磷酸氢二铵(DAP)出产什物操作与实验具有适当的危险性,文中将危险性与可操作性剖析(HAZOP)办法与虚拟仪器规划相结合,开发依据LabVIEW的DAP安全出产单元仿真体系,经过出产中要害参数误差超限的监测报警,显现该超限的原因剖析、成果猜测、防备应对办法,完结单元安全出产仿真、为DAP的安全出产与设备维护供给辅导。
二元高效复肥磷酸氢二铵(DAP)出产及工艺进程随同有毒有害物料,什物操作与实验的安全培训具有必定的危险性,出产工艺参数失控有或许形成不行忽视的财产损失、人员伤亡、环境损坏。DAP单元安全出产仿真体系软件的开发为非实践作业环境下改动条件和参数误差剖析体系的行为供给了或许。相对于传统的安全办法,其具有成本低、危险低、无需实践作业环境的长处。
1 DAP出产单元HAZOP剖析
1.1 HAZOP剖析简介
HAZOP是以体系工程为根底的一种定性剖析或定量点评的危险性点评办法,经过剖析出产运转进程中工艺、操作操控中或许出现的误差,以及这些变化与误差对体系的影响及或许导致的成果,找出误差的原因,清晰设备或体系内及出产进程中存在的首要危险、损害要素,并针对变化与误差的成果提出对应采纳的办法。
1.2 DAP单元出产的HAZOP剖析
磷酸氢二铵化工出产是由磷酸溶液与氨水溶液加入到带夹套的拌和反响釜中产生中和反响
2NH3H2O+H3PO4=(NH4)2HPO4/2H2O
所生成的DAP放入一密闭贮槽中。依据DAP的出产工艺流程,文中将其区分为4个单元(如表1),分别为:氨水贮槽、磷酸贮槽、反响釜、DAP贮槽。
HAZOP小组运用脑筋风暴法,对各个点评单元的出产设备、出产运转状况中的要害参数运用引导词(如表1),逐个详尽地进行危险可操作性剖析,依据剖析成果,DAP单元出产进程中要害参数误差过大或许产生的原因有:人为误操作;管道阻塞、走漏;流量操控阀、流量计、温度计毛病;进料泵毛病;管道被腐蚀;质料在贮槽内蜕变;质料装备不合格;进料时混入杂质、异物;高温盛暑使容器、管线中的物料产生胀大;安全阀毛病;贮槽、反响釜的降温降压未依照先高后低的次序;忽然断电;地震、火灾等自然灾害。
或许形成的事端有:中毒窒息事端,爆破、焚烧事端,灼烫、机械损伤、物体冲击、触电、高处掉落。
可采纳的防备办法有:进料前进行物质判定和浓度查看;选用抗腐蚀功用较好的资料的储罐容器、反响釜及管道;进料管路操控阀选用单向阀,倒流主动封闭;定时切换备用进料设备来查看维护清洁原进料设备管道,操控阀,流量计、温度计、压力表等;定时为安全阀做泄压实验;设备液位监测报警设备防备容器内的物料存储过满;贮槽、反响釜进料管道设备带警报器的流量计;严厉把关质料,进料前检测流量和浓度;加强人员培训,严守操作规程,聘专职安全人员监督;氨水贮槽、反响釜选用封闭结构,并抽真空通入氮气为维护气;作业区域坚持通风杰出,设备作业区氨气监测报警设备;贮槽、反响釜设备液位监测报警设备;拟定事端应急预案,加强人员安全培训,佩带防护用具;设备危险处设备防护办法。
应对办法有:检测进料流量设置,更改过错设置;检测进料流量计、进料操控阀、进料泵以及管道有无走漏,若毛病则替换相应备用用具,并确诊修理原进料设备作为备用;贮槽、反响釜温度报警当即选用间歇性喷淋降温、排风扇等降温办法一起换备用温度计丈量温度是否正常,两个或两个以上高温报警降温依照先高温后低温的次序进行;情况严重或以上应对办法无效则当即发动相应的事端应急预案。
