仪表作业人员安全培训ppt课件

1、2/2/2021,1,授课人：张 伟、陈胜琴,2021/2/2,1,瓮福集团安全技术培训中心,化工自动化控制仪表作业安全操作资格培训,2016年3月,2/2/2021,2,2011年7月国家安全生产监督管理总局发布 特种作业人员安全技术培训考核管理规定总局令第30号）的规定，化工自动化控制仪表作业人员必须经专门的安全技术培训并考核合格，取得中华人民共和国特种作业操作证后，方可上岗作业,2021/2/2,2,2/2/2021,3,特种作业人员安全技术培训大纲和考核标准规定：凡已取得危险化学品生产单位自动化控制仪表维护资格证书的人员，若继续从事原岗位工作的，在资格证书有效期内，每三年应进行一次复审

2、培训。时间不少于 8 学时,2021/2/2,3,2/2/2021,4,考试时间为 120 分钟。考试采用百分制，80 分及以上为合格 仪表专业基础知识考试和技能操作考核均合格者，方为合格。考试（核）不合格允许补考一次，补考仍不合格者需重新培训,第一章,第二章,化工自动化控制仪表作业操作资格培训,第三章,过程安全管理 基本知识,输入文本,点击从此处输入文本 点击从此处输入文本 点击从此处输入文本,输入文本,点击从此处输入文本 点击从此处输入文本 点击从此处输入文本,化工过程及设备 基本知识,自控专业的 标准规范,第四章,第五章,第六章,第八章,第七章,控制系统与控制阀,化工过程 控制原理,化工

3、测量与仪表,典型事故案例分析,实际操作技能,2/2/2021,6,仪表专业基础知识考试为闭卷机考。 第一模块：安全技术知识（七个单元） 教学目的：通过该模块知识的学习，使培训对象： 1、了解安全生产相关法律法规和安全标准、危险化学品基础知识，特种作业人员应具备的条件。 2、熟知电工技术基础知识，典型事故案例。 3、熟悉化工过程控制原理、控制系统与控制阀、自控专业标准规范。 4、掌握化工测量与仪表、化工过程及设备知识,2021/2/2,6,2/2/2021,7,第一单元占 4， 第二单元占3， 第三单元占25， 第四单元占 40， 第五单元占 5， 第六单元占 20， 第七单元占3,2021/2

4、/2,2/2/2021,8,考试要点 第一章 过程安全管理基本知识（4%） 1）了解相关安全标准规规范； 2）了解相关安全规章制度； 3）熟悉防爆与防护技术； 4）熟悉相关化学物品的基本知识化工过程 及设备基本知识,8,2/2/2021,9,第二章化工过程与电工技术基础知识(3%) 1）了解流体输送基础知识、压缩机、离心泵； 2）了解传热及换热知识，换热器、加热炉； 3）了解化工反应基础知识、反应器； 4）了解精馏及蒸馏知识； 5）了解电机、电气控制技术； 6）熟悉掌握 P （不含液体静压力） 2.内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m。且容积（V）大于等于0.025立方米，工作压

5、力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa-L; 3.盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体. 按设计压分为：低压，中压、高压、超高压四个压力等级。 1.低压容器（代号L）：0.1MPaP1.6MPa。 2.中压容器（代号M）：1.6MPaP10MPa。 3.高压容器（代号H）：10MPaP100MPa。 4.超高压容器（代号U）：P100MPa,2/2/2021,64,泵,泵通常可按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类,容积式泵,容积泵是利用其工作室容积的 变化来传递能量，主要有活塞泵、柱塞泵、 齿轮泵、隔膜泵、螺杆泵等类型,往复泵、齿轮泵、螺杆泵、离

6、心泵都是容积泵,离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的,往复泵、齿轮泵、螺杆泵都是容积泵,2/2/2021,65,离心泵,开泵前，打开入口阀，泵体充满液体，当叶轮转动时，叶片驱动泵中的液体随叶轮回转，产生离心力，向四周甩出.同时在叶轮中心瞬间形成真空，入口液体便在液面压力作用下被吸进叶轮，叶轮不停的转动，液体就不断的被吸入和排除出,2/2/2021,66,离心泵的气缚,气缚：离心泵启动时，若泵内存有 空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。此种现象称为气缚，表示离心泵无自吸能力，所以必须 在启动前

7、向壳内灌满液体,离心泵开车时，泵空转、吸不上液体、进口处真空度低，此时泵发生了气缚现象，其原因可能是没有灌泵或轴封不严密,2/2/2021,67,离心泵的汽蚀,饱和液体进入低压区产生气泡（闪蒸 ）高压区气泡破裂（空化）产生局部真空水力冲击发生振动、噪音，对部件产生麻点、蜂窝状的破坏现象,措施： 1.降低入口流体流速 2.叶轮采用防蚀材料 3.合理设计泵的安装高度。 4.关小出口阀，限制流量,汽蚀产生原因： 1.流体温度过高 2.流量过大，出口阀开度太大。 3.入口设备液位低，有气体进入。 4.吸入管线上的阻力太大,2/2/2021,68,离心泵运转时，泵振动大、噪音大、出口处压力低、流量下降，

8、此时泵发生了气蚀现象，其原因可能是安装高度过高或吸入管路阻力太大或者被输送流体温度过高,液体由旋转叶轮中心向外缘运动时,在叶轮 中心形成了低压(真空)区,2/2/2021,69,所谓“盘车”是指在机泵启动前，用人力将轴转动几圈，用以判断由轴带动的负荷（即机械或传动部分）是否有卡死而阻力增大的情况，防止启动时机泵损坏或电机过大电流烧坏,2/2/2021,70,机泵盘不动车的主要原因是泵或电机出现机械故障,机泵清理卫生时,转动的部件应小心擦拭,这是玩命,15.离心泵的油过滤网堵塞,会造成轴承温度下降,离心泵的油过滤网堵塞,会造成轴承温度升高。主要用于减少运动部件表面间的摩擦，同时对机器设备具有冷却

