球罐液位報(bào)警與聯(lián)鎖互動問題的探討

摘 要：本文結(jié)合車間球形罐區(qū)的現(xiàn)狀，針對球形罐液位報(bào)警與聯(lián)鎖互動問題進(jìn)行了分析和探討，并對如何解決互動問題提出了意見和建議。

關(guān)鍵詞：罐；液位；報(bào)警與連鎖互動；

中途分類號：TE88 文章編號：1674-3520（2014）-09-00-02

一、前言

目前，車間的球形罐區(qū)共有球罐20座，儲存的介質(zhì)有丙烷、丙烯、液化氣及拔頭油。按照儲存品種分為丙烷罐組、丙烯罐組、液化氣罐組、拔頭油罐組。罐區(qū)的球罐液位都設(shè)有高低液位報(bào)警與聯(lián)鎖，球型罐的聯(lián)鎖通過高、低液位音叉的響應(yīng)（高、低液位音叉開關(guān)安裝在連通管上），向球罐的生產(chǎn)氣動閥或付出氣動閥輸出聯(lián)鎖信號，然后通過相應(yīng)閥門的開關(guān)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制。

聯(lián)鎖投用后，當(dāng)現(xiàn)場磁浮子液面計(jì)的液位高于上限音叉時(shí)，就會自動關(guān)閉生產(chǎn)氣動閥門；當(dāng)現(xiàn)場磁浮子液面計(jì)的液位低于下限音叉時(shí)，就會自動關(guān)閉付出氣動閥門。

二、球形罐液位報(bào)警與聯(lián)鎖

球形罐液位報(bào)警是通過高低液位的音叉開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)液位高于上限音叉或低于下限音叉開關(guān)時(shí)，在PLC系統(tǒng)操作畫面中音叉開關(guān)顯示為紅色，并通過聲音報(bào)警給予提示。例如：A1#罐的液位報(bào)警范圍為1000～9000mm，當(dāng)上限音叉報(bào)警時(shí)，A1#罐生產(chǎn)閥門關(guān)閉，當(dāng)下限音叉報(bào)警時(shí)，A1#罐輕抽出線或重抽出線閥門關(guān)閉。

報(bào)警范圍的上下限值即為球形罐上下音叉的實(shí)際安裝高度，也就是高高限報(bào)警值和低低限報(bào)警值。在觸發(fā)高高限報(bào)警或低低限報(bào)警之前，還設(shè)置了液位的高限報(bào)警和低限報(bào)警，觸發(fā)高限報(bào)警后在PLC系統(tǒng)操作畫面中液位變紅及聲音報(bào)警給予提示，但是音叉開關(guān)不顯示紅色，只有觸發(fā)高高限報(bào)警才會引發(fā)聯(lián)鎖。同樣，觸發(fā)低限報(bào)警后在PLC電腦操作畫面中液位變紅及聲音報(bào)警給予提示，但是音叉開關(guān)不顯示紅色，只有觸發(fā)低低限報(bào)警才會引發(fā)聯(lián)鎖。

三、球形罐的聯(lián)鎖設(shè)計(jì)

（一）球形罐的聯(lián)鎖設(shè)計(jì)型式

當(dāng)連通管內(nèi)液位達(dá)到上、下音叉開關(guān)時(shí)，引發(fā)聯(lián)鎖信號，對相應(yīng)的生產(chǎn)或付出氣動閥發(fā)出關(guān)閉動作信號執(zhí)行聯(lián)鎖。

（二）球形罐的聯(lián)鎖投用情況

聯(lián)鎖的投用及切除通過PLC系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。但是，所有球形罐均沒有設(shè)計(jì)聯(lián)鎖執(zhí)行后的互動，這樣受工藝條件變化和音叉開關(guān)故障因素的影響，容易引起音叉開關(guān)誤動作聯(lián)鎖，關(guān)閉生產(chǎn)閥和付出閥，造成裝置產(chǎn)品輸送中斷憋壓和裝車泵抽空問題。出于安全生產(chǎn)的考慮，球罐區(qū)聯(lián)鎖的投用一直在矛盾之中。不投用不符合規(guī)范的要求，投用后又會產(chǎn)生一些隨之而來的風(fēng)險(xiǎn)。

