖定機構解鎖。該操作可以使V1301罐底壓蓋開關進行開啟操作，由液壓機構推動緩慢打開。
（11）	只有當以上各條中列出的各種條件得到驗證，并檢測到限位開關處于正確位置時，罐底壓蓋才可以打開。　否則，罐底壓蓋將不能打開。　開啟后將鑰匙2F釋放，并將鑰匙2F放入控制室鑰匙柜對應的位置中。
關閉反應器排放罐的步驟與以上次序正好相反。

3.2.5鑰匙柜與裝置開車
鑰匙柜位于中心控制室。鑰匙柜是用來存放按鎖定次序進行開啟、關閉操作的鑰匙的安全地方。
每把鑰匙都有一個指定的位置。在每把鑰匙放置處均設有標明該鑰匙用于啟動哪個閥門或系統的必要信息，鑰匙放置處帶有編碼，該編碼與鑰匙編碼相同，這樣可以避免操作人員將鑰匙插入錯誤的位置。 
鑰匙柜中的鑰匙分類放置，以便通過觀察即可看出用來啟動或操作裝置的鑰匙是在柜中，以及通過觀察鑰匙的存在就可看出哪些設備處于維修狀態，哪些設備處于運行狀態。
鑰匙的拔出與插入必須經由負責維護的人員及控制室的操作人員完成，并且應有記錄、注明日期并簽字。
另外，還可以根據工藝安全級別排序要求，通過在鑰匙柜中設置的微動開關與DCS聯絡并顯示已在或不在鑰匙柜中等信號，提醒操作人員注意；還可以通過設置當所有裝置開車所需的重要鑰匙均已插入鑰匙柜中時，才能將總鑰匙Z得到釋放，并將其插入ESD控制盤上相應的位置的方法，控制裝置安全開車。
如果總鑰匙Z沒有插入ESD控制盤，裝置將無法開車、運行。
如果總鑰匙Z已經插入ESD控制盤，鑰匙柜中已設定與裝置開車有關的任何鑰匙無法拔出。

以上僅僅是對機械聯鎖安全系統的部分應用實例進行了說明，在實際應用中并不限于這些，用戶或設計人員可根據實際的工藝安全要求，并根據機械聯鎖的特點自行進行設計，以確保裝置安全。如精制單元生產工況與催化劑再生工況也是一個很好的應用實例。

4.結束語
目前，我國揚州羅克閥鎖科技有限公司已經開始生產機械聯鎖產品，結束了以往國外產品一統天下并價格高昂的歷史，以其低廉的價格、優質的產品質量闖入了中國這一新興市場，也為機械聯鎖在我國的廣泛推廣和應用奠定了基礎。
以上針對機械聯鎖的特點，在其設計及應用方面作了一些初步的介紹，由于篇幅有限，介紹并不全面。另外,呼吁相關部門盡快制定機械聯鎖相關規范，象安全閥一樣，將其納入法規，比如制定制造標準、設計原則，定期維護等法規。
機械聯鎖系統完全能夠防止人為誤操作，確保人員和設備的安全。一點點的安全投入，一把鑰匙、一把鎖，它會成為你生命的“保護神”，為企業的安全保駕護航。

作者簡介：
佟錫江，男，高級工程師，1990年畢業于齊齊哈爾輕工學院，從事石化裝置設計，曾參與多套聚烯烴裝置設計與管理工作，現任大慶石化工程有限公司項目部項目經理神華包頭煤制烯烴項目聚乙烯裝置項目經理。
于秀英，女，高級工程師，1989年畢業于天津大學，從事石化裝置設計，曾參與多套聚烯烴裝置設計與管理工作，現任神華包頭煤制烯烴項目聚乙烯裝置管道專業經理。
徐向明，男，工程師，2000年畢業于西北師范大學，從事石油化工裝置建設與管理工作，曾參與多套聚烯烴裝置的建設與生產管理工作，現任蘭州石化公司聚烯烴事業部副經理。

網友評論 more

機械安全論文最新內容

05-05