简谈机械联锁安全系统的设计与应用

1、.：.；简谈机械联锁平安系统的设计与运用 佟锡江 于秀英 徐向明大庆石化工程 163714摘要：我国目前尚无机械联锁系统的设计规范及规范，本文根据我公司实践承当的几套聚乙烯安装的实践设计阅历，结合外商设计原那么，针对机械联锁的运用以及设计等的特殊要求进展了简要引见。关键词：机械联锁；设计；运用Brief introduction for designing and application of mechanical interlock-systemTong xijiang Yu xiuying(Daqing Petrochemical Engineering Co., Ltd.163714)A

2、bstract: 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.

3、Key words:Mechanical interlock-system; Design; Applicationl 引言“平安是设计和规划出来的，而不是检查出来的，设计是保证，检查是辅助,机械联锁就是化工安装中的重要平安保证措施。从2002初年至2006年底，大庆石化工程先后承当了中国石油大庆石化公司20万吨/年高压聚乙烯安装、大庆石化公司25万吨/年全密度聚乙烯安装、兰州石化公司20万吨/年高压聚乙烯安装等多项工程工程的设计义务，这些工程大量地运用了机械联锁系统，以确保安装平安可靠运转。本文根据这几套安装的运用实例，简要地引见了机械联锁系统在石油化工领域的设计与运用。2 机械联锁简介 机

4、械联锁系统是为防止人为操作失误而人为设置的必需按照指定顺序操作，否那么无法进展后续操作的机械的平安操作系统。机械联锁系统采用钥匙编码系统的机械联锁设备来确保操作人员按照预定的程序对相应的平安设备进展开启、封锁或隔离操作。 按照一定次序来传送钥匙，即所谓的“联锁，在国外广泛地被平安部门、保险机构、规范机构以为是用来防止操作错误的最可靠、最经济的方法。 每把钥匙都带有独一的编码，该编码与钥匙柜中的编码及用该钥匙进展锁定的设备的编码相对应。该编码机构可有效防止当一个系统正在运转时对另一个系统进展的误操作。2.1 机械联锁的来源与开展机械联锁最早运用于电力开关控制上，是人们根据电力操作的特定顺序和长期

5、的平安消费阅历设计出的一套防止人为操作失误的平安设备。 后来，由于其操作的可靠性、平安性，逐渐将其运用到了石油、化工 、核电等领域。机械联锁平安系统在石油化工领域的运用最早开场于上世纪90年代初，主要运用于欧美一些兴隆国家的消费安装上，本世纪初由于我国大量引进了一些石油化工工艺技术以及一些大型合资化工企业在中国的落户如赛科等，随之，也将机械联锁平安系统带进了我国。2.2 机械联锁平安系统组成机械联锁平安系统普通由阀门、阀锁、钥匙、钥匙柜、控制开关等组成。可由一个阀门或由多个阀门串联组成。2.3阀锁型式阀锁的型式主要分为：MRL(Multi Rotate Lock)多回转锁，主要运用于闸阀、截止

6、阀、齿轮传动等阀门上；NDL(Ninety Degree lock)90度回转锁，主要运用于球阀、旋筛阀、蝶阀等90度旋转的阀门上；HL(Hybrid Lock)可根据需求进展设计的其它种类的阀锁。2.4阀锁的特点一切联锁机构均采用符合国际规范的不锈钢资料设计的可靠性和完好性，无须维修,但应定期保养设计与制造的紧凑性和易于操作的特点防火设计易于与阀门衔接3 机械联锁平安系统的设计与运用3.1规范机械联锁平安系统的设计和制造目前尚无一致的规范，普通都采用制造商规范。例如：德国的GST、英国SFC、荷兰的Netherlocks等规范，我国同样没有这方面的规范规范，仅扬州罗克阀锁科技开场研发并制造了

