自动化控制及安全联锁系统安装说明书样本

淄博市桓台县德丰化工有限公司自动化控制及安全联锁系统安装报告书山东省科学院济南东科工控自动化有限公司二零零九年五月目录1、公司基本状况 12、生产工艺 13、生产装置 34、储存设施 35、安全生产允许证取证时间 36、工艺装置危险性及有害因素分析 36、1、有害因素分析 36、2、物料特性及物质危险度分级： 47、自动控制及安全联锁系统设计安装单位 77、1设计单位 77、2安装单位 78、自动控制及安全联锁安装改造方案简介 89、系统稳定性 1010、系统组态原则 1011、系统网络拓补图 1012信号采集系统 1112.1总则 1112.2显示 1112.3记录 1313.信号控制系统 1413.1基本规定 1414.系统硬件设计及配备 1514.1系统硬件设计 1514.2系统配备 1514.3仪表选型（见附表3） 1515.系统设计原则原则 1516.系统技术指标 1616.1技术原则 1616.2实时性指标 1816.3可靠性指标 1916.4可维护性指标 1916.5可运用率指标 2016.6系统安全指标 2016.7可扩展性指标 2117.防雷系统 2117.1防雷设计直击雷防护办法 2117.2防感应雷及防雷电波办法 2217.3信号系统防护办法 221、公司基本状况淄博德丰化工有限公司位于山东淄博市桓台县田庄镇大庞工业园区，成立于1997年，职工68人，公司重要从事氰乙酸甲酯（600t/a）生产与销售。蒸馏装置已在进行改造，实现了自动化控制。济南东科工控自动化有限公司编制了《淄博德丰化工自动化控制及安全联锁系统设计方案》。济南东科工控自动化有限公司位于山东省济南市山大路228号齐鲁软件园B座3楼3—16.公司主营自动化系统集成，工业数字自动一体化设计、安装。拥有智能建筑设计安装乙级资质。2、生产工艺淄博德丰化工有限公司氰乙酸甲酯装置重要涉及盐酸、硫酸、甲醇、氰乙酸、氰化钠等危险化学品。重要工艺流程如下：（1）、中和工艺：将氰乙酸用水溶解，再将计量好饱和碳酸溶液加入反映釜中，开搅拌，反映结束后生成氯乙酸钠，同步放出二氧化碳。（2）、氰化反映：将30%液体氰化钠升温至60度，在20—30分钟内加入氯乙酸钠，生成氰基乙酸钠溶液，升温到一定温度后保温，通过滤后压入酸化罐。（3）、酸化工序：酸化釜内加入30%盐酸生成氰乙酸溶液，静止后升温，开搅拌蒸水，温度控制在100—110度之间。（4）、酯化车间：酯化釜内加入甲醇、氰乙酸、浓硫酸，浓硫酸作催化剂，控制温度，酯化反映4个小时，生成氰乙酸甲酯粗酯混合液，加入碳酸钠溶液中和粗酯中硫酸，粗酯经蒸馏、精馏得到氰乙酸甲酯液体精品。粗酯溶液经结晶、离心、干燥后得到氰乙酸甲酯固体产品。工艺流程方块图：针对生产装置4个工艺，经安装单位与公司沟通，因公司当前外购氰乙酸，暂时停止1、中和工艺、2、氰化反映、3、酸化工序生产，因此本次改造工作只涉及酯化车间和氰化钠储罐、甲醇储罐。3、生产装置生产装置有酯化反映釜KL10台，酯化反映釜K3000L2个,蒸馏釜KL8台，蒸馏塔ID台,打料泵4台。4、储存设施储存设施有硫酸罐20m32台，盐酸罐12m32台，甲醇罐56m32台，甲醇罐20m31台，甲醇罐9m31个，氰化钠储罐30m31个。5、安全生产允许证取证时间安全生产允许证取证时间为6月30日。6、工艺装置危险性及有害因素分析6、1、有害因素分析硫酸、盐酸储罐选材不合理，施工质量但是关和防腐办法不到位，也许引起储罐腐蚀或开裂，发生管壁、罐底穿孔和开裂等事故；工艺设计不合理，设备选型不符合规定，安全防护设施没有贯彻到位、安全管理制度欠缺等，都会给储罐使用留下隐患。罐区物料甲醇为甲类易燃液体，在卸车、物料输送过程中若不做好防雷防静电接地，或防雷、防静电接地不符合原则规定，则也许发生火灾爆炸。硫酸遇水大量放热，可发生沸溅。与易燃物（如苯）和可燃物（如糖、纤维素等）接触会发生激烈反映，甚至引起燃烧。