Системы автоматического управления:
предназначены для автоматической схемы предусмотренных операций в технологическом процессе производства. Они действуют по заранее разработанной программе и не только обеспечивают повторение циклов с определенным комплексом мероприятий, но и могут управлять более сложным ходом производства, состоящих из несколько последующих циклов. В процессе управления выполняются следующие операции: 1) получение информации о состоянии объекта управления с помощью средств и систем автоматического контроля; 2) обработка и анализ полученной информации, благодаря которым формируется решение о характере воздействия на управляемый объект; 3) реализация принятого решения за счет устройств, непосредственно воздействующих на объект.
Автоматические системы регулирования:
используют для поддержки заданных физических величин, характеризующих протекание технологического процесса или изменения их по определенному закону ( программе ). Автоматическое регулирование является наиболее совершенным видом автоматики и выполняет одновременно функции контроля и управления. Всякая автоматическая система регулирования состоит из двух взаимодействующих между собой частей:
1) объект регулирования;
2) регулятор.
При производстве пироватекса ЦП технологический процесс также регулируется автоматическими системами. На первом этапе производства пироватекса ЦП, то есть при конденсации диметилфосфита с акриламидом используются следующие автоматические системы управления:
1.- автоматическое регулирование температуры в аппарате5.
2.- автоматическое регулирование вакуума в аппарате 5.
3.- сигнализация повышения температуры в аппарате 5.
4.- автоматическое управление загрузкой в аппарат 2.
5.- дозирование метанола в аппарат 5.
6.- автоматическое управление загрузкой в аппарат 3.
7.- дистанционный контроль и сигнализация уровня в аппарате 1.
8.- дистанционное с центрального щита управление насосами, мешалкой в аппарате 5, и сигнализация их работы на центральном щите.
9.- местный контроль температуры в тепловом контуре аппарата 5.
Автоматические системы регулирования технологического процесса и сигнализации необходимы при осуществлении такого сложного процесса как производство пироватекса ЦП. Они позволяют сделать процесс производства более быстрым и безопасным. Но необходимо обеспечивать сервисное обслуживание аппаратуры, чтобы она работала в нормальном режиме, и исключить аварийные ситуации по вине автоматики.
5. Разработка мероприятий по обеспечению пожарной безопасности заданного технологического процесса
Одним из способов обеспечения пожарной безопасности технологического процесса являются решения, снижающие количество горючих веществ в производстве.
Уменьшение количества горючих веществ и материалов, одновременно находящихся в технологическом процессе производства, не только создает условия для ограничения возможности распространения пожара, но и снижает вероятность его возникновения.
Задача уменьшения, количества горючих веществ в производстве решается на всех стадиях проектирования, начиная с выбора метода производства, разработки технологической схемы и проектных материалов, а также в период эксплуатации предприятия.
Естественно, что такие решения не должны отрицательно влиять на производительность и качество выпускаемой продукции.
Количество обращающихся в производстве горючих веществ во многом зависит от выбора метода осуществления технологического процесса и его технологической схемы. Известно, что одно и тоже конечное вещество можно получить из различного сырья и различными способами. При обосновании предполагаемого нового метода производства какого-либо вещества учитывают не только его эффективность и экономичность, но и вопросы пожаро - взрывобезопасности.
Так, например, производство пентафена можно осуществлять, применяя большое количество толуола в качестве растворителя, но если изменить технологию производства и вместо амида натрия использовать едкий натрий, то толуол будет полностью исключен из технологического процесса производства, и оно станет экономичнее и безопаснее.
В результате этого отпадет потребность в ксилоле и необходимость ректификации. Процесс при той же или даже более благоприятной экономике будет менее пожароопасным, так как количество горючих веществ, образующихся в производстве, значительно уменьшится.
Из сказанного вытекает, что при всех прочих равных условиях для детальной разработки принимают такой метод производства, при котором будет использоваться менее пожаро - взрывоопасное сырье, когда расход сырья и других пожароопасных веществ на единицу получаемой продукции будет меньше, технологический процесс будет состоять из меньшего числа производственных операций, если снижается необходимость использования большого числа вспомогательных операций и уменьшается количество образующихся побочных продуктов и отходов производства.
Примерную оценку пожаро - взрывоопасности технологического процесса рассматриваемых вариантов можно сделать, сравнив пожароопасные свойства веществ и определив для каждого из вариантов количество горючих веществ, приходящееся на единицу выпускаемой продукции. Чем меньше будет эта величина и ниже пожароопасные свойства веществ, тем предпочтительнее, данный вариант по условиям пожарной безопасности.
Во всех случаях вместо периодически действующих аппаратов и процессов целесообразно применять непрерывно действующие, так как при одной и той же производительности в непрерывно действующих аппаратах содержится меньшее количество горючих веществ, и сами аппараты занимают меньшую площадь.
Большие возможности имеют проектные и научно - исследовательские организации для положительного решения вопроса об уменьшении количества горючих веществ не только при выборе способа производства, но и на стадии разработки принципиальной технологической схемы.
Параллельно с разработкой технологической схемы производства выполняются основные технологические расчеты.
Технологическая схема, как правило, должна исключать наличие таких аппