储存操作单元机械化、自动化设计指导方案

物料种类化工企业储存的物料主要包括各种气体、液体、固体原料，中间产品，产品以及辅助生产用料（例如各种化学药剂、添加剂）。其中危险物料一般包括：爆炸物，易燃物料，气溶胶，氧化性物料，加压气体，自反应物料，自燃物料，遇水放出易燃气体的物料，有机过氧化物，腐蚀性物料，毒性物料，刺激性物料，致敏性物料，致癌性物料等。储存形式2.1气体气体的储存形式主要有：气柜，永久气体气瓶堆场、仓库，压力储罐等。2.2液体液体的储存形式主要有：储罐，桶装/瓶装堆场、仓库等。2.3固体固体的储存形式主要有：料仓，袋装/桶装/散装堆场、仓库等。3储存的操作方式3.1气体3.1.1气柜、压力储罐采用动量输送设备（如压缩机等）或系统压差将气体从生产装置经管道及管件、阀门、流量计等设备向气柜或压力储罐进料。气柜和压力储罐内气体采用动量输送设备（如压缩机等）或系统压差出料到装车区或包装车间。3.1.2堆场、仓库（1）外购的气瓶用专用车卸车并运送至堆场、仓库。堆场、仓库内按需设置货架。气瓶由专用机械运送至指定货位，完成入库。出库时，气瓶由专用机械从指定货位运送至使用场所。（2）来自包装车间的气瓶由专用机械运送至堆场、仓库的指定货位，完成入库。出库时，气瓶由专用机械从指定货位运送至装车区或使用场所。3.2液体3.2.1储罐（1）进料：采用动量输送设备（如：泵、压缩机）将液体物料从槽车经卸车软管或鹤管、管道及管件、阀门、流量计等设备向储罐区进料。来自生产装置的液体采用动量输送设备出料至储罐区。（2）出料：来自储罐区的液体物料采用动量输送设备（如：泵、压缩机）出料至使用场所、装车区或包装车间。3.2.2堆场、仓库（1）外购的液化气气瓶（本节下同）或桶用专用车卸车并运送至堆场、仓库。堆场、仓库内按需设置货架。气瓶或桶由专用机械运送至指定货位，完成入库。出库时，气瓶或桶由专用机械从指定货位运送至使用场所。（2）来自包装车间的气瓶或桶由专用机械运送至堆场、仓库的指定货位，完成入库。出库时，气瓶或桶由专用机械从指定货位运送至装车区或使用场所。3.3固体3.3.1料仓（1）进料：外购包装的物料卸车后，由专用机械送至解包处，解包后采用机械输送或气力输送方式向料仓进料。外购的散装物料由自卸车卸料后依据需要可先送至破碎处，粗破后采用机械输送或气力输送方式向料仓进料。来自生产装置的固体物料采用机械输送或气力输送方式向料仓进料。（2）出料：料仓内的固体物料采用机械输送或气力输送方式出料至使用场所。3.3.2堆场、仓库（1）外购的桶装或袋装固体物料用专用机械卸车并运送至堆场、仓库。堆场、仓库内按需设置货架。桶/袋由专用机械运送至指定货位，完成入库。出库时，桶/袋由专用机械从指定货位运送至使用场所。外购的散装物料由自卸车卸至堆场、仓库指定的货位，由专用车送至破碎车间处理后或直接送至使用场所。（2）来自包装车间的桶/袋由专用机械运送至堆场、仓库的指定货位，完成入库。出库时，桶/袋由专用机械从指定货位运送至装车区或使用场所。4机械化、自动化操作要求4.1气体4.1.1气柜、压力储罐气柜设远传限位计，压力储罐设远传压力表，进（出）料管道设置自动控制阀。（1）进料：采用动量输送设备（如压缩机等）或系统压差向气柜或压力储罐进料，设置自动控制阀，限位或压力与自动控制阀、动量输送设备联锁，实现远程自动控制。动量输送设备，如压缩机等采用远程自动启停、调节；压缩机通过远程控制变频、调节或远程自动启停（根据工艺要求）。本章节涉及的此类设备按此要求执行。限位、压力表采用远传显示、报警、联锁、调节等。本章节涉及的此类仪表按此要求执行。控制阀门采用远程自动控制。本章节涉及的此类阀门按此要求执行。（2）出料：气柜和压力储罐的气体采用动量输送设备（如压缩机等）或系统压差出料，限位或压力与出料阀联锁，同时联锁动量输送设备，实现远程自动控制。4.1.2堆场、仓库（1）入库：气瓶由专用车（如钢瓶曲臂装卸车、专用叉车和专用吊车）在卸车区卸车，并运送至指定货位。还可设置钢瓶自动化仓库，采用轨道行走机器人自动存放钢瓶。（2）出库：由专用叉车或吊车从指定货位取出气瓶，运送至装车区，由专用车完成装车。还可采用轨道行走机器人自动装车。4.2液体4.2.1储罐储罐设远传液位计，进（出）料管道设置自动控制阀。（1）进料：槽车的液体经卸车软管/鹤管，采用动量输送设备（如泵、压缩机等）向储罐进料。