遇电石、高氯酸盐金属粉末等剧烈反映，发生爆炸或燃烧。有强烈腐蚀性和吸水性。6、2、物料特性及物质危险度分级：盐酸：工业级盐酸是无色或微黄色发烟液体，含量为36％，有刺鼻酸味。危害：接触其蒸气或烟雾，可引起急性中毒，浮现眼结膜炎，鼻及口腔粘膜有烧灼感，鼻衄、齿龈出血，气管炎等。误服可引起消化道灼伤、溃疡形成，有也许引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮肤接触可致灼伤。慢性影响：长期接触，引起慢性鼻炎、慢性支气管炎、牙齿酸蚀症及皮肤损害。硫酸：硫酸为无色油状液体。惯用浓硫酸中H2SO4质量分数为98.3％，其密度为1.84g·cm-3，其物质量浓度为18.4mol·L-1。硫酸是一种高沸点难挥发强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量热对皮肤和粘膜有强烈腐蚀作用。化学性质：具备吸水性、脱水性、强氧化型，常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。热浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态氧化物或含氧酸，自身被还原为SO2。危害：吸入硫酸雾可引起呼吸道刺激症状、化学性支气管炎、肺炎，严重病例可发生肺水肿。吸入高浓度硫酸雾尚可引起喉痉挛或喉头水肿。误服硫酸后，口腔、咽部、胸骨后和腹部，会及时产生激烈灼热性疼痛，唇、口腔和咽部可见灼伤以至溃疡形成呕吐物中有大量棕褐色酸性血红蛋白和食管及胃粘膜碎片。患者浮现烦躁不安、吞咽困难、声音嘶哑、肾脏损害，甚至休克。严重喉痉挛和声门力肿可引起窒息皮肤接触浓硫酸后，局部及时产生疼痛，并可形成不同限度灼伤。轻者体现为皮肤红斑、或呈暗褐色，浮现水疱；重者可形成焦痂、溃疡。若灼伤面积较大，可引起休克。眼部接触硫酸后可引起结膜炎、角膜混浊以至穿孔，严重者可失明，因此在使用硫酸时一定要格外小心。甲醇：甲醇又称木醇，是一种无色透明、易燃烧液体，容易挥发，气味与乙醇相似，多用作化学助剂，可经呼吸道、胃肠道和皮肤吸取而致中毒。甲醇中毒病因和途径，重要是误服甲醇或吸入甲醇蒸汽。假酒和劣质酒中具有高浓度甲醇，饮用此类洒也可致中毒，吸入甲醇蒸气可引起眼和呼吸道粘膜刺激症状。中枢神经症状：患者常有头晕、头痛、眩晕、乏力、步态蹒跚、失眠,表情淡漠，意识混浊等。重者浮现意识朦胧、昏迷及癫痫样抽搐等。氰化钠在潮湿空气中,因吸湿而稍有苦杏仁味。易溶于水，水溶液为强碱性。职业性中毒重要为呼吸道吸入其粉尘或在热解决时吸入氰化钠形成蒸气而引起中毒。氰化钠可经皮肤、消化道吸取。本品属高毒类，人口服致死量约为2mg/kg。它毒性作用是在体内释放氰基，与氧化型细胞色素氧化酶Fe3+结合，使细胞色素失去传递电子能力,成果使呼吸链中断,浮现细胞内窒息，引起组织缺氧而致中毒。危险度分级：序号物质名称危险性类别MAC(mg/m3)重要危险特性火险类别职业危害1硫酸第8.1类酸性腐蚀品2火灾爆炸、中毒和窒息、灼烫、腐蚀乙=3\*ROMANIII2盐酸第8.1类酸性腐蚀品15中毒和窒息、灼烫、腐蚀丁=3\*ROMANIII3甲醇第3.2类酸性腐蚀品50火灾爆炸中毒窒息甲=3\*ROMANIII4氰化钠第6．1类酸性腐蚀品0.3（HCN）[皮]中毒窒息丁=1\*ROMANI自动化控制及安全联锁系统安装改造时间期限济南东科工控自动化有限公司编制了《淄博德丰化工自动化控制及安全联锁系统设计方案》。依照《山东省安全生产监督管理局关于推动化工公司自动化控制及安全联锁技术改造工作意见》、《山东省人民政府办公厅关于进一步加强危险化学品安全生产工作意见》、《中共山东省委山东省人民政府关于进一步加强安全生产工作意见》、《桓台县危险化学品公司自动化控制及安全联锁技术改造实行方案》规定，自动化控制及安全联锁系统改造应在9月30日前安装完毕。