四、引發(fā)聯(lián)鎖動作的情況

（一）當(dāng)生產(chǎn)或付出時(shí)，各生產(chǎn)罐或付出罐的實(shí)際液位的確高于高液位音叉或低于低液位音叉時(shí)，引發(fā)聯(lián)鎖動作。

（二）當(dāng)生產(chǎn)或付出時(shí)，各生產(chǎn)罐或付出罐的實(shí)際液位沒有高于高液位音叉或低于低液位音叉，但是由于加溫伴熱的原因?qū)е聹y量管內(nèi)的液位產(chǎn)生比較大的波動，從而使高低位音叉產(chǎn)生響應(yīng)，引發(fā)聯(lián)鎖動作。

（三）當(dāng)高低位音叉由于受測量管內(nèi)介質(zhì)的干凈與否產(chǎn)生誤動作，引發(fā)聯(lián)鎖動作。

五、沒有連鎖互動的危害

由于目前球形罐的聯(lián)鎖型式僅是切斷相應(yīng)的生產(chǎn)或付出氣動閥，沒有聯(lián)鎖后的互動，受外界客觀因素的影響，很容易誘發(fā)頻繁的聯(lián)鎖誤動作，發(fā)生高液位聯(lián)鎖后將會導(dǎo)致憋生產(chǎn)，從而影響到生產(chǎn)裝置的正常生產(chǎn)。發(fā)生低液位聯(lián)鎖后將會導(dǎo)致無法付出，會使機(jī)泵發(fā)生抽空。這時(shí)聯(lián)鎖所帶來的負(fù)面因素大于對聯(lián)鎖所預(yù)期的正面因素，會帶來一些不確定的、無法預(yù)防的生產(chǎn)隱患。

六、解決措施

由于目前球罐的聯(lián)鎖型式只是聯(lián)鎖而沒有互動，即使聯(lián)鎖后可以產(chǎn)生互動，由于受外界客觀因素的影響，很容易誘發(fā)頻繁的聯(lián)鎖誤動作。為徹底消除聯(lián)鎖所帶來的隱患，可以采取以下措施：一方面在設(shè)計(jì)上增加球罐區(qū)的聯(lián)鎖互動，完善聯(lián)鎖互動系統(tǒng)；另一方面從生產(chǎn)管理及液位報(bào)警響應(yīng)等方面來預(yù)防出現(xiàn)儲罐液位超高或過低情況的發(fā)生。

七、新的聯(lián)鎖設(shè)計(jì)型式

（一）新的聯(lián)鎖響應(yīng)型式

只有當(dāng)連通管內(nèi)液位達(dá)到上、下音叉開關(guān)位置，并且球形罐伺服液位計(jì)的液位指示達(dá)到液位上上限或液位下下限時(shí)，才會引發(fā)聯(lián)鎖信號，對相應(yīng)的生產(chǎn)或付出氣動閥發(fā)出關(guān)閉動作信號執(zhí)行聯(lián)鎖。單一的音叉開關(guān)報(bào)警或伺服液位計(jì)的液位報(bào)警都不會引發(fā)聯(lián)鎖動作。

（二）新的聯(lián)鎖設(shè)計(jì)型式要求

根據(jù)球形罐儲存品種的不同，在聯(lián)鎖及互動動作發(fā)生后，不能發(fā)生不同品種介質(zhì)的互串，因此按照儲存品種分類對以下幾個(gè)罐組分別進(jìn)行互動設(shè)計(jì)。

八、新的聯(lián)鎖互動控制方案

（一）丙烷罐組

丙烷罐組共三座儲罐，當(dāng)某一罐的液位達(dá)到高高限液位報(bào)警值時(shí)，并且此罐的伺服液位計(jì)所顯示的液位同時(shí)達(dá)到高高限液位報(bào)警值時(shí)，則打開其它罐的生產(chǎn)氣動閥門，閥門開啟后回訊至操作室，再關(guān)閉原生產(chǎn)罐的生產(chǎn)氣動閥門。由于有兩座儲罐可供選擇，此時(shí)要求判斷這兩罐的付出動態(tài)，選擇沒有付出任務(wù)的球罐作為互動罐，防止生產(chǎn)物料進(jìn)入成品罐。