7、机械联锁产品。 3.2 设计与运用目前，机械联锁平安系统在我国的运用还仅局限于引进工艺技术的安装上，被动于专利商的要求。近年来，我国也越来越注重消费安装的平安性，机械联锁在中石油、中石化等重要安装中开场运用。例如，LDPE安装的火炬排放系统、反响器排放系统；FDPE安装的紧缩机透平平安操作系统；各类安装的平安阀排放系统等都运用了机械联锁设备。这样，大大地提高了安装的平安性，完全可以防止人为操作失误而呵斥事故发生。3.2.1平安阀运转与维修形状的运用目前运用最广泛的就是平安阀排放系统，如图，其主要目的就是防止平安阀前后切断阀由于操作失误处于不正确的位置而引起事故的发生。例如：假设平安阀在检验后恢

8、复安装，其切断阀忘记翻开，消费运转时设备超压，此时，不可想象将会发生什么？但假设我们采用了机械联锁，什么都不用担忧了，当维修平安阀时，其操作是这样的：将位于控制中心钥匙柜中“PSV-XX联锁位置上的钥匙PSV-XXA取出。用钥匙PSV-XXA将位于平安阀PSV-XX入口切断阀解锁，封锁，然后锁定。该操作将PSV-XX入口切断阀上的钥匙PSV-XXB释放。用钥匙PSV-XXB将位于平安阀PSV-XX出口切断阀解锁，封锁，然后锁定。该操作将PSV-XX出口切断阀上的钥匙PSV-XXC释放。将钥匙PSV-XXC放入控制中心钥匙柜中完成以上步骤，切换至维修形状即告完成。切换至正常操作形状的步骤与以上步

9、骤正好相反。同样，爆破片的运用也是这样。3.2.2火炬气排放运转与维修形状的运用1 将位于控制中心钥匙柜中“联锁位置上的钥匙1P取出。用钥匙1P将位于火炬搜集器上对应的火炬放空阀解锁，封锁，然后锁定。该操作将火炬放空阀上的钥匙1Q释放。2用钥匙1Q将位于火炬搜集器上的排大气放空阀解锁，开启，然后锁定。该操作将火炬放空阀上的钥匙1R释放。3将钥匙1R拔出并放入位于控制中心钥匙柜中相应“联锁位置。4完成以上步骤，切换至维修形状即告完成。切换至正常操作形状的步骤与以上步骤正好相反。试想，假设维修形状主管道上阀门未封锁，或者开车时主管道上阀门忘记翻开，此时将会发生什么，不可想象。而采用了机械联锁系统，

10、这种情况不会发生。3.2.3 脱气仓与高压氮罐之间运转与维护 脱气仓中含有一定量的乙烯等可燃气体，为防止浓度积聚而发生爆仓事故，采用向脱气仓中充氮的方式防止事故的发生，这样就对氮气切断阀的管理要求非常严厉。采用机械联锁的操作步骤如下：1 将钥匙柜中“去脱气仓联锁位置上的钥匙3.2A取出。用钥匙3.2A将氮罐下游高压氮气线上的手阀解锁，封锁。钥匙3.2B得到释放。2将钥匙3.2B拔出并放入位于控制中心钥匙柜中。完成以上步骤，切换至维修形状即告完成。其它类同。切换至正常操作形状的步骤与以上步骤正好相反。只需阀门没有正确翻开并锁定至向脱气仓方向开启，就不得启动或运转该安装。3.2.4排放罐的运转与维

11、护由于高压聚乙烯安装的工艺特点，排放罐V1301运转时，罐内应参与热水，坚持一定液位并充溢氮气，同时运用蒸汽加热并经过核料位计检测液位。当安装跳车时，会将反响器中的乙烯迅速排放到放空罐中，排放时产生的聚乙烯粉末会聚集在罐底，切换到维护形状时，需特别思索其平安要求， 其操作要求如下：对反响器排放罐进展检查后，在控制室将七个紧急排放阀XV13001、XV13002、XV13003、XV13004、XV13005、XV13006、XV14001、封锁。从钥匙柜中“V1301联锁位置上取出钥匙2A。用钥匙2A将一次机的新颖乙烯进料阀封锁并将其联锁。此时钥匙2B得到释放。用钥匙2B将XV13007下游的