7、自动控制及安全联锁系统设计安装单位7、1设计单位本系统由山东齐阳石化工程有限公司设计，公司坐落在山东淄博张店流泉路246号（实际商务中心520室）。电话：传真：邮编：255000E-mail:公司拥有化工石化医药行业（化工工程、炼油、石油及化工产业储运）乙级设计资质；一、二、三类压力容器及压力管道设计资质；化工工程专业承包乙级资质；工程技术征询等资质。7、2安装单位本系统由济南东科工控自动化有限公司安装，公司地址：山东省济南市山大路228号齐鲁软件园B座3楼3-16。电话：62391877传真：邮编：250016E-mail:公司主营DCS、PLC自动化系统集成；工业数字自动一体化设计、安装；无线、有线、视频、监控系统等业务。拥有智能建筑（综合布线、网络、通信、通信子系统集成）设计安装乙级资质。（见附表）8、自动控制及安全联锁安装改造方案简介安全生产质量控制功能覆盖范畴涉及信号采集和解决系统、信号控制系统。该厂既有3个酯化车间，共18个反映釜；储罐7个，其中硫酸储罐3个，甲醇和盐酸储罐各2个，储罐为3个车间共用；打料泵3台，其中3个硫酸罐用1台打料泵，2个甲醇罐用一台打料泵，2个盐酸罐用1台打料泵，供3个车间打料；高位槽3组，每车间1组，其中每组有盐酸、甲醇、硫酸各1个。一、生产流程（1）盐酸由泵经3个电动阀分别打入3个盐酸高位槽，高位槽加装磁翻板液位计并与电动阀实行联锁，经高位槽磁翻板液位计（能输出4-20mA信号）测得液位设定值时，阀自动关闭；同步打料泵与电动阀联动，即三个电动阀至少有一种打开时，泵就要打料，当3个电动阀全关时，泵才停止打料。（2）甲醇与硫酸打料方式与（1）相似。（3）高位槽中盐酸与甲醇经人工一次性加入反映釜，硫酸高位槽与釜之间加电动调节阀，由釜内温度控制电动调节阀开度大小，釜内温度与电动调节阀联锁控制硫酸滴加速度。同步人工投加固体原料。反映完毕后去深加工。二、功能范畴（1）以上各高位槽经液位计和电动阀实行安全联锁，当浮现异常时，电动阀可做紧急刹车用，釜内温度与电动调节阀联锁。（2）各储罐均设有液位上限报警，以保证储罐液位在设定范畴内，当浮现异常时立即报警。其中盐酸、硫酸储罐因用量小，设现场观测浮漂式液位计。三、报警安全装置对各储罐、高位槽加装磁翻板液位计并设立上限预警、报警；监视屏幕可自动弹窗显示详细信息并记录。对甲醇、氰化钠储罐加装高低液位报警及高高报警装置（报警提示区黄色批示为高报，红色批示为高高报），实现与市县安监系统信息平台系统联网。其中甲醇属易燃化学品，因而对其储罐应加装可燃气体探测装置。四、安全工艺控制参数及控制点系统安全工艺控制参数重要有：原料储罐、高位槽液位，反映釜温度、硫酸滴加速度及可燃气体探测；控制点30个，其中有9个电动阀，3个泵，18个电动调节阀；液位采集点12个，其中硫酸高位槽3个，盐酸高位槽3个，甲醇储罐及其高位槽共5个，氰化钠储罐1个；温度采集点18个，即釜内温度；可燃气体采集点2个。9、系统稳定性系统控制可以通过控制器远程控制，即远程控制模式，也可以完全脱离控制器，在控制柜上手动操作控制设备，就地控制模式。在远程控制中，又有手动控制和自动控制，手动控制是指操作员可以通过上位机在显示屏上手动操作控制系统，自动控制系统是指控制系统依照已经编好程序，按照工艺规定自动控制设备。这样多重保险，保证了系统稳定性。10、系统组态原则系统功能区内被控对象在硬件组态时应保持恰当独立性，以保证单个控制站故障时不影响系统运营。系统易于组态，易于使用，易于扩展，增长系统灵活性，减少过程控制总线数据通讯负荷，保证整个系统可运用率至少为99.9%。11、系统网络拓补图12信号采集系统12.1总则12.1.1信号采集系统可持续采集和解决所有关于重要测点信号及设备状态信号，以便及时向操作人员提供关于运营信息，实现系统安全经济运营。一旦系统发生任何异常工况，将及时报警，提高系统12.1.2CRT显示、报表。