9、、密封、防腐、防锈、绝缘、功率传送、清洗杂质等作用,2/2/2021,71,一般情况下,搅拌轴依靠减速箱内的一对轴承支撑,要求较高时,可考虑安 装中间轴承或底轴承,2/2/2021,72,第二节 电工技术基础知识,欧姆定律：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比,电气事故种类电气事故包括人身事故和设备事故,一、触电事故 触电事故是由电流形式的能量造成的事故。 电击-电流直接作用于人体造成的伤害 电伤-电流转换成其他形式的能量作用于人体造成的伤害,一)、电击： 电流通过人体内部器官，使机体组织受到刺激，肌肉不由自主地发生痉挛性收缩而造成的伤害。电击分直接电击和间接电

10、击。 直接电击：电气设备正常运行时发生的电击。 间接电击：设备出现故障时发生的电击。 大部分触电死亡事故都是电击造成的，触电可分为以下三种方式： 单相触电：指人体在地面或其他接地导体上，人体某一部分触及一相带电体的触电事故。 两相触电：指人体两处同时触及两相带电体的触电事故。 跨步电压触电：指当带电体接地有电流流入大地时，电流在接地点周围土壤中产生电压降，人在接地范围内两脚之间出现的电压而产生的触电事故,二)、电伤：由电流的热效应、化学效应、机械效应对人体外部器官造成的伤害,1、电烧伤：电流灼伤：电流通过人体由电能转换成热能造成的伤害。电弧烧伤：弧光放电引起的烧伤。 2、电烙印：电流通过人体后

11、，在接触部位留下的斑痕。 3、皮肤金属化：金属微粒渗入人体皮肤，使受伤部位变得粗糙而紧张。 4、 机械损伤：电流通过人体，肌肉不由自主的剧烈收缩造成肌腱、皮肤、血管、神经组织断裂以及关节脱位乃至骨折等伤害。 5、 电光眼：电弧造成角膜和结膜发炎,二、电流对人体的危害 电流通过人体是具有伤害作用的，其伤害的程度与下列因有关： 1、电流的大小：电流越大，致命的危险越大。将人体对电流的反应分为： 直流(DC) 交流(AC) 感知电流 2mA 0.5mA 摆脱电流 50mA 10mA 最大忍受电流 80mA 30mA 致命电流 300mA以上 50mA 2、电流持续时间：电流通过时间越长，危险性越大。

12、 3、电流通过的途径：电流通过心脏、肺部和中枢神经系统时危险性最大。 4、电流的种类：25300HZ的交流对人体的伤害最为严重。 5、人体的状况：人体电阻、性别差异、年龄、健康状况。 6、人体允许电流：人体允许电流一般按30mA考虑，人体电阻按10002000考虑,三、使触电者脱离电源的方法,低压脱离电源的方法： 、“拉”：就近拉开电源开关，拨出插销式瓷插保险， 、“剪”：用带有绝缘手柄的绝缘工具剪断电源线， 、“砍”：用干燥手柄的斧头、铁镐、锄头砍断电线， 、“挑”：用干燥的木棒、竹竿等挑开触电者身上的导线， 、“垫”：用绝缘材料垫在触电者身下，使之脱离电源， 、“拽”：用绝缘物品戴在手上拉

13、开触电者,高压脱离电源的方法,使用相同绝缘等级的工具断开电源， 、抛短路线， 、通知供电部门停电。 四、现场抢救步骤: 1使触电者迅速脱离电源，并将触电者平躺在干燥通风的地方。 2、通畅气道，清除触电者口、鼻中的异物，解开围巾、领带、衣扣、皮带,3、检查触电者情况：“看、听、试” 1）拨开触电者的眼皮看瞳孔是否放大 2）检查触电者是否有呼吸：用手指背轻放在触电者鼻孔前，是否有热气，时间1-2秒，同时观察触电者腹部是否有起伏。 3）检查触电者是否有心跳：用手指触摸触电者的劲动脉看是否有搏动，时间1-2秒，或用耳贴在触电者的左胸听有没有心跳。 4）检查触电者有没有外伤。 4、根据检查情况进行抢救,

14、1）有心跳、无呼吸：采用口对口（鼻）呼法 操作过程： （1）抢救者跪在触电者一侧，将其头充分后仰，一只手掰开触电者的嘴。另一只手捏住其鼻子。 （2）抢救者深吸一口气，将嘴紧贴触电者的嘴，手捏住其鼻子大口吹气。时间2秒，吹气量800-1200毫升 （3）吹气完毕，立即离开触电者的嘴，同时迅速松开鼻孔，让气体从触电者的肺部排出，时间3秒。 （4）重复操作，每分钟12次，直到触电者苏醒为止 注意：触电者为儿童，只可小口吹气，以免肺泡破裂,2）无心跳、有呼吸：采用人工胸外挤压法 操作过程： （1）使触电者仰卧在硬板上或比较紧实的地方。 （2）抢救者跨跪在触电者臀部两侧，或跪在触电者一侧，右手掌根放在触

15、电者心窝稍高一点的地方，及胸骨下三份之二处，中指指尖对准颈部凹陷的下缘，左掌压在右手背上，双臂伸直。 （3）利用身体的力量使掌根向下挤压，压出心脏里的血液，成人3-4厘米，儿童1-2厘米 （4）挤压后掌根立即放松，让触电者胸廓自动复员，血液充满心脏，放松时掌根不必完全离开触电者 （4）重复操作，每分钟60-80次， 直到触电者有心跳为止,3）无心跳、无呼吸：采用人工胸外挤压法与口对口（鼻）呼吸法交替使用 单人抢救：人工呼吸2-3次，胸外挤压10-15次 双人抢救：人工呼吸1次，胸外挤压3-5次 注意：人工胸外挤压法与口对口（鼻）呼吸法不能同时进行,防止直接电击的措施,绝 缘 用绝缘物把带电体封