12、中压蒸汽线阀门解锁。该手动阀门封锁并联锁。限位开关ZSHL13008给出“封锁信号。钥匙2C得到释放。在正常操作时高压氮气线24MM-NH06303-1TA8上的手阀封锁。 钥匙2C必需处于插入形状。 此时钥匙2D得到释放。 钥匙2D拔出后该手阀处于联锁形状。从中心控制室将低压氮气线上阀门13018封锁由限位开关ZSHL13018给出“封锁信号。用钥匙2D将低压氮气线上HV13108上游的手阀解锁，封锁并联锁DCS上必需给出流量计FA13007测出的“最小流量报警信号。该操作将钥匙2E释放。在封锁热水线之前， 必需检查反响器排水罐内热水温度。温度监测信号TI13142，压力经过控制室内的LSH

13、H13001和LE13002监测。在控制室内将HV13020阀封锁限位开关ZSHL13020给出“封锁信号。 用钥匙2E将热水线HV13020上游的手阀锁定、封锁并联锁。 该操作将使钥匙2F得到释放。 用钥匙2F将核料位计LSHH13001及LE13002的放射源解锁、封锁并锁定。该操作将使钥匙2G得到释放。核源的开启是经过限位开关及紧缩空气控制的。排污罐上的排污阀翻开后，此时可小心翻开HV13021阀由限位开关ZSHL13021给出“开阀信号。经过排污罐内的过滤器将水中的杂质滤除，然后排至非含油污水地漏。运用钥匙2G时，将罐底压盖的锁定机构解锁。该操作可以使V1301罐底压盖开关进展开启操作

14、，由液压机构推进缓慢翻开。只需当以上各条中列出的各种条件得到验证，并检测到限位开关处于正确位置时，罐底压盖才可以翻开。否那么，罐底压盖将不能翻开。开启后将钥匙2F释放，并将钥匙2F放入控制室钥匙柜对应的位置中。封锁反响器排放罐的步骤与以上次序正好相反。3.2.5钥匙柜与安装开车钥匙柜位于中心控制室。钥匙柜是用来存放按锁定次序进展开启、封锁操作的钥匙的平安地方。每把钥匙都有一个指定的位置。在每把钥匙放置处均设有标明该钥匙用于启动哪个阀门或系统的必要信息，钥匙放置处带有编码，该编码与钥匙编码一样，这样可以防止操作人员将钥匙插入错误的位置。 钥匙柜中的钥匙分类放置，以便经过察看即可看出用来启动或操作

15、安装的钥匙是在柜中，以及经过察看钥匙的存在就可看出哪些设备处于维修形状，哪些设备处于运转形状。钥匙的拔出与插入必需经由担任维护的人员及控制室的操作人员完成，并且应有记录、注明日期并签字。另外，还可以根据工艺平安级别排序要求，经过在钥匙柜中设置的微动开关与DCS联络并显示已在或不在钥匙柜中等信号，提示操作人员留意；还可以经过设置当一切安装开车所需的重要钥匙均已插入钥匙柜中时，才干将总钥匙Z得到释放，并将其插入ESD控制盘上相应的位置的方法，控制安装平安开车。假设总钥匙Z没有插入ESD控制盘，安装将无法开车、运转。假设总钥匙Z曾经插入ESD控制盘，钥匙柜中已设定与安装开车有关的任何钥匙无法拔出。以

16、上仅仅是对机械联锁平安系统的部分运用实例进展了阐明，在实践运用中并不限于这些，用户或设计人员可根据实践的工艺平安要求，并根据机械联锁的特点自行进展设计，以确保安装平安。如精制单元消费工况与催化剂再生工况也是一个很好的运用实例。4.终了语目前，我国扬州罗克阀锁科技曾经开场消费机械联锁产品，终了了以往国外产品一统天下并价钱高昂的历史，以其低廉的价钱、优质的产质量量闯入了中国这一新兴市场，也为机械联锁在我国的广泛推行和运用奠定了根底。以上针对机械联锁的特点，在其设计及运用方面作了一些初步的引见，由于篇幅有限，引见并不全面。另外,呼吁相关部门尽快制定机械联锁相关规范，象平安阀一样，将其纳入法规，比如制定制造规范、设计原那么，定期维护等法规。机械联锁系统完全可以防止人为误操作，确保人员和设备的平安。一点点的平安投入，一把钥匙、一把锁，它会成为他生命的“维护神，为企业的平安