卸车管线设置流量开关，自动控制阀，流量与自动控制阀、动量输送设备联锁，实现远程自动控制。来自生产装置的液体采用动量输送设备（如泵、压缩机等）向储罐进料。储罐液位与自动控制阀、动量输送设备联锁，实现远程自动控制。动量输送设备，如泵采用远程自动启停、调节，或者通过远程控制变频、调节。本章节涉及的此类设备按此要求执行。槽车的卸车过程应实现密闭输送。根据具体的物料性质，卸车管线中的残留物料如需吹扫，应设置远程吹扫及相应的回收设施。（2）出料：液体采用动量输送设备（如泵、压缩机等）出料至使用场所、装车区或包装车间。液位与出料阀联锁，同时联锁动量输送设备，实现远程自动控制。推荐可燃液体装车实现定量装车功能，可燃液体、液化烃、液化毒性气体装车采用“一卡通”智能装卸系统，功能参考如下。“一卡通”智能装车系统4.2.2堆场、仓库（1）入库：液化气瓶/桶用专用车（如钢瓶曲臂装卸车，专用叉车、吊车）在卸车区卸车，由专用机械运送至指定货位。或在包装车间和仓库之间设带式输送机、提升机等将桶装物料运至仓库。（2）出库：用专用叉车或吊车从指定货位取出气瓶/桶，运送至装车区，由专用车完成装车。（3）智能仓库：桶装或瓶装液体物料储量大，宜设智能仓库，如采用“堆垛机”+“高位立体货架”结合的方式。在计算机系统的控制调度下，入库时：生产后的物流，由叉车搬运至入库口，经外形检测、自动扫描货物信息并绑定，输送系统自动输送至指定站台，堆垛机自动搬运，完成入库。出库时：系统发送出库订单，WMS（WarehouseManagementSystem）搜索货位并调度设备完成搬运，自动输送至工位完成出库，拣选半盘自动返库，空盘叠盘后返库。常见的系统配置如下：双伸堆垛机；输送线完成自动出入库；货物自动输送发货站台，叉车发货；WMS（WarehouseManagementSystem）仓储管理系统及WCS（WarehouseControlSystem）仓储控制系统完成系统的信息化管理等。4.3固体4.3.1料仓料仓设远处料位计或称重模块，进（出）料管道设置自动控制阀。固体物料通常有粉末状、颗粒状、大粒状、块状等形态，物料的形态不同则进料方式不同。固体物料的进料方式主要有两种，一种是气力输送，另一种是机械输送。固体物料的投料应当根据工艺安全要求设置密闭添加设施。（1）进料：固体物料由专用叉车（或专用吊车等）运送至解包机处，解包后采用机械输送或气力输送方式向料仓进料。料仓设料位计或称重模块，料位或重量与机械输送或气力输送系统联锁。（2）出料：料仓内的固体物料采用机械输送或气力输送方式出料至使用场所。料仓出口设置给料器（如旋转阀）、插板阀，料位（或重量）与给料器、插板阀等输送设备联锁。实现远程自动控制。4.3.2堆场、仓库（1）入库：带包装物料由专用机械（如普通叉车、带有起重臂的叉车、吊钩桥式起重机、门式起重机等）在卸车区卸车，由专用机械运送至指定货位。散装固体物料可由抓XX式起重机、装卸桥等送至散料堆场、仓库。包装车间和仓库之间可设带式输送机、提升机等将物料运至仓库。（2）出库：由专用叉车或吊车从指定货位取出袋、桶、箱等，运送至装车区，由专用车完成装车。（3）智能仓库：包装固体物料储量大，宜设智能仓库，方案同“液体物料”智能仓库。5集中控制的要求5.1气体5.1.1气柜、压力储罐气柜设置上、下限位远传测量仪表，气柜或储罐设置远传压力表，远传温度计。气柜或储罐进出料管道设置自动控制阀等。信号远传至DCS系统，实现远程自动控制。气体装车管道设置自动控制阀、流量计等实现定量装车功能。5.1.2堆场、仓库宜选用自动导航叉车、堆垛机以及配套输送机，实现物料的无人自动入、出库。上述自动设备由激光测距、变频器、触摸屏等相关设备挂接于总线上，采用载波方式实现通讯。钢瓶智能仓库多采用PLC控制系统，并配置WMS（WarehouseManagementSystem）仓储管理系统及WCS（WarehouseControlSystem）仓储控制系统完成仓库的信息化管理，由设备供应商提供。控制参数及信息由通讯接口传输至中央控制室操作台进行监视。5.2液体5.2.1液体储罐依据需要设置远传或（和）就地液位计、压力表和温度计等。储罐进出料管道设置自动控制阀。信号远传至DCS等系统，实现远程自动控制。液体的装车管道设置自动控制阀、流量计等实现定量装车功能。可燃液体、液化烃、液化毒性气体装车采用“一卡通”智能装车系统。