16、闭起来，分基本绝缘、双重绝缘、加强绝缘。电工绝缘材料的电阻率一般在109.cm以上， 一、绝缘的破坏：指电压超过某一数值时，在某些地方发生放电，即绝缘遭到破坏，也称绝缘击穿。 1、固体绝缘击穿击穿后绝缘不能自动恢复，分热击穿和电击穿。 2、液体、气体绝缘击穿击穿电压消失后绝缘性能还能恢复,二、绝缘电阻：绝缘电阻分为体积电阻和表面电阻，前者是电流通过绝缘厚度的电阻值，后者是电流通过绝缘表面的电阻值。 绝缘电阻的测试：通常用兆欧表。不同的线路和设备对绝缘电阻有不同的要求。 、配电线路：低压线路0.5M 高压线路 10KV300M 35KV500M 配电盘二次线路1M 电缆线路 3KV：300750

17、M 10KV：4001000M,屏护和间距,一、屏护： 采取遮栏、护罩、护盖、箱匣等把带电体同外界隔离开来。分永久性屏护装置和临时性屏护装置。 作用：防止触电、电弧伤人、防止弧光短路、便利检修工作。 基本要求： 、变配电设备，采用网眼遮栏高度不应低于1.7米，下部边缘离地不应超过0.1米，网眼不应大于4040平方毫米,低压设备，网眼遮栏与裸导体距离不应小于0.15米，10KV设备不应小于0.35米， 2035KV设备不应小于0.6米， 、户内栅栏高度不应低于1.2米，户外不应低于1.5米， 、对于低压设备，栅栏与裸导体距离不宜小于0.8米，栏条间距离不应超过0.2米， 、户外变电装置围墙高度一

18、般不应低于2.5米,安全注意事项： 、用金属材料制成的屏护必须可靠接地或接零； 、屏护装置应有足够的尺寸，与带电体之间应保持必要的安全距离； 、被屏护的带电部分应有明显的标志； 、屏护上应悬挂警告牌； 、配合采用信号装置和联锁装置； 、屏护应有足够的机械强度和良好的耐火性能,二、电气安全间距： 带电体与大地、带电体与其他设备及带电体与带电体之间应保持一定的电气安全距离。 作用：避免车辆或其他器具碰撞或过分接近带电体造成事故，还可以防止火灾、过电压放电和各种短路事故。 线距安全距离：架空线、接户线、进户线、户内线路、电缆线路等线路的安全距离均可查手册获得； 变配电设备的安全距离： 、带电体的安全

19、距离： 、配电装置的安全通道,低压配电： 正面 单列 1.5米； 双列 2米。 背面 一般不应小于1米 高压配电：一般不应小于2米。 用电设备的安全距离： 、车间低压配电盘：明装 1.2米；暗装 1.4米。 、电度表：底口距地面高度不应大于1.8米。 、开关设备：安装高度1.31.5米；扳把开关 1.4米；拉线开关3米。 、插座：明装1.31.5米；暗装0.20.3米。 、灯具：户内2.5米 户外3米,防止间接电击的措施IT系统,系统 中 保 T保护接地 性 护 N保护接零 点 方 运 式 行 方 I中性点不接地 式 T中性点直接接地 对于中性点不接地的电网，当输电线路对地阻抗破坏或对地电容很

20、大时，人触及到某相电源也会发生触电事故。为了保护人的安全，采取保护接地，即IT系统,一、保护接地的原理： 保护接地把在故障下可能呈现危险的对地电压的金属部分同大地紧密地连接起来,二、保护接地应用范围,保护接地适用于中性点不接地电网，在这种电网中，凡由于绝缘破坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外，均应接地。主要包括； 电动机、变压器、开关设备、照明器具、移动式电气设备金属外壳或金属构架； 0类和类电动工具或民用电器的金属外壳； 配电装置的金属构架、控制台的金属框架及靠近带电部分的金属遮栏和金属门； 配线的金属管； 电气设备的传动装置； 电缆金属接头盒、金属外皮和金属支架； 架空

21、线路的金属杆塔； 电压互感器和电流互感器的二次线圈,三、接地装置,接地装置由接地体和接地线组成，接地体分为自然接地体和人工接地体。 自然接地体 埋设在地下的金属管道(有可燃或爆炸性介质的除外)、金属井管、与大地有可靠连接的建筑物及构筑物的金属结构、水工构筑物及类似构筑物的金属桩等自然接地体均可用作接地体,人工接地体 人工接地体可采用钢管、角钢、圆钢等材料制成，按照机械强度的要求，钢质接地体的最小尺寸为： 钢管：50mm 厚度3.5mm； 扁钢：404mm； 角钢：50504mm； 长度一般为22.5m。 接地体的安装 人工接地体宜采用垂直接地体，多岩石地区可采用水平接地体,4、接地装置的安全要

22、求,导电的连续性； 、连接可靠，一般采用焊接； 、足够的机械强度； 、足够的导电能力和热稳定性； 、防止损伤；防腐蚀； 、必要的地下安装距离； 、接地支线不得串联； 、接地电阻和线路保护装置符合要求,TT系统,TT系统是将设备外壳与大地紧密连接来,TN系统,一、保护接零：把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线紧密连接起来,保护接零的原理：当有人在电网单相触电时，L3相对地电压降低，L1、L2两相对地电压升高，这时通过人体的电流为： Ir= 3U/(3Rr+R) TN系统有三种类型： 、TNS系统：有专用保护零线(PE线)，即保护零线与工作零线完全分开。 、TNC系统：干线部分保护零