當(dāng)儲罐付出物料時(shí)，液位值達(dá)到低低限液位報(bào)警值時(shí)，自動關(guān)閉儲罐出口閥門，并停止付出泵的運(yùn)行。

（二）丙烯罐組

丙烯罐組共五座儲罐，由于四座球罐能夠滿足生產(chǎn)儲存需求，單獨(dú)拿出一個(gè)球罐作為四座球罐的第一互動罐，同時(shí)其它四座球罐按照罐號進(jìn)行順序互動。當(dāng)?shù)谝换庸抻糜谏a(chǎn)時(shí)，其它四座球罐按照罐號作為它的互動罐按罐號順序進(jìn)行互動。此時(shí)要求判斷罐的付出動態(tài)，選擇沒有付出任務(wù)的球罐作為互動罐。

當(dāng)儲罐付出物料時(shí)，液位值達(dá)到低低限液位報(bào)警值時(shí)，自動關(guān)閉儲罐出口閥門，并停止付出泵的運(yùn)行。

（三）液化氣罐組

液化氣罐組共八座儲罐，其中兩座為未脫硫液化氣生產(chǎn)罐。當(dāng)其它液化氣生產(chǎn)罐某一罐的液位達(dá)到高高限液位報(bào)警值時(shí)，并且此罐的伺服液位計(jì)所顯示的液位同時(shí)達(dá)到高高限液位報(bào)警值時(shí)，則按照罐號順序兩座為未脫硫液化氣生產(chǎn)罐分別作為第一互動罐和第二互動罐，由于有兩座儲罐可供選擇，此時(shí)要求判斷這兩罐的付出動態(tài)，選擇沒有付出任務(wù)的球罐作為第一互動罐，另一個(gè)未脫硫生產(chǎn)罐作為第二互動罐。當(dāng)兩座未脫硫液化氣生產(chǎn)罐液位都已達(dá)到高液位報(bào)警值時(shí)，判斷其它五座液化氣生產(chǎn)罐液位及付出動態(tài)。為防止生產(chǎn)物料進(jìn)入成品罐，選擇沒有付出任務(wù)的球罐作為互動罐，互動罐按照罐號順序依次排列。

未脫硫生產(chǎn)罐共兩座儲罐，兩座儲罐互相進(jìn)行聯(lián)鎖后的互動。當(dāng)某一罐的液位達(dá)到高高限液位報(bào)警值時(shí)，并且此罐的伺服液位計(jì)所顯示的液位同時(shí)達(dá)到高高限液位報(bào)警值時(shí)，則打開另一罐的生產(chǎn)氣動閥門，閥門開啟后回訊至操作室，再關(guān)閉原生產(chǎn)罐的生產(chǎn)氣動閥門。

當(dāng)儲罐付出物料時(shí)，液位值達(dá)到低液位報(bào)警值時(shí)，自動關(guān)閉儲罐出口閥門并關(guān)泵，泵狀態(tài)回訊。

（四）拔頭油罐組

拔頭油罐組共兩座儲罐，兩座儲罐互相進(jìn)行聯(lián)鎖后的互動。當(dāng)某一罐的液位達(dá)到高高限液位報(bào)警值時(shí)，并且此罐的伺服液位計(jì)所顯示的液位同時(shí)達(dá)到高高限液位報(bào)警值時(shí)，則打開另一罐的生產(chǎn)氣動閥門，閥門開啟后回訊至操作室，再關(guān)閉原生產(chǎn)罐的生產(chǎn)氣動閥門。

當(dāng)儲罐付出物料時(shí)，液位值達(dá)到低低限液位報(bào)警值時(shí)，自動關(guān)閉儲罐出口閥門，并停止付出泵的運(yùn)行。

九、結(jié)束語

球形罐液位報(bào)警與連鎖經(jīng)過改造后，增加了球罐區(qū)的聯(lián)鎖互動，單一的音叉開關(guān)報(bào)警或伺服液位計(jì)的液位報(bào)警都不會引發(fā)聯(lián)鎖動作，避免了由于誤動作造成輸送中斷憋壓和裝車泵抽空等生產(chǎn)隱患，確保生產(chǎn)安全。