石化企业在线防爆分析小屋的安全设计与应用研究

发布时间：2017-06-06 12:15

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【摘要】：20世纪80年代以来,随着国民经济和工业生产技术的迅速发展,国家对工业生产过程的安全、环保提出了更高的要求,工业生产既要做到保证产品质量,又要尽最大限度地降低生产成本,分析信息稍有延迟或疏忽都会造成经济上的巨大损失。为保证最终获得合格产品,石油、化工等工业生产对质量控制的要求逐渐提高,必须对其生产过程进行监控和测试,实时掌握成分、含量、结构、状态等物化参数的情况,因此采用在线分析手段为生产、加工等工业过程提供实时快速的监测数据,是21世纪工业技术发展的主流。由于石化企业工程现场都在野外,一年四季环境条件变化多端,因此在线分析技术的工程应用以在线分析系统的形式进行使用。在线分析系统主要是由样品处理系统、在线分析仪器及安全防护等公用工程附属设施集成的分析小屋系统。石油化工工业生产大多属于典型的易燃易爆危险场所,存在的安全隐患较多,因此在线分析系统能否长期安全、稳定运行,整个分析小屋的安全起主导作用。本文针对石化企业的分析小屋面临的防爆安全问题,以某石化企业在线分析系统改造工程为基础,对分析小屋的安全措施进行深入探讨,给出详细的设计方案。主要包括四部分内容:一是分析小屋内防爆电气设备选型。根据易燃易爆气体理化性质与现场实际情况,结合IEC、NEC和我国国标对危险区域、防爆等级的不同划分形式,完成电气设备的防爆选型。二是根据分析小屋的危险区域划分结果,设计分析小屋的结构、采暖和正压通风。详细介绍正压通风系统的通风流量、管道内径、风机压力和所需的BHVAC(防爆加热、通风和空气调节)系统的负荷计算等内容。三是分析小屋的安全监测与联锁报警系统设计。选用西门子PLC(可编程逻辑控制器)为核心控制器,完成系统的硬件选型、安装、报警信号类型选择以及报警值的设定等,并根据硬件选型结果完成控制器的软件程序编写、调试与应用。四是跟踪分析小屋的现场应用情况。经过一年的运行结果表明,该分析小屋的安全性能较高,能够为在线分析系统提供安全稳定的运行环境。
【关键词】：防爆分析小屋 正压通风 西门子PLC 200 安全监测 联锁报警
【学位授予单位】：重庆科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE687
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.2 在线分析系统工程技术发展现状12-14
• 1.2.1 在线分析系统工程技术的发展12-13
• 1.2.2 防爆分析小屋技术的发展现状13-14
• 1.3 防爆工业的发展14-15
• 1.4 课题来源及主要研究内容15-16
• 1.4.1 课题来源15-16
• 1.4.2 主要研究内容16
• 1.5 论文结构安排16-18
• 2 防爆分析小屋的技术分析18-27
• 2.1 防爆基础理论18-23
• 2.1.1 定义和术语18-19
• 2.1.2 爆炸三要素19-20
• 2.1.3 爆炸性危险区域的划分20-21
• 2.1.4 爆炸性物质分类21
• 2.1.5 设备温度组别21-23
• 2.2 分析小屋火灾爆炸危险源分析与定性评价23-24
• 2.2.1 危险源分析23-24
• 2.2.2 分析小屋的火灾爆炸事故树评价24
• 2.3 分析小屋防爆电气设备选型24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 防爆分析小屋的设计27-42
• 3.1 分析小屋设计原则27
• 3.2 分析小屋的结构和设施27-31
• 3.2.1 分析小屋结构27-30
• 3.2.2 分析小屋的配电与照明30-31
• 3.3 分析小屋的通风31-36
• 3.3.1 机械通风的换气过程31-32
• 3.3.2 正压通风系统设计32-36
• 3.4 BHVAC防爆加热通风空调机组36-40
• 3.5 本章小结40-42
• 4 防爆分析小屋的安全监测联锁报警系统硬件选型与设计42-54
• 4.1 系统结构与功能42-43
• 4.2 系统硬件选型43-52
• 4.2.1 控制器选型43-44
• 4.2.2 可燃气体检测器的选型44-48
• 4.2.3 氧检测器的选型48-50
• 4.2.4 有毒气体检测器的选型50
• 4.2.5 其它硬件选型50-52
• 4.3 检测器的安装与报警值设定52-53
• 4.3.1 检测器的安装52
• 4.3.2 报警值设定52-53
• 4.4 防爆设计53
• 4.5 本章小结53-54
• 5 防爆分析小屋安全监测联锁报警系统软件设计54-62
• 5.1 STEP 7 编程软件简介54-55
• 5.2 网络通信配置55-56
• 5.3 PLC程序设计56-61
• 5.4 本章小结61-62
• 6 现场应用情况62-67
• 6.1 现场测试62
• 6.2 现场应用情况62-66
• 6.3 应用前景66
• 6.4 本章小结66-67
• 7 结论与建议67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果73

【参考文献】

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本文编号：426343