23、线与工作零线完全共用的系统。 、TNCS系统：干线部分保护零线与工作零线前部共用(PEN线)，后部分开的系统,TN系统分为TN-S、TN-C-S、TN-C三种方式,3、重复接地：TN系统中，保护中性导体上一处或多处通过接地装置与大地再次连接地,重复接地的作用： 、减轻PE线或PEN线意外断线或接触不良时接零设备上电击的危险性； 、减轻PEN线断线时负载中性点“漂移”； 、进一步降低故障持续时间内意外带电设备的对地电压； 、缩短漏电故障持续时间,漏电保护装置,一、漏电保护装置的作用：1、防止漏电引起的触电事故和火灾事故，2、防止单相触电事故，也可同来切除一相接地事故。 二、漏电保护装置的原理：

24、当设备漏电时，会出现两种异常现象：一是三相电流的平衡遭到破坏，出现零序电流，io=ia+ib+ic；二是某些正常时不带电的金属外壳出现对地电压，Ud=IoRd。漏电保护装置就是通过检测机构取得这两种异常信号，经过中间机构的转换和传递使机构动作断开电源,三、漏电保护装置的选用,选择漏电保护装置的动作电流；30mA，0.1s； 选择漏电保护装置的额定电压、电流、分断能力； 选择漏电保护装置的极数：二极、三极、四极； 根据不同环境选择漏电保护,安全电压,安全电压：由特定电源供电的电压，该电压在任何情况下都不会危及人身安全。我国安全电压等级：42V、36V、24V、12V、6V 安全电压的适用范围：危

25、险场所、携带式工具、工作地点狭窄、行动困难环境、金属容器内、隧道内、矿井内。 电源及回路配置 、安全电源：安全电压电源应由双圈变压器供电； 、回路配置：安全电压回路的带电部分必须与高压回路保持电气隔离，并不得与大地、保持接地(零)线式其它电气回路连接； 、插销座：插销座不得带有接零或接地插头或插孔不得与其他电压的插销座有插错的可能； 、短路保护：高压、低压边应装设熔断器,临时低压配电路,一、临时线路电源的接取： 容量大需向电力部门申请 一般容量可在用户原有配电装置上引接 小容量允许在用户插座板上引接 二、临时线路装置的技术要求： 各种施工场地的临时用户都必须安装电度表； 临时线路应用绝缘导线；

26、 临时线路装置必须有一总开关控制，每一,分线路须装熔断器； 临时线路装置上所有的金属外壳都必须可靠接地； 临时线路上所有移动工具的电源引线口必须安装插座； 户外使用的电气装置和用电器具，均需要采取防雨措施； 临时线与设备、水管、热水器、门窗等距离在0.3m以上； 临时线路所用电气必须是合格产品。 三、户内外临时线路装置的安装： 接取电源,导线连接 中间接头应有防拉断措施 各种临时线路上的电气装置和电动工具都必须安装漏电保护器 临时装置需用的接地装置接地电阻应符合技术要求 R10 四、临时用电管理 加强对临时用电的安全教育 严格执行临时用电的管理规定,单相设备的安全运行,一、通用安全要求 、防触

27、电措施 单相电气设备防触电分类 级电器 靠基本绝缘防止触电 级电器靠基本绝缘防止触电，金属外壳上装有接地(零)的端子 级电器 除基本绝缘外还有附加的安全措施 级电器 采取双重绝缘或加强绝缘R7M,级电器依靠超低压安全电压供电 R5M 接地和接零 中性点不接地系统保护接地 中性点接地系统保护接零 二、防火措施 电器安装要规范、间距要足够、接线要牢固、各种电器应避开热源、保持良好的通风和散热 三、电气照明 、照明分类,按光源、热辐射光源、气体放电光源 按照明方式 工作照明、事故照明 、电气照明安全要求 组成：灯具、灯头、线路、开关 照明装置选择 防爆型、封闭型、防尘型 照明装置的安装 灯具高度 室

28、内2.22.5m 室外2.53m 开关 离地面高度为1.3m 拉线开关离地面高度为23m 配电线路,照明线路的开关应能同时切断相线和零线，并有明显的开、合位置 不同电压等级的插座应有明显的标志 照明线路应避开暖气管道 照明线路熔丝额定电流一般不超过15A 每条线路上的灯泡数不多于20个，户外不多于10个 局部照明采用36V、24V、12V电压供电并应由隔离变压器进行隔离 电气照明安全检查 导线各连接点处是否过热或有灼伤痕迹,各种仪表及指示灯是否完整，指示是否正确 开关及熔断器的外壳是否短缺或损坏 螺丝是否松动或脱落 熔丝是否有断裂,防爆电气设备及线路敷设,一、防爆电气设备的类型(EX) 增安型

29、 隔爆型 防爆充油型 通风充气型 充砂型 本质安全型 二、爆炸危险环境中电气设备的选择 对号入座,三、防爆场所电气线路敷设 气体、蒸气爆炸危险场所的电气线路 、电气线路位置选择 电气线路应在爆炸危险较小的环境或远离释放源的地方 当易燃物质比空气轻时，电气线路宜在较低处敷设或电缆沟敷设 当电气线路沿送运易燃场气体或液体的管道栈桥敷设时，应符合下列要求 、沿危险情程度较低的管道一侧 、当易燃物质比空气重时，在管道上方，比空气轻时，在管道下方,线路敷设 在爆炸危险场所严禁绝缘导线明敷，电气线路采用三相五线制，单相三线制、穿钢管配线或电缆线路。 、隔离密封 敷设电气线路的沟道、保护管、电缆或钢管穿过爆

