淺談防爆液氯罐裝稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

   摘要：政府部門本著“安全發(fā)展”和“安全*、預(yù)防為主、綜合治理”的指導(dǎo)原則；不斷對(duì)關(guān)鍵行業(yè)，重點(diǎn)的環(huán)節(jié)和部門以及生產(chǎn)工藝進(jìn)行有效安全的監(jiān)督；隨著關(guān)鍵行業(yè)設(shè)備管理人員、生產(chǎn)人員、操作人員意識(shí)的提高，近幾年來(lái)防爆電子衡器也受到較多的重視。

關(guān)鍵詞：液氯罐裝防爆 稱重系統(tǒng)

一、物料

外觀和體態(tài)：常溫下氯為黃綠色氣體，液態(tài)的氯是黃色透明液體。

理化性質(zhì)：黃綠色氣體，有窒息性氣味。分子式Cl2。分子量70.91。相對(duì)密度1.47 （0℃ 369.77kPa）。熔點(diǎn)-101℃。沸點(diǎn)-34.5℃。蒸氣密度2.49。蒸氣壓506.62kPa（tm 10.3）℃。溶于水和易溶于堿液。遇水生成次氯酸和鹽酸，次氯酸再分解為鹽酸新生態(tài)氯、氧和氯酸。氯與一氧化碳在高熱條件下，可生成光氣。本品不燃，但可助燃。在日光下與混合時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒爆炸。與許多物質(zhì)反應(yīng)引起燃燒和爆炸。

二、技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)

1． 稱重部分

· 產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格：SCS-3電子地上衡（鋼瓶秤）

· 準(zhǔn)確度等級(jí)：靜態(tài)：JJG555-96級(jí) 動(dòng)態(tài)：0.5%FS

· zui大稱量：3000kg

· 分度值：1kg（顯示分度值可設(shè)為0.5kg）

· 物料：液氯

· 臺(tái)面尺寸：1.4m×0.9m

· 液氯充裝壓力1MPa

· 氣源壓力：0.4～0.6Mpa

· 系統(tǒng)防爆等級(jí)：Ex dIIBT6

· 儀表外殼防爆等級(jí)：Ex dIIBT4

· 稱體部分傳感器防爆等級(jí)：Ex ibIIBT6

· 接線盒防爆等級(jí)：Ex iaIICT6

· 報(bào)警裝置：ExdIIBT6

· 設(shè)備配置數(shù)量：8臺(tái)+1臺(tái)（復(fù)核秤，不含控制）

2. 安裝環(huán)境和條件

（1）環(huán)境條件：

· 電源：電壓220V+10％-15％，頻率50Hz±2％

· 溫度：儀表0℃～40℃，秤體-10℃～50℃

· 濕度：10％～90％RH（不結(jié)露）

· 氣源壓力：0.6～1.0MPa，操作壓力：0.4～0.6MPa

（2）操作現(xiàn)場(chǎng)

秤體安裝位置應(yīng)易于操作、維護(hù)人員接近并便于鋼瓶的吊裝，至少需要在秤體周圍留有1m以上的空間用于安裝、校秤和維護(hù)。并應(yīng)考慮排氣裝置，并進(jìn)行合理布置，以保證操作人員的安全。

（3）振動(dòng)

秤體必須避免強(qiáng)烈的振動(dòng)。

可允許的振動(dòng)不能超過(guò)如下規(guī)定：

· zui大振幅：0.3mm

· zui大線速度：7.5mm/s

· zui大加速度：5000mm/s2

· 動(dòng)態(tài)載荷引起的支撐結(jié)構(gòu)的zui大變形：1/1000

三、現(xiàn)場(chǎng)操作流程

系統(tǒng)的操作按以下步驟進(jìn)行：

1. 操作人員將鋼瓶吊裝至秤上的輥輪組上，進(jìn)行管道連接。

2. 確認(rèn)管道可靠連接后，啟動(dòng)【開(kāi)始】按鈕（或上位機(jī)人機(jī)界面的開(kāi)始按鍵），系統(tǒng)首先去皮。

3. 系統(tǒng)輸出信號(hào)，控制給料閥門進(jìn)行給料。

4. 液氯通過(guò)灌裝閥在重力或動(dòng)力壓力下進(jìn)入空瓶。

5. 儀表動(dòng)態(tài)顯示液氯灌裝的凈重量，當(dāng)液氯的灌裝重量達(dá)到預(yù)置提前量（灌裝值-落差值）時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，關(guān)閉給料閥門，完成一次灌裝循環(huán)。