操作参数（如流量、温度、压力、液位、称重、电流等）远传至DCS或PLC系统。进料、出料及储存过程的操作，通过DCS或PLC系统实现远程自动控制。5.2.2堆场、仓库宜选用无人自动设备，或设置智能仓库，控制要求同5.1.2章节“堆场、仓库”的相关内容。5.3固体5.3.1料仓设置远传料位计或称重模块，按需设置远传温度计；进出料管道设自动控制阀。信号远传至DCS系统，实现远程自动控制。控制要求同5.2.1章节“液体储罐”的相关内容。5.3.2堆场、仓库宜选用无人自动设备，或设置智能仓库，控制要求同5.1.2章节“堆场、仓库”的相关内容。6典型储存单元设计方案6.1液化石油气储罐某企业生产装置副产C3、C4液化石油气，物料经泵输送至球罐区，球罐区的物料自流至泵，由泵输送至“一卡通”装车系统，完成装车外卖。液化烃球罐设置远传压力表、液位计、温度计等，进出料管线设置远程切断阀。液位高高报警时，自动联锁切断进料，停进料泵；液位低低报警时，自动联锁切断出料，停出料泵。采用“一卡通”智能装车系统：实现定量装车、防静电、防溢流等安全的工艺流程。6.2气柜某企业C4深加工生产装置的废气进入火炬水封罐前，设置干式气柜，用于回收液化气。来自管廊的气体经管道先进入气柜，然后经压缩机压缩冷却后，液态烃返回罐区，不能回收的放空气再进入火炬系统。气柜设置限位检测仪表，远传压力表，进出口设置远程切断阀。设置气柜低限位自动联锁切断出料。6.3智能仓库系统某企业生产的水溶性涂料经包装成桶后，入库储存。货物尺寸1300×1200×1150mm（包含托盘），重量1000kg/1200kg。仓库长度160m，宽度90m，可用高度20m。6.3.1方案概述智能仓库系统整体方案采用“堆垛机”+“高位立体货架”结合的方式，分为：立体仓库区，入库输送区以及出库输送区。立体仓库区：智能化立体库系统的货物存放以及堆垛机活动区域，由货架以及堆垛机构成。入库输送区：智能化立体库系统的货物入库输送区域，通过输送机完成将货物入库的作用。出库输送区：智能化立体库系统的货物出库输送区域，通过输送机以及直穿RGV（RailGuidedVehicle）小车，完成将货物出库输送到装车工位的作用。智能仓库系统规格：巷道11个，堆垛机11个，双伸堆垛机承载1200kg，双伸结合货架承载1200kg，货架列数48，排数44，层数11，共46464个货位。6.3.2入库流程说明（1）生产后的物流，叉车搬运至入库口；（2）外形检测，自动扫描货物信息并绑定；（3）输送系统自动输送，输送至指定站台；（4）堆垛机搬运；（5）入库完成。6.3.3出库流程说明（1）系统发送出库订单；（2）WMS（WarehouseManagementSystem）搜索货位并调度设备完成搬运；（3）通过输送自动输送至工位；（4）拣选，半盘自动返库，空盘叠盘后返库。6.3.4设备说明（1）堆垛机堆垛机采用激光测距、变频器、触摸屏等相关设备挂接于总线上，与上位机通讯采用载波方式实现，由上位机对堆垛机实施控制，完成堆垛机的各种动作，上位机可对堆垛机状态进行实时监控。（2）RGVRGV系统主要由机械和电气两大部分组成。机械部分主要由轨道系统、RGV和维修维修工位组成。当物料需要输送到站台工位时，调度系统通知RGV停靠在该工位，物料进入RGV，并由RGV搬运输送至下一工位。对RGV的速度和位置采用双闭环控制，通过驱动控制器来调节电机的转速，使RGV能快速、精确地在各个工位之间定位。RGV通过认址的方式在各个工位之间精确定位。（3）链条输送线链式输送机用于输送托盘，驱动装置驱动链条运动，托盘与链条表面接触，摩擦力驱使物料随链条前进。机架主要由机架体、支腿及可调支腿组成。调整，机架与支腿用螺栓连接。可调支腿可实现整个机架在高度方向上的机调整，架和支腿材料选用优质钢板折弯加工而成。驱动装置由驱动电机、驱动链轮、驱动链条和减速机支架组成。传输装置由传输链轮、传输链条、输送链导轨、张紧调节机构等组成。通过传输链轮和传输链条的闭环运动，可实现物料的移动。输送机两侧装有防护导向装置，输送系统各端口设机械挡块，输送机动作与堆垛机货叉动作联锁，输送机设置紧急停止开关。（4）辊筒输送线辊筒输送机采用链轮链条传动。输送设备动力根据相应生产节拍计算；输送表面线速度根据相应生产节拍计算。具备完善的安全保护措施，尤其是与其他仓储系统设备的联机保护。（5）移载机顶升移载机应用在托盘输送转