2 仿真体系在LabVIEW渠道的规划
本文选用LabVIEW2009,中心是VI(G言语编写程序),依据方针功用体系分为3个模块:办理员登陆模块、出产模仿模块、监测报警模块(如图1),各模块出现高内聚,低耦合的特色。
2.1 数据库的动态创立
体系选用LabVIEW
入方才创立的Datafile.reg至注册表,修正“DBQ”项值为当时数据库文件寄存途径,以完结数据源的动态创立。
2.2 体系规划及完结
2.2.1 体系界面规划
人机界面是点评软件的重要目标,得益于LabVIEW高效的G言语编程办法和灵敏的控件特点设置。本文的体系依据人机原理构建了友爱的人机界面(如图2,推迟视觉疲惫,各界面简洁明了、生动形象,便于运用。当体系开端运转时,显现办理员登录体系界面,登录成功后转入作业界面,点击发动出产,磷酸、氨水开端进料,点击各贮槽、反响釜流量、压力、温度、作业区氨气监测报警开关,调理随机扰动巨细,一起可调查超限报警、原因成果剖析及防备应对办法。
2.2.2 体系详细规划
1)体系初始化。程序开端运转,首要完结5个初始化使命:①清空用户名和暗码输入栏。②躲藏作业界面相关控件。③各贮槽、反响釜流量、压力、温度、作业区氨气监测报警开关和出产开关的封闭。④各贮槽、反响釜流量、压力、温度、作业区氨气初始值归零。⑤磷酸、氨水进料流量初始值设置。
2)办理员信息验证。办理员输入用户名、暗码后点击“登录”按钮,体系核对该用户名和暗码数据库中是否存在,若存在,登陆成功,显现欢迎信息,进入作业界面。否则将提示输入过错,请从头输入。详细图3所示。
3)出产模仿。假定DAP出产严厉依照国家安全监管总局关于加强化工进程安全办理的辅导定见(安监总管三[2013]88号)中开泊车的相关规定,从开端进料流量到抵达安稳出产进程的危险低,不在HAZOP剖析范围内,因而出产模仿经过LabVIEW自带数学东西创立公式节点,输入液位流量表达式,并经过LabVIEW数据流运转形式完结试车的快速模仿。设定溢出临界液位的2/3为液位上限,设置登陆成功后登陆界面相关控件躲藏,一起显现作业界面相关控件,在While循环的次序结构中创立磷酸、氨水进料输入控件与衔接调理旋钮的仿真信号△θi相加。
4)监测报警。模仿出产进入继续安稳阶段,发动监测报警体系对出产要害参数进行实时监测。创立监测报警SUBVI,依据LabVIEW数据流运转形式,当数据一起抵达监测报警SUBVI输入端口时,监测报警SUBVI可被视为同步履行。经过选项卡控件完结磷酸、氨水贮槽,反响釜,DAP贮槽流量、压力、温度、液位监测报警及作业区氨气监测报警5个监测报警区的区分,并创立HAZOP办法界说要害参数的局部变量,因为不触及数组结构等空间复杂度较高的变量结构,可疏忽内存仿制添加问题,在While循环中创立布尔变量衔接CASE结构,为实在要害参数与报警上下限控件输入值进行比较,超限时报警灯及报警音乐发动,显现要害参数超限的HAZOP原因成果剖析及防备应对办法辅导,操作办理员可依据体系指示,及时排查原因,采纳办法避免事端的产生。
3 结束语
文中依据LabVIEW,将HAZOP办法的DAP出产单元仿真体系与HAZOP办法相结合的虚拟仪器规划,为非实践作业环境下对DAP化工出产危险性及事端防备的全面知道供给了或许,该规划可为操作人员增强本身安全防备认识及设备的安全办理供给辅导。一起也对错什物条件下安全、快速、深化了解磷酸氢二铵(DAP)出产的有用办法。