6. 操作員拆除鋼瓶的連接管路，起吊鋼瓶離開(kāi)秤臺(tái)。準(zhǔn)備下一次灌裝。

7. 控制室上位機(jī)監(jiān)控八臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)灌裝信息（復(fù)核秤，不含控制），完成數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)管理和現(xiàn)場(chǎng)充裝情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

8. 在上位機(jī)出現(xiàn)故障情況下，能通過(guò)儀表設(shè)定目標(biāo)值，稱重儀表輸出信號(hào)自動(dòng)關(guān)閉閥門，從而實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)灌裝。

注：現(xiàn)場(chǎng)配套急停按鈕和手動(dòng)控制裝置，在灌裝過(guò)程中，若出現(xiàn)異常情況，可人工緊急關(guān)閉給料閥，并可實(shí)現(xiàn)人工手動(dòng)灌裝。儀表具有報(bào)警輸出接點(diǎn)，用戶可根據(jù)需要設(shè)定報(bào)警模式。

系統(tǒng)主要功能特點(diǎn)：

· 自動(dòng)落差補(bǔ)償；

· 自動(dòng)去皮、自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤；

· 手動(dòng)/自動(dòng)切換；

· 充裝情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控；

· 軟件具備安全操作；同時(shí)具有灌裝瓶的數(shù)據(jù)庫(kù)，依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理灌裝是否瓶合格或是否注冊(cè)，秤量完畢后存儲(chǔ)。

· 人機(jī)界面為三維動(dòng)態(tài)模擬圖形，灌裝過(guò)程中實(shí)時(shí)重量；

· 灌裝結(jié)束進(jìn)行報(bào)警提示，并自動(dòng)形成有效信息保存；

· 灌裝數(shù)據(jù)庫(kù)信息保存、備份、恢復(fù)、查詢、打印、統(tǒng)計(jì)功能，可按日期等；

· 軟件實(shí)行分級(jí)管理；

· 預(yù)留數(shù)據(jù)鏈接功能，可按照安監(jiān)局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的相應(yīng)格式對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)鏈接。

四、系統(tǒng)組成

主要包括如下部件：秤臺(tái)、L-BS型防爆稱重傳感器、防爆接線盒、防爆控制電纜、防爆安全柵、微機(jī)管理部分。

1. 秤臺(tái)

秤臺(tái)由秤體（進(jìn)行防腐處理）、稱重傳感器、接線盒等組成。秤臺(tái)上面安裝有輥輪組，輥輪組上安裝有輥輪，以方便鋼瓶的安放和轉(zhuǎn)動(dòng)。

2. L-BS型防爆稱重傳感器主要技術(shù)參數(shù)及說(shuō)明

L-BS型防爆稱重傳感器為合金結(jié)構(gòu)鋼制懸臂梁式稱重傳感器，一端固定，一端加載，鋼球傳力，密封良好，受力后可自動(dòng)調(diào)心，安裝簡(jiǎn)便，使用方便，互換性好，防護(hù)等級(jí)：IP67，可適用于爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所。產(chǎn)品防爆標(biāo)志：ExibBT6Ⅱ。

靈敏度 3mv/v（1、2、3t）

準(zhǔn)確度等級(jí)： C3

綜合誤差 ±0.02%F.S

重復(fù)性 ±0.01%F.S

蠕變 ±0.0245%F.S

溫度補(bǔ)償范圍 -10℃—+40℃

工作溫度范圍 -30℃—+70℃

輸入阻抗 400Ω

輸出阻抗 350Ω

絕緣電阻 ≥5000MΩ（50DVC）

激勵(lì)電壓 10-15V（DC/AC）

安全過(guò)載 150％FS

極限過(guò)載 200％FS

3. 防爆系統(tǒng)特點(diǎn)說(shuō)明

系統(tǒng)防爆等級(jí)高。符合GB3836.1.2.4要求，系統(tǒng)防爆等級(jí)ibBT4Ⅱ。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥等具有爆炸性氣體的危險(xiǎn)場(chǎng)所。