12.1.3DCS至少应有下列功能：—显示：涉及操作显示、成组显示、棒状图显示、报警显示、趋势显示等—制表记录：涉及定期记录、报警记录、事故追忆记录、操作记录等—历史数据存储和检索12.2显示12.2.1每个CRT能综合显示字符和图象信息，运营人员通过CRT实现12.2.12.2.312.2.12.2.功能组显示涉及过程输入变量、报警条件、输出值、设定值、回路标号、缩写文字标题、控制方式、报警值等。每幅功能组显示画面，我方组态功能组显示画面涉及所有调节控制回路和顺序控制回路。12.2.细节显示可观测某一回路为基本所有信息，细节显示画面包括每一种回路关于信息，应足够详细，以便运营人员能据以对的操作，对于调节回路至少可显示出设定值、过程变量、输出值、运营方式、高/低限值、报警状态、工程单位、回路组态数据等调节参数。对于开关量控制回路，则显示出回路组态数据和设备状态。12.2.我方应提供报警显示、趋势显示、成组显示、棒状显示等原则画面显示，并已预先做好或按本工程详细规定稍作修改。12.2.运营人员可以调阅动态，棒状图画面即以动态棒状图外形尺寸反映各种过程变量变化。—棒状图应可在任何一幅画面中进行组态和显示，每一棒状图标尺可设立成任何比例。—若某一棒状图，其数值越过报警值时，越限某些应用红色显示出来。12.2.—系统应能提供历史数据和实时数据趋势显示。趋势显示可用整幅画面显示，也可在任何其她画面某一部位，—趋势显示画面还同步用数字显示出变量数值。12.2.—系统能通过接点状态变化，或者参照预先存储参照值，对模仿量输入、计算点、平均值、变化速率、其她变换值进行扫描比较，辨别出状态异常、正常或状态变化。12.3记录记录功能可由程序指令或运营人员指令控制，数据库中所有过程点均应可以记录。12.2.3.定期记录涉及交接班记录、日报及月报，对交接班记录和日报，在每一种交接班后，或每一天结束时，或每一种月结束时进行记录。12.2.3.系统将记录运营人员在集控室进行所有操作项目及每次操作精准时间，通过对运营人员操作行为精确记录，可便于分析运营人员操作意图，分析系统事故因素。13.信号控制系统13.1基本规定13.1.113.113.113.1.4如系统某一某些必要具备条件不满足时，联锁逻辑将制止该某些投“13.1不会引起过程变量扰动，并且不需运营人员修正。13.114.系统硬件设计及配备14.1系统硬件设计为实现该系统，设计了如下硬件配备方案：上位机采用一台工控机显示控制，下位机采用西门子CPU及扩展模块，采用高速总线，保证系统可靠运营。并且可在原有系统基本上通过增长功能站硬件或设备或软件来扩展其功能，同步不减少或影响原系统性能，减少生产成本，保证安全生产，提高生产质量。14.2系统配备表1.系统分项明细表（见附表1）表2.系统汇总表（见附表2）14.3仪表选型（见附表3）温度信号可将本来单芯热电偶换为双芯防爆热电偶，也可以将本来显示温度数显表变为带变送输出0-10V或4-20mA信号温度仪表。15.系统设计原则原则本着一切以客户利益为原则，在总体上咱们遵循先进性、使用性、安全性、可扩展性、可维护性、原则化等设计原则。保障系统运营可靠、保障系统网络安全性、承诺系统达到领先水平。16.系统技术指标16.1技术原则本设计产品设计所遵循规范和原则及本次系统设计、安装、调试和检测遵循原则：GB/50058《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》IEC439《低压开关设备和控制设备组件》；GS7251.1-1997《低压开关成套设备》；GB/50054．95《低压配电设计规范》IEC529《外壳防护级别》；防雷设计根据见‘防雷设计’。