30、炸危险环境等级不同或爆炸性气体或蒸气的介质不同区域之间的隔墙或楼板处间孔洞时，应用非燃性材料严密堵塞 、导线材料的选择 配电线路 采用绝缘铜芯线，电缆应采用耐,热、阻燃、耐腐蚀的，不宜采用油浸绝缘电缆 额定电压 大于500V 允许载流量 低于非爆炸危险场所的载流量 、电气线路的联接 电气线路不允许有中间接头，导线与电器相连接时应采用防爆接线盒 粉尘爆炸危险场所的电气线路 粉尘爆炸危险场所的电气线路的各项要求与气体、蒸气爆炸危险场所的电气线路的要求基本一致 火灾危险场所的电气线路 火灾危险场所的电气线路应避开可燃物，尽可能采用绝缘导线，导线额定电压不低于500V,雷击事故,雷击是由自然界中正、负

31、电荷形式的能量造成的故。 1 雷电种类 (1)直击雷 (2)静电感应雷 (3)电磁感应雷 (4)球雷 2 雷电特点 (1) 雷电流幅值大 达数十至数百千安。 (2) 雷电冲击过电压高 直击雷冲击过电压达数千千伏、感应雷冲击过电压达数百千伏。 (3) 雷电冲击性很强，且具有高频特征。 3 雷电危害 就事故后果看雷电有以下破坏作用： (1)爆炸和火灾 (2)电击 (3)毁坏设备和设施 (4)事故停电,4、防雷措施 (1)直击雷防护 各类防雷建筑物，特别是有火灾或爆炸危险的建筑物和易受雷击的建筑物；凡可能遭受雷击，且一旦遭受雷击后果比较严重的设施或堆料(如装卸油台、露天油罐、露天贮气罐等)；高压架空

32、电力线路、发电厂和变电站等均应采取防直击雷的措施。 装设避雷针、避雷线、避雷带、避雷网都是直击雷防护措施,一套完整的防雷装置包括接闪器或避雷器、引下线和接地装置。防雷装置上方的针、线、带、网都是接闪器。 接闪器的保护范围现有两种计算方法。对于建筑物，接闪器的保护范围按滚球法计算；对于电力装置，接闪器的保护范围按折线法计算。滚球法是设想一定直径的球体沿地面由远及近向被保护设施滚动，当该球体触及避雷针或其引下线时，球面线即保护范围的轮廓线,2) 感应雷防护 电力系统中应与其他过电压同样考虑感应雷防护；无火灾和爆炸危险的建筑物一般不考虑感应雷防护。其防护措施是将建筑物内的金属设备、金属管道、金属构架

33、、钢屋架、钢窗、电缆金属外皮，以及突出屋面的放散管、风管等金属物件连接成闭合回路，并接地；平行敷设的管道、构堋缋孪嗑嗖坏100mm时，须用金属线跨接，并接地,3) 雷电侵入波防护 变、配电设备在雷电侵入波的冲击下，可能遭到严重破坏。对于建筑物，雷电侵入波或者沿架空线路或者沿架空金属管道进入室内，可能引起火灾或爆炸，也可能伤及人身。 装设阀型避雷器是最常用的雷电侵入波防护措施。 (4) 二次放电防护 二次放电可能引起爆炸和火灾，也可能造成电击。间距和跨接是防止二次放电最常用的方法,静电事故,静电事故是生产工艺过程中和人们行动过程中所产生相对静止的正、负电荷形式的能量造成的事故。 1 静电产生 接

34、触-分离起电是最常见、最基本的起电方式。 高绝缘材料容易积累危险静电。 2 静电特点 (1)静电电压高 (2)静电泄漏慢 (3)静电放电形式多 电晕放电、刷形放电和传播型刷形放电、火花放电、雷型放电 3 静电危害 (1)爆炸和火灾 (2)电击 (3)妨碍生产,静 电 放 电,电气安全管理,一、建立建全规章制度：合理规章制度是从人们长期生产总结出来的，是保证安全生产的有效措施。 二、配备管理机构和管理人员：根据本部门电气专业人员的组成和素质，以及本部门的用电特点和操作特点，建立相应的管理机构，并确定管理人员和管理方式。 三、进行安全检查：电气安全检查应每季度进行一次，发现问题及时解决。 四、加强

35、安全教育：使工作人员懂得电的基本识，认识安全用电重要性，掌握安全用电的基本方法。 五、组织事故分析：通过事故分析，找到事故发生的原因，采取防范措施，同时能使工作人员受到教育，吸取教训 六、建立安全资料：安全技术资料是做好安全工作的重要依据，应该注意收集和保存，以便查对,保证安全的组织措施和技术措施,一、保证安全的组织措施： 工作票制度：在电气设备上工作应先填写工作票。 工作许可制度：电气设备上工作应得到许可后才能进行。 工作监护制度：工作现场必须有一人对所有工作人员的工作进行监护。 工作间断、转移和终结制度,二、保证安全的技术措施 停电：断开开关 验电：必须用电压等级相同而且合格的 验电器 装

36、设接地线：装设接地线必须先接接地端，后接导体端；拆接地线的顺序与此相反。接地线应用多股软裸铜线，其截面应符合短路电流的要求，但不得小于25mm2 悬挂标示牌和装设遮栏：在工作地点、施工设备和一经合闸即可送电到工作地点或施工设备的开关和刀闸的操作把手上，均应悬挂“禁止合闸，有人工作”的标示牌,三、不停电检修 低压带电工作应设专人监护，使用有绝缘柄的工具，工作时站在干燥的绝缘物上进行，并戴手套和安全帽，必须穿长袖衣工作，严禁使用挫刀、金属尺和带有金属物的毛刷、毛弹等工具。 高、低压线路同杆架设，在低压带电线路上工作时，应先检查与高压线的距离，采取防止误碰带电高压部分的措施。 在低压带电导线未采取绝

