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(chǎng)檢測(cè)儀表和控制閥，控制室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的緊急停車按鈕組成。控制閥含進(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(hào)包括加料泵和冷卻液泵的啟停信號(hào)。檢測(cè)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(guò)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(chǎng)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(gè)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(gè)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(guò)設(shè)定的高限值，加壓釜排氣壓力傳感器超過(guò)設(shè)定的高限值，各隔室溫度變送器超過(guò)設(shè)定的高限值，或按下緊急停車按鈕都會(huì)觸發(fā)緊急停車系統(tǒng)的動(dòng)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(gè)氧壓浸出生產(chǎn)過(guò)程中，加壓釜的液位穩(wěn)定對(duì)產(chǎn)量和浸出率的保證起到極其重要的作用。在生產(chǎn)過(guò)程中，如果液位過(guò)高會(huì)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(guò)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(guò)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(tái)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(wèn)題，該液位僅作為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)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(mén)沖出，導(dǎo)致閥門(mén)的汽蝕磨損嚴(yán)重〔4]。因此加壓釜排料閥的選擇是整個(gè)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(mén)和進(jìn)各隔室總管閥門(mén)的使用狀況直接影響加壓釜運(yùn)行的安全性，因此針對(duì)上述閥門(mén)在控制系統(tǒng)中增加了閥門(mén)維護(hù)的程序。將閥門(mén)開(kāi)閉的次數(shù)，每次閥門(mén)開(kāi)閉所消耗的時(shí)間，每次閥門(mén)開(kāi)閉時(shí)所承受的壓力這些數(shù)據(jù)都引至閥門(mén)運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)閥門(mén)的開(kāi)閉次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)的值時(shí)，就會(huì)彈出報(bào)警，提示操作人員注意閥門(mén)的運(yùn)行狀況。然后根據(jù)閥’門(mén)的運(yùn)行數(shù)據(jù)決定該閥門(mén)是繼續(xù)使用，還是拆下來(lái)更換上備用閥門(mén)。

4、結(jié)語(yǔ)

    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(hào)，閥門(mén)控制信號(hào)引人到單獨(dú)設(shè)置的緊急停車系統(tǒng)，并與常規(guī)過(guò)程控制系統(tǒng)分開(kāi)，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(jí)。

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

    (2)對(duì)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(guò)程監(jiān)測(cè)信息，因此其響應(yīng)速度難以作得很快;

    (3) DCS系統(tǒng)是過(guò)程控制系統(tǒng)，是動(dòng)態(tài)的，需要人工頻繁的干預(yù)，這有可能引起人為誤動(dòng)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(dòng)作。

    在項(xiàng)目前期，設(shè)計(jì)人員和加壓釜運(yùn)營(yíng)人員一起對(duì)加壓釜進(jìn)行了危險(xiǎn)與可操作性(HAZOP : HazardOperability)分析。對(duì)影響事件和嚴(yán)重性等級(jí)，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(mén)均選用通過(guò)SIL2等級(jí)認(rèn)證的產(chǎn)品。同時(shí)SIS控制系統(tǒng)安全等級(jí)達(dá)到了SID等級(jí)。實(shí)踐證明，安全回路中，大多數(shù)故障出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)儀表上，解決對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(duì)機(jī)柜內(nèi)的模塊進(jìn)行斷電并清掃除塵，同時(shí)對(duì)SIS系統(tǒng)內(nèi)的10通道和控制回路進(jìn)行了測(cè)試，保證閥門(mén)動(dòng)作和系統(tǒng)聯(lián)鎖程序的可靠性。在投產(chǎn)兩年多的時(shí)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)。