电子计算机机房设计规范》GB50164-93邮电部部原则《通信局（站）接地设计暂行技术规定（综合楼某些）》YDJ26-89国标《建筑物防雷设计规范》GB50057-94军用原则《电子设备和设施接地、搭接和屏蔽设计指南》国标《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92DL/T637-1997《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》IEC《国际电工协会全密封铅酸蓄电池原则》参照和遵循重要现行原则尚有：IEC《国际电工协会全密封铅酸蓄电池原则》DL5003-91《电力系统调度自动化设计技术规程》GB-14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》DL78-92《静态继电保护和安全自动装置通用技术条件》GB/T1514-91《微机线路保护装置通用技术条件》GB/3047.1《面板、架和柜基本尺寸系列》DL479-92《静态距离保护装置通用技术条件》SD286-88《线路继电保护产品动模实验技术条件》GB/T1514594《微机线路保护装置通用技术条件》GB11920-89《电站电气某些集中控制装置通用技术条件》GB3453《数据通信基本型控制规程》GB3454《数据终端(DTE)和数据电路终端设备(DCE之间接口定义)》IEEE802.3《网络技术原则》JB/T5234《工业控制计算机系统验收大纲》SDJ9-87《电测量仪表装置设计规程》GB7450《电子设备雷击保护导则》GB7260《不间断电源设备》GB2887-89《计算机场地技术规定》《中华人民共和国安全生产法》《危险化学品安全管理条例》国务院344号令《化工公司安全卫生设计规定》HG20571-95《石油化工公司职业安全卫生设计规范》SH3047—93《生产设备安全卫生设计总则》GB5088—85《工业公司噪声控制设计规范》GBJ87—85《石油化工公司厂区总平面布置设计规范》SH3053—93《化工公司静电接地设计规程》HG128—90其他有关GB、IEC、IEEE、ISO、ANSI、DIN、JH、JIE原则安全规范。16.2实时性指标系统响应能力满足数据采集、人机通信、控制功能和系统通信时间满足工艺需求，详细指标如下：(1)数字采集周期<1s(2)实时数据保存时间间隔<1s(3)控制命令响应时间：a.控制命令回答响应时间<1sb.接受执行命令到执行控制响应时间<1s。(4)模仿量采集周期：a.电量<1s。b.非电量<1s。(5)监控系统对现地系统数据采集和控制响应时间<1s。(6)人机通信响应时间：b.调用新画面响应时间：从运营人员发出一种新图象命令到图象完全显示在CRT上为止CRT响应时间<1s;报警或事件发生到CRT屏幕显示和发出响应时间：<=1s。c.在已显示画面上动态数据更新周期<1S。16.3可靠性指标本系统以及各种电气、仪表等设备都能适应本工程工作环境，具备极高性价比，具备极高抗干扰性和稳定性，能在这样环境稳定长期运营。16.4可维护性指标在本系统中咱们提供软件和硬件产品都便于维护、测试、安装和检修。可维护性参数普通由厂家提供，普通都是不大于1小时。系统选用设备具备自诊断和寻找故障程序，指出详细故障部位，在现场更换故障部件后就可以正常工作。配有便于实验和隔离故障断开点。配备适当设备专用维修、安装工具。提供恰当维护、保养办法，减少人为损坏、机械损坏机会。通过标记标志阐明设备用途、更换办法。所选取设备硬件代换能力强。16.5可运用率指标本系统都是采用性能高、安全性强元件构成咱们计系统。本系统可用率在交接前试运营期30天间不地于99.9%,在设备验收后保证期内应达到98.8%。可用率定义为：A=可使用时间/(可使用时间+故障时间)，其中故障时间涉及故障控制和防止性检修时间。故障检修时间只计及核心功能损坏时，把事故设备恢复到正常运营时间(有备件和检查设备)。16.6系统安全指标系统具备操作安全保证办法：a.对系统每一功能和操作提供检查和校核，发既有误时能报警、撤除。b.当操作有误时，能自动或手动地被禁止并报警。通信系统具备安全性办法：a.系统设计应保证信息传送中错误不会导致系统核心性故障。b.通道