37、缘措施时，工作人员不得穿越。 上杆前应分清相、零线、选好工作位置,人体不得同时接触两根线头。 带电部分只允许位于工作人员的前面或一侧,2/2/2021,132,第三章 化工过程控制原理 第一节 简单控制系统 第二节 复杂控制系统,2/2/2021,133,第一节 简单控制系统 简单控制系统是指单输入/单输出的线性控制系统简单控制系统组成 由检测变送单元、控制器、执行器、被控对象组成,2/2/2021,134,自动控制常用术语 被控对象在自动控制系统中,需要控制其工艺参数的生产过程. 生产设备或机器等(也可以是设备的一部分，甚至一段管道) 被控变量被控对象要求保持设定值的工艺参数 扰动量除了被控

38、变量外，作用于被 控对象并引起被控变量变化的因素 设定值被控变量的预定值 偏差被控变量的设定值与实际值之差 操纵变量受控制器操纵，用以克服干扰 影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量,134,干扰量,被控对象,被控变量,操纵变量,2/2/2021,135,控制系统方框图,每一个方块代表自动控制系统中的一个组成部分 ，称为环节,各环节间的相互关系和信号的作用方向,信号线,2/2/2021,136,每一个方框代表系统的一个组成部分，称为“环节”。环节具有单向性，即任何环节只能由输入得到输出，不能逆行。连接两个环节的带箭头的线条表示控制系统中传递的信息，也就是系统中各环节输入输出的变量。箭头指出了

39、信息的作用方向：箭头送入的信息为该环节的输入信号，箭头送出的信息为该环节的输出信号。每一个环节输出信号与输入信号之间的关系仅取决于该环节的自身特性。从整个系统来看，给定值信号和干扰信号是输入信号，被控变量或其测量值是系统的输出信号,2/2/2021,137,操纵变量,被控对象,137,自动控制系统中,操纵变量和干扰变量的相同点是 ( )。 A、都是对象的输入信号 B、都会使被控变量偏离给定值 C、都是可以控制的,A,干扰变量,2/2/2021,138,闭环控制系统 是指控制器与被控对象之间既有顺向控制,又有反向联系的自动控制系统,138,2/2/2021,139,开环自动控制 是指控制器与被控

40、对象之间只有顺向控制,没有反向联系的自动控制系统。操纵变量通过被控对象去影响被控变量。典型的开环控制是前馈调节,2021/2/2,139,2/2/2021,140,按给定信号分类，自动控制系统可分为,定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统,定值控制系统给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统,随动控制系统随动系统是一种带反馈控制的动态系统。给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。火炮的自动瞄准,程序控制系统给定值按一定时间函数变化。如程控机床,2/2/202

41、1,141,正反馈/负反馈 反馈把系统的输出信号直接或经过一些环节 引回到输入端的做法 正反馈反馈信号的作用方向与设定信号方向相同，即偏差信号为两者之和。促进或加强控制部分的活动 ，结果是“恶性循环”，更加增大了受控量的实际值和期望值的偏差，从而使系统趋向于不稳定状态。 负反馈反馈信号的作用方向与设定信号方向相反，即偏差信号为两者之差。使系统输出与系统目标的偏差减小，系统趋于稳定,2021/2/2,141,2/2/2021,142,负反馈,反馈控制系统,142,化工生产过程中的自动控制系统是具有被控变量负反馈 的闭环系统,2/2/2021,143,简单控制系统的设计原则,方法一：选择能直接反映

42、生产过程中产品产量和质量又易于测量的参数作为被控变量，称为直接参数法。例如温度、压力、液位、流量反映等生产工艺状态的参数。 方法二：选择那些能间接反映产品产量和质量又与直接参数有单值对应关系、易于测量的参数作为被控变量，称为间接参数法。例如组分（某物质含量）、转化率等,被控变量的选择(自动控制保持恒定值或按一定规律变化） “关键”变量：对产品的产量、质量以及安全具有决定性的作用,2021/2/2,143,2/2/2021,144,调节器的正/反作用 选择调节器正/反作用的目的： 使调节阀、调节器、对象三个环节组合起来，能在控制系统中起负反馈作用。 简单控制系统中调节器环节作用方向确定的方法 正

43、作用是被测信号增加其输出值也增加； 反作用是被测变量增加其输出值减少,2021/2/2,144,2/2/2021,145,一个控制系统在处界干扰或给定干扰作用下，从原有的稳定状态过渡到新的稳定状态的过程称为过渡过程,最大偏差 是指过渡过程中被控变量偏离设定值的最大数值,2/2/2021,146,自控过程中，输入量值变化，其被控变量并不立即发生变化，而是过一段时间才发生变化，这种现象称为滞后现象。 滞后时间是描述对象滞后现象的动态参数。根据滞后性质可分为传递滞后和容量滞后两种。 传递滞后 又叫纯滞后，是由于信号的传输、介质的输送或热的传递要经过一段时间而产生的。 容量滞后 一般是由于物料或能量的

44、传递过程中受到一定的阻力而引起的，或者说是由于容量数目多而产生的。其主要特征是当输入阶跃作用后，被控对象的输出变量开始变化很慢，然后逐渐加快，接着又变慢，直至逐渐接近稳定值,2/2/2021,147,调节控制规律 自动控制系统按控制规律分为：比例 积分 微分 比例调节：依据“偏差的大小”来动作，它的输出与输入偏差的大小成比例，在系统中起着稳定被控变量的作用，比例调节及时、有力、但有余差。它用比例度来表示其作用的强弱， 值越小，调节作用越强，比例作用太强时，会引起系统振荡。 控制器为纯比例控制，则系统的余差与比例度成正比，即比例度越大，余差也就越大,2/2/2021,148,积分调节：依据“偏差

