一种乙炔生产中氮气的安全控制装置的制作方法

本实用新型涉及乙炔生产工艺过程领域一种氮气的控制装置，尤其是一种乙炔生产中氮气的安全控制装置。

背景技术：

目前，公知的乙炔生产工艺技术已经很成熟。主要工艺流程为：采用电石法生产乙炔，将粉碎后的一定规格的电石块经斗式提升机进入乙炔发生器小料斗A、贮斗B、贮斗C再进入发生器发生仓中，电石和水反应生成乙炔气，经过一定工艺过程进入下一生产工序。上述工艺过程多采用DCS集散控制系统控制，DCS集散控制系统由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线等；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS组态软件，所用DCS硬件配置及软件配置各有不同，其中乙炔发生器充氮与下料过程中小料斗A、贮斗B、贮斗C置换与加料阶段的安全控制极为重要。目前存在的问题是：当停电瞬间，而此时UPS又全部失电，控制系统会将所有阀门打开、或处于未知状态，可能导致大量氮气进入小料斗A、贮斗B、贮斗C、乙炔发生器，放空阀关闭，如果此时中控操作站处于黑屏状态，无法监测压力变化，现场处理失控状态，无法去现场观看一次显示，则会造成料斗与贮斗或贮斗与乙炔发生器间与外界连通，上述设施处于较大的压力，造成防爆膜破裂、或是引起整个设施内爆炸的重大安全事故，因此存在严重的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种利于乙炔工艺操作、加强安全控制、适合乙炔生产中氮气的安全控制装置。

一种乙炔生产中氮气的安全控制装置，在DCS正常控制时，由DCS控制小料斗A、贮斗B、贮斗C、乙炔发生器中氮气的安全操作，主要有如下步骤：当小料斗A、贮斗B、贮斗C、乙炔发生器中任一设备压力≥20KPa，关闭所有氮气自控阀，同时立即打开放空自控阀；当小料斗A、贮斗B、贮斗C、乙炔发生器中任一设备压力二次远传仪器故障时，以进入氮气流量为主要控制参数，氮气流量计显示≥20m3/h时，关闭所有氮气自控阀，同时立即打开放空自控阀；

当DCS异常时或整个系统失电状态时，当小料斗A、贮斗B、贮斗C、乙炔发生器中任一设备压力≥20KPa，则所有氮气机械安全阀自动关闭，打开放空机械安全阀；同时增加小料斗A、贮斗B的氮气自控阀A的硬件联锁控制装置，不可同时打开，以确保系统内压力正常。

为了达到上述目的，本实用新型提出了一种乙炔生产中氮气的安全控制装置，该安全控制装置包括：从上至下为小料斗A装置、放空装置、贮斗B装置、贮斗C装置、乙炔发生器装置，所述小料斗A装置上有放空装置，下方与贮斗B装置相连，贮斗B装置与贮斗C装置相连，贮斗C装置与乙炔发生器装置相连；

所述小料斗A装置，由小料斗A氮气进管、压力二次远传仪器A、氮气流量计A、氮气自控阀A、氮气机械安全阀组成，小料斗A装置设置于加料输送机下方，在整个加料装置最上部，其上安装有放空装置；

所述放空装置，由压力二次远传仪器E、放空机械安全阀、放空自控阀组成，上述均设置在放空管上，与外界相通，放空装置设置在小料斗A装置上；

所述贮斗B装置，由贮斗B装置氮气进管、压力二次远传仪器B、氮气流量计B、氮气自控阀B、氮气机械安全阀B组成，贮斗B装置设置于小料斗A装置与贮斗C之间，在小料斗A装置下方，贮斗C装置上方；

所述贮斗C装置，由贮斗C装置和压力二次远传仪器C组成，上述二次远传仪器C设置在贮斗C装置上，贮斗C装置设置于贮斗B装置与乙炔发生器装置之间，在贮斗B装置下方，乙炔发生器装置上方；

所述乙炔发生器装置，由乙炔发生器氮气进管、压力二次远传仪器D、氮气流量计D、氮气自控阀D、氮气机械安全阀D组成，乙炔发生器装置设置于贮斗C装置下方。

如上所述的一种乙炔生产中氮气的安全控制装置，其上述当DCS异常时或整个系统失电状态时，对小料斗A装置、贮斗B装置的氮气自控阀A、氮气自控阀B进行硬件联锁，不能同时处于开启状态。

如上所述的一种乙炔生产中氮气的安全控制装置，其上述当DCS正常时，对小料斗A装置、贮斗B装置的氮气自控阀A、氮气自控阀B进行硬件联锁，小料斗A的氮气自控阀A在DCS上得电，其继电器Ja得电，则氮气自控阀A得电打开，同时，硬件联锁使贮斗B的氮气自控阀B继电器Jb失电断开；反之，当贮斗B的氮气自控阀B在DCS上得电，其继电器Jb得电，则氮气自控阀B得电打开，同时，硬件联锁使小料斗A的氮气自控阀A继电器J a失电断开；氮气自控阀A、氮气自控阀B不能同时处于开启状态。

