3.2、項(xiàng)目SIS系統(tǒng)配置

    該鋅冶煉廠SIS系統(tǒng)由一套帶冗余CPU和冗余電源的控制柜，模擬量輸人卡件，數(shù)字量輸人卡件，數(shù)字量輸出卡件，上位機(jī)，現(xiàn)場檢測儀表和控制閥，控制室內(nèi)和現(xiàn)場設(shè)置的緊急停車按鈕組成?？刂崎y含進(jìn)料礦漿切斷閥，剎卜料切斷閥，各隔室混合液管道切斷閥，:氧氣緩沖罐入口.閥，氧氣緩沖罐出口閥。其他控制信號包括加料泵和冷卻液泵的啟停信號。檢測儀表含加壓釜核液位計(jì)，加壓釜排氣壓力傳感器，各隔室溫度變送器。

    通過分析以往的案例，安全應(yīng)用中的大多數(shù)故障都發(fā)生在現(xiàn)場設(shè)備中，因此僅提高邏輯解算器的可靠性不能顯著提高整個安全回路的可靠性。因此該項(xiàng)目采用了完整的SIS系統(tǒng)解決方案，包含獨(dú)立于的DCS系統(tǒng)的邏輯解算器、符合IEC61508的傳感器和執(zhí)行單元。使整個系統(tǒng)的安全可靠性大大提高，為生產(chǎn)運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保障。

3.3、加壓釜緊急停車聯(lián)鎖設(shè)置

    在緊急停車系統(tǒng)的聯(lián)鎖回路里，當(dāng)加壓釜核液位計(jì)的數(shù)值超過設(shè)定的高限值，加壓釜排氣壓力傳感器超過設(shè)定的高限值，各隔室溫度變送器超過設(shè)定的高限值，或按下緊急停車按鈕都會觸發(fā)緊急停車系統(tǒng)的動作。緊急停車系統(tǒng)觸發(fā)后將關(guān)閉進(jìn)料礦漿切斷閥，排料切一斷閥，各隔室混合液管道切斷閥并停止給料泵和冷卻液泵。

3.4加壓釜系統(tǒng)重點(diǎn)儀表

    在整個氧壓浸出生產(chǎn)過程中，加壓釜的液位穩(wěn)定對產(chǎn)量和浸出率的保證起到極其重要的作用。在生產(chǎn)過程中，如果液位過高會使高壓釜中的壓力驟然上升，造成緊急停車事故;高壓釜液位過低又不能完全滿足生產(chǎn)需求。因此高壓釜的液位既是滿足生產(chǎn)也是保證安全生產(chǎn)的重要因素。原設(shè)置為核液位計(jì)，由于加壓釜屬于壓力容器，壁厚較厚，根據(jù)放射線需要穿過的各層物質(zhì)的厚度及密度通常需要選擇輻射劑量較大的Cs源甚至Co源。因此在射源的防護(hù)與維護(hù)方面也需要花費(fèi)大量的人力物力。為此在原核液位計(jì)以外又增設(shè)了一臺高頻雷達(dá)液位計(jì)。由于考慮到該工況下雷達(dá)液位計(jì)的穩(wěn)定性問題，該液位僅作為系統(tǒng)運(yùn)行時的輔助參考液位，不進(jìn)人緊急停車程序和參與聯(lián)鎖。

    礦漿從高壓釜排出的瞬間，大量液體汽化，形成高速汽、液、固三相混合體從閥門沖出，導(dǎo)致閥門的汽蝕磨損嚴(yán)重〔4]。因此加壓釜排料閥的選擇是整個加壓釜能否平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。該項(xiàng)目選用的是在以前加壓釜項(xiàng)目中使用狀況良好的進(jìn)口排料閥。

    考慮到進(jìn)料閥門和進(jìn)各隔室總管閥門的使用狀況直接影響加壓釜運(yùn)行的安全性，因此針對上述閥門在控制系統(tǒng)中增加了閥門維護(hù)的程序。將閥門開閉的次數(shù)，每次閥門開閉所消耗的時間，每次閥門開閉時所承受的壓力這些數(shù)據(jù)都引至閥門運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)閥門的開閉次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)的值時，就會彈出報(bào)警，提示操作人員注意閥門的運(yùn)行狀況。然后根據(jù)閥’門的運(yùn)行數(shù)據(jù)決定該閥門是繼續(xù)使用，還是拆下來更換上備用閥門。

4、結(jié)語

    基干以下幾點(diǎn)原因，該工廠將涉及到加壓釜安全的儀表信號，閥門控制信號引人到單獨(dú)設(shè)置的緊急停車系統(tǒng)，并與常規(guī)過程控制系統(tǒng)分開，大大減少緊急停車系統(tǒng)失效的概率，有效的提升了加壓釜運(yùn)行的安全等級。

    (1)降低控制功能和安全功能同時失效的概率，當(dāng)DCS部分故障時也不會危及安全保護(hù)系統(tǒng);

    (2)對于大型裝置或旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備而言，緊急停車系統(tǒng)響應(yīng)速度越快越好。這有利于保護(hù)設(shè)備，避免事故擴(kuò)大;并有利于分辨事故原因記錄。而DCS處理大量過程監(jiān)測信息，因此其響應(yīng)速度難以作得很快;

    (3) DCS系統(tǒng)是過程控制系統(tǒng)，是動態(tài)的，需要人工頻繁的干預(yù)，這有可能引起人為誤動作;而緊急停車系統(tǒng)(ESD)是靜態(tài)的，不需要人為干預(yù)，這樣設(shè)置緊急停車系統(tǒng)可以避免人為誤動作。

    在項(xiàng)目前期，設(shè)計(jì)人員和加壓釜運(yùn)營人員一起對加壓釜進(jìn)行了危險(xiǎn)與可操作性(HAZOP : HazardOperability)分析。對影響事件和嚴(yán)重性等級，引發(fā)原因，引發(fā)可能性等做了仔細(xì)梳理。確定了該冶煉廠SIS系統(tǒng)內(nèi)的儀表，閥門均選用通過SIL2等級認(rèn)證的產(chǎn)品。同時SIS控制系統(tǒng)安全等級達(dá)到了SID等級。實(shí)踐證明，安全回路中，大多數(shù)故障出現(xiàn)在現(xiàn)場儀表上，解決對現(xiàn)場儀表的診斷和校正是提高安全回路的關(guān)鍵所在。在儀表日常的維護(hù)中，維護(hù)人員在辦公室的操作站上安裝艾默生AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)，對現(xiàn)場智能儀表設(shè)備潛在的故障進(jìn)行診斷。

    在日常維護(hù)保養(yǎng)中，儀表維修人員都注意檢查機(jī)柜內(nèi)各模塊的運(yùn)行指示狀態(tài)，操作站及通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況。此外在每次加壓釜停產(chǎn)檢修期，儀表維護(hù)人員都對機(jī)柜內(nèi)的模塊進(jìn)行斷電并清掃除塵，同時對SIS系統(tǒng)內(nèi)的10通道和控制回路進(jìn)行了測試，保證閥門動作和系統(tǒng)聯(lián)鎖程序的可靠性。在投產(chǎn)兩年多的時間內(nèi)，加壓釜SIS系統(tǒng)運(yùn)行可靠，有效的保證了加壓釜的安全穩(wěn)定生產(chǎn)。