45、是否存在”来动作，它的输出与偏差对时间的积分成比例，只有当余差消失时，积分作用才停止，其作用是消除余差。但积分作用使最大动偏差增大，延长调节时间。 它用积分时间T来表示其的强弱，T越小，积分作用越强，但积分作用太强时，会引起振荡。 积分输出变化总要滞后于偏差的变化。这样就不能及时有效地克服扰动的影响，使系统难以稳定下来因此，在工业过程控制中，通常不单独使用积分调节规律,2/2/2021,149,微分调节: 依据“偏差变化速度”来动作. 它的输出与输入偏差的变化速度成正比。其效果是阻止被控变量的一切变化，有超前调节作用。对滞后大的对象有很好的效果。 微分调节器的输出只与偏差的变化速度有关，而与偏

46、差存在与否无关。它用微分时间Td来表示其作用强弱， Td大，作用强。但Td太大，也会引起振荡。 微分作用对恒定的偏差没有克服能力。因此，微分调节不能单独使用,2/2/2021,150,典型的控制规律：比例（P）控制、比例-积分（PI）控制、比例-积分-微分（PID）控制等 单纯的比例控制适用于扰动不大，滞后较小，负荷变化小，要求不高，允许有一定余差存在的场合。工业生产中比例控制规律使用较为普遍。 比例-积分（PI）控制是将比例控制反应快和积分控制能消除余差的优点结合在一起，因而在生产得到了广泛使用适合于对象调节通道时间常数较小，系统负 荷变化较大，纯滞后不大，不允许有余差的对象,2/2/202

47、1,151,比例-积分-微分（PID）控制适合于容量滞后较大，纯滞后不太大，不允许有余差的对象。主要用于温度、成分等测量通道和调节通道的时间常数较大的系统,2/2/2021,152,二、复杂调节控制系统（一）选择性控制系统 （二）分程控制系统 （三）串级控制系统 （四）比值控制系统 （五）均匀控制系统,2/2/2021,153,一）选择性控制系统,现代生产过程中，越来越多的生产装置要求控制系统既能在正常工艺状态下发挥控制作用，又能在非正常工况下仍然起到控制作用，使生产过程迅速恢复到正常工况，或者至少是有助于工况恢复正常。这种非正常工况时的控制系统属于安全保护措施。 安全保护措施有两类，即硬保护

48、和软保护,2/2/2021,154,硬保护措施就是联锁保护控制系统。当生产过程工况超出一定范围时，联锁保护系统采取一系列相应的措施，如报警、由自动切换到手动、联锁动作等，使生产过程处于相对安全的状态。但经常使生产停车，造成较大的经济损失。 软保护措施就是当生产工况超出一定范围时，自动切换到一种新控制系统中，取代原控制系统对生产过程进行控制，当工况恢复时，又自动切换回原自动控制系统中。因要对工况是否属于正常进行判断，同时还要在两个控制系统中选择，因此，这种控制被称为选择性控制，有时也称为取代控制或超弛控制或安全软保护系统,2/2/2021,155,构成选择性控制系统应具备两方面:一是生产操作上有

49、一定的选择性规律；二是组成控制系统的各个环节中，必须包含具有选择性功能的选择单元。 结构特点：有一个选择器，通常是两个输入信号，一个输出信号,2/2/2021,156,选择器位于两个控制器与一个执行器之间，对控制器输出信号进行选择的系统。这类选择性控制系统结构简单、效果显著,2/2/2021,157,选择性控制系统应用注意事项 1）正常控制器所控制的被控量，一般精度要求较高，可选PI或PID控制规律。而取代控制器的作用是紧急情况下的暂时控制作用，一般选P控制规律，且比例度整定得较小,防积分饱和措施：一般有限幅法、外反馈法和积分切除法,2）选择器的选型 根据工艺具体有关参数分析，可以确定选择器是

50、高选器(HS)还是低选器(LS)。在可能的情况下，应优先选用低值选择器。因为一般情况下，低值的信号更安全,3）注意防积分饱和措施 因为选择性控制系统中，总有一个控制器处于未投运的开环状态。而处于开环的控制器一定有偏差存在。所以如果该控制器包含了积分控制作用，其输出信号将会一直增长下去，达到极限，出现积分饱和现象,2/2/2021,158,二）分程控制系统,分程控制就是一个调节器同时控制两个或两个以上调节阀，每个调节阀根据工艺的要求在调节器输出的一段信号范围内动作,设置分程控制的主要目的是扩大可调范围R,2/2/2021,159,三）串级控制系统,串级控制系统-它是由主、副两个调节器串联起来工作

51、的，主调节器的输出作为副调节器的给定值，副调节器的输出去操纵调节阀，以实现对主变量的定值控制,2/2/2021,160,主回路-定值控制 副回路-随动控制,串级调节系统就是利用主、副两个调节器串联在一起来稳定一个主参数的系统。主参数在系统中起主导作用，副参数就是为了稳定主参数或因某种需要而引入的辅助参数，也就是它的给定值随主调节器的输出而变的辅助被调参数。系统有主、副两个调节回路，副回路的作用是把一些主要干扰在没有进入主调节对象之前，就立即加以克服，而其余的干扰，则根据被调参数的偏差，由主回路加以克服；所选的副参数一定是影响主参数的主要因素，副参数的给定值与主参数有线性关系,2/2/2021,

52、161,主变量（主参数）-工艺控制指标，在串级控制系统中起主导 作用的被控变量。 副变量（副参数）-在串级控制系统中为了稳定主变量或因某 种需要而引入的辅助变量。 主对象-为主变量表征其特性的工艺生产设备 副对象-为副变量表征其特性的工艺生产设备,串级控制常用的名词,2/2/2021,162,主控制器-按主变量的测量值与给定值而工作，其输出做为副变量给定值的控制器。 副控制器-其给定值来自主控制器的输出，并按副变量的测量值与给定值的偏差而工作的控制器。 主回路-由主变量的测量变送装置，主、副控制器、执行器和主、副对象构成的外回路（副变量的测量变送装置开环）。 副回路-由副变量的测量变送装置，副