如上所述的一种乙炔生产中氮气的安全控制装置，其上述当DCS异常时或整个系统失电状态时，设置氮气机械安全阀A、氮气机械安全阀B、氮气机械安全阀D关闭压力≥20KPa。

因为本实用新型将乙炔生产中氮气的安全隐患进行了层层分析，并加入了安全控制装置，氮气自控阀A、氮气自控阀B的联锁，确保了系统压力在一定情况下不会增大非常快，氮气流量计使控制更加稳定，氮气机械安全阀确保了系统压力异常时，完全切断氮气管路，同时解决了当停电瞬间，而此时UPS又全部失电，控制系统会将所有阀门关闭、或处于未知状态，导致大量氮气进入系统的问题，也因此避免了料斗与贮斗或贮斗与乙炔发生器间与外界连通，造成防爆膜破裂、或是引起整个设施内爆炸的重大安全事故，提升了安全可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例1的乙炔生产中氮气相关工艺流程示意图。

图2是本实用新型实施例1的乙炔生产中氮气自控阀A、B硬件联锁示意图。

图1中，1为加料输送机；2为小料斗A装置；3为放空装置；4为贮斗B装置；5为贮斗C装置；6为乙炔发生器装置；21为小料斗A氮气进管，22为压力二次远传仪器A；23为氮气流量计A；24为氮气自控阀A；25为氮气机械安全阀A；31为压力二次远传仪器E；32为放空机械安全阀；33为放空自控阀；41为贮斗B氮气进管，42为压力二次远传仪器B；43为氮气流量计B；44为氮气自控阀B；45为氮气机械安全阀B；51为贮斗C压力二次远传仪器C；61为乙炔发生器氮气进管，62为压力二次远传仪器D；63为氮气流量计D；64为氮气自控阀D；65为氮气机械安全阀D；

图2中，7为氮气自控阀硬件联锁；8为氮气自控阀B继电器Jb；9为DCS控制系统；10为氮气自控阀A继电器Ja。

具体实施方式

参照附图1-2，本实用新型实施例1为一种乙炔生产中氮气的安全控制装置，该安全控制装置包括：从上至下为小料斗A装置2、放空装置3、贮斗B装置4、贮斗C装置5、乙炔发生器装置6，所述小料斗A装置2上有放空装置3，下方与贮斗B装置4相连，贮斗B装置4与贮斗C装置5相连，贮斗C装置5与乙炔发生器装置6相连；

所述小料斗A装置2，由小料斗A氮气进管21、压力二次远传仪器A22、氮气流量计A23、氮气自控阀A24、氮气机械安全阀25组成，小料斗A装置2设置于加料输送机1下方，在整个加料装置最上部，其上安装有放空装置3；

所述放空装置3，由压力二次远传仪器E31、放空机械安全阀32、放空自控阀33组成，上述均设置在放空管3上，与外界相通，放空装置3设置在小料斗A装置2上；

所述贮斗B装置4，由贮斗B装置氮气进管41、压力二次远传仪器B42、氮气流量计B43、氮气自控阀B44、氮气机械安全阀B45组成，贮斗B装置4设置于小料斗A装置2与贮斗C5之间，在小料斗A装置2下方，贮斗C装置5上方；

所述贮斗C装置5，由贮斗C装置5和压力二次远传仪器C51组成，上述二次远传仪器C51设置在贮斗C装置5上，贮斗C装置设置于贮斗B装置4与乙炔发生器装置6之间，在贮斗B装置4下方，乙炔发生器装置6上方；

所述乙炔发生器装置6，由乙炔发生器氮气进管61、压力二次远传仪器D62、氮气流量计D63、氮气自控阀D64、氮气机械安全阀D65组成，乙炔发生器装置6设置于贮斗C装置5下方。

如上所述的一种乙炔生产中氮气的安全控制装置，其上述当DCS异常时或整个系统失电状态时，对小料斗A装置2、贮斗B装置5的氮气自控阀A24、氮气自控阀B44进行硬件联锁，不能同时处于开启状态。

如上所述的一种乙炔生产中氮气的安全控制装置，其上述当DCS正常时，对小料斗A装置2、贮斗B装置5的氮气自控阀A24、氮气自控阀B44进行硬件联锁，小料斗A2的氮气自控阀A24在DCS上得电，其继电器Ja10得电，则氮气自控阀A24得电打开，同时，硬件联锁使贮斗B4的氮气自控阀B44继电器Jb8失电断开；反之，当贮斗B4的氮气自控阀B44在DCS上得电，其继电器Jb8得电，则氮气自控阀B44得电打开，同时，硬件联锁使小料斗A2的氮气自控阀A24继电器J a10失电断开；所以不能同时处于开启状态。

如上所述的一种乙炔生产中氮气的安全控制装置，其上述当DCS异常时或整个系统失电状态时，设置氮气机械安全阀A24、氮气机械安全阀B44、氮气机械安全阀D64关闭压力≥20KPa。

本实用新型主要是增加了乙炔现场机械安全阀的安全操作，同时增加了DCS控制氮气自控阀与放空自控阀的控制装置，其它与已有技术相同。