系統(tǒng)防爆類型安全系數(shù)高。本系統(tǒng)為本質(zhì)安全防爆系統(tǒng)，本安防爆是各種防爆類型中zui安全的一種，因?yàn)槠涫苋藶橐蛩氐挠绊憐ui小。系統(tǒng)關(guān)鍵部件安全柵，采用進(jìn)口產(chǎn)品，質(zhì)量可靠、精度高。

系統(tǒng)擴(kuò)展性好。本系統(tǒng)為本安防爆系統(tǒng)，稱重傳感器及防爆接線盒工作于危險(xiǎn)區(qū)，安全柵與儀表工作于安全區(qū)。

承重臺(tái)活動(dòng)部分進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，使其在正常工作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)機(jī)械火花，從而在機(jī)械、電氣兩方面滿足防爆要求。

危險(xiǎn)加料區(qū)域配置氯氣泄露探頭，室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)操作人員附近安裝報(bào)警裝置，對(duì)液氯的泄露主要起到隨時(shí)防范，及時(shí)處理的目的。

4. 給料裝置

給料裝置由兩個(gè)防爆電磁閥控制閥門的啟閉。為保證計(jì)量的準(zhǔn)確性與液氯瓶連接的氣相和液相管路均采用金屬軟管；并在給料裝置的前端的管道上安裝有手動(dòng)球閥，用來(lái)截止或調(diào)節(jié)物料的流量。

5. 氣動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)

包括電磁閥、調(diào)壓器、壓力表、空氣過(guò)濾器、水分離器、及管接頭和氣管等氣動(dòng)組件，能完成給料動(dòng)作，控制秤體的工作壓力在規(guī)定的范圍內(nèi)。

6. XK3210A稱重控制器

XK3210A性能安全可靠，可通過(guò)外接儀器或電腦進(jìn)行雙向通訊，適用于定量灌裝控制,可編輯多種生產(chǎn)程序以配合不同的應(yīng)用，可預(yù)先設(shè)定多套物料的目標(biāo)量，連續(xù)配料生產(chǎn)的批次循環(huán)次數(shù)可更改，具有累計(jì)總量和批次數(shù)，在實(shí)際重量小于目標(biāo)量時(shí)可允許添量配料。

（1）技術(shù)指標(biāo)：

· 電源：交流220V±10%，50Hz±2%

· 消耗功率：18W

· 工作溫度：-10℃至50℃

· 相對(duì)濕度：90%（無(wú)凝結(jié)水）

· 電源濾波器：內(nèi)置

（2）功能特點(diǎn)：

· 具有自動(dòng)檢測(cè)復(fù)位電路。

· 用戶可自行編輯PLC程序。

· 可選高/低靈敏度輸入。

· 設(shè)配料及卸料時(shí)間監(jiān)察。

· 雙重?cái)?shù)字式濾波。

· 提供累計(jì)總量及批次數(shù)。

· 具有粗計(jì)量，精計(jì)量或點(diǎn)動(dòng)配料及過(guò)沖量補(bǔ)償?shù)裙δ堋?/font>

· 可選慢速啟動(dòng)延遲時(shí)間。

· 當(dāng)實(shí)際量小于目標(biāo)量時(shí)允許添量配料。

· 備有配料完成及卸料完成訊號(hào)輸出。

· 可選配實(shí)時(shí)時(shí)鐘以配合報(bào)表的打印。

· RS232/RS485接口允許多點(diǎn)通訊。

· 設(shè)有啟動(dòng)及快慢轉(zhuǎn)換兩組獨(dú)立的禁止比較時(shí)間。

· 可設(shè)定除皮延遲時(shí)間。

7． 裝配要求：對(duì)液氯管路的充裝物料前應(yīng)進(jìn)行壓力檢測(cè)，如有泄露應(yīng)及時(shí)更換，以免造成人員傷害和設(shè)備的損失

8. 微機(jī)管理部分：微機(jī)采用工控機(jī)，微機(jī)中插有串口板，與稱重儀表以RS485相連接，置于安全區(qū)，主要完成數(shù)據(jù)的上位控制、采集、稱重?cái)?shù)據(jù)的管理、日?qǐng)?bào)、月報(bào)表。

五、結(jié)束語(yǔ)

防爆液氯罐裝稱重系統(tǒng)投入運(yùn)行三年來(lái)，由于對(duì)用戶進(jìn)行了及時(shí)培訓(xùn)、定期回訪和良好的售后服務(wù)，運(yùn)行一直穩(wěn)定可靠。