53、控制器、执行器和副对象构成的内回路,2/2/2021,163,串级控制系统的主要特点： 1.在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构 成的双闭环控制系统； 2.系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量； 3.由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响； 4.由于增加了副回路，系统对负荷改变时有一定的自适应能力。可以大大削弱包括调节阀在内的副对象的非线性特性的影响。 主要使用场合 对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、 负荷变化大、对控制质量要求较高的场合,2/2/2021,164,串级控制系统的工作过程,1.干扰进入副回路 由于副回路

54、控制通道短，时间常数小，所以当干扰进入回路时，可以获得比简单控制系统超前的控制作用，从而有效的客服干扰的影响，提高了控制质量,2.干扰作用于主对象 如果干扰作用于主对象，由于副回路的存在，可以获通过及时改变副变量的数值，达到稳定主变量的目的,2/2/2021,165,3.干扰同时作用于副回路和主对象 如果干扰同时作用于副回路和主对象上，可根据干扰作用下主、副变量的变化方向，分成两种情况： ：主、副变量的变化方向相同，使主、副被控参数同时增大或同时减小，主、副调节器对调节阀的控制方向是一致的，即大幅度关小或开度阀门，加强控制作用，使主参数很快调回到给定值上。 ：主、副变量的变化方向相反，如果两者

55、增量恰好相等，则偏差为零，这时副调输出不变，不需要阀门动作；如两者增量不相等，由于能够相互抵消掉一部分，偏差也不大，只有调节阀稍微动作一点，就可使系统稳定,2/2/2021,166,在串级控制系统中，由于引入一个闭合的副回路，不仅迅速克服作用于副回路的干扰，而且对主对象上的干扰也能加速克服。副回路具有“先调、粗调、快调”的特点；主回路具有“后调、细调、慢调”的特点。 并对副回路没能完全克服掉的干扰影响能彻底加以克服,小结,2/2/2021,167,控制规律的选择,主参数是工艺操作的主要指标，要求较高，一般不允许有无余差。因此，主调节器应选PI或PID控制规律.当对滞后较大时，可引入适当的微分作

56、用,副参数的要求不严，设置是为了保证主参数的控制质量，可以在一定范围内变化，允许有余差，因此副调节器可选P控制规律。必要时可以引入适当的积分作用，而微分作用一般不需要。（引入D：因为副回路本身起快速作用，再引入D会使控制阀动作过大，对控制不利。,2/2/2021,168,调节器正、反作用方式的确定,要使一个过程控制系统能正常工作，系统必须为负反馈。对于串级控制系统来说，主、副调节器中正、反作用方式的选择原则是使整个控制系统构成负反馈系统,副调节器的作用方向与副对象特性、调节阀的气开、气关形式有关，其选择方法与简单控制系统中调节器正、反作用的选择相同，是按照副回路称为一个负反馈系统的原则,2/2

57、/2021,169,主调节器的作用方向选择,串级控制系统主调节器的作用正反作用选择完全由 工艺情况确定，或者说只取决于主对象特性 ，与执行器的的气开、气关形式及副调节器的作用方向完全无关。 （由于副回路的作用总是使副变量跟随主调节器的输出变化而变化，不管副回路中的副对象的特性及执行器的特性如何，当主调节器输出增加时，副调节器总是增加，所以在主回路中，副回路的特性总是“正”作用。,2/2/2021,170,主、副对象时间常数要匹配，以防共振发生 为使主、副回路之间的动态联系较小，避免引起系统共振,通常选择时间常数的比值在310范围内为宜,主、副参数的选取,串级控制系统主参数的选取与单回路被控参数

58、的选取原则相同，即选取那种能最好地反映工艺状况的关键参数。 副参数的选取是串级控制系统的关键所在，副回路设计合理，串级系统的特点可得到充分发挥，控制质量将比单回路系统有明显的提高，否则，串级系统的优势得不到发挥，将失去设计串级控制的意义,当对象具有较大纯滞后时，应尽量将纯滞后部分包含在主对象中,当对象具有较大纯滞后时，应使所设计的副回路尽量少包括或不包括纯滞后，以提高副回路的快速抗干扰能力,2/2/2021,171,串级控制系统的整定,投运原则:先投副环后投主环;投运过程必须保证无扰动切换,整定原则:尽量加大副调节器的增益，提高副回路的频率，使主、副 回路的频率错开，以减少相互影响.先整副环后

59、整主环,2/2/2021,172,四）比值控制系统,比值控制实现两个或两个以上的参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。通常为流量比值控制系统，用来保持两种物料的流量保持一定的比值关系,2/2/2021,173,比值控制系统可分为： 开环比值控制系统 单闭环比值控制系统 双闭环比值控制系统 变比值控制系统,2/2/2021,174,在比值控制系统中，需要保持比值关系的两种物料中，有一种物料是主导地位，这种物料称为主物料或主流量，用Q1表示。另一只物料随主物料的变化而变化，因此称为从物料或副流量，用Q2表示,比值控制系统就是实现副流量Q2和主流量Q1成一定的比例关系， K就是流量比,2

60、/2/2021,175,主动量和从动量的选择： 1.生产中主要物料为主动量，其它物料为从动量。 2.如果两种物料中，一种是可控的，另一种是不可控的，则应选不可控的为主动量，可控的为从动量。 3.如果两种物料中，一种是供应不成问题，而另一种是物料供应可能不足的，此时可能供应不足的物料为主动量,2/2/2021,176,五）均匀控制系统,甲塔控制液位，而乙塔要控制进料量，出现矛盾,如串联精馏塔系统,过程生产的连续性物料连续，前一设备出，后一设备进, 前后设备的控制系统经常会出现不协调（矛盾,2/2/2021,177,控制系统上解决均匀控制系统,均匀控制目的：两参数都允许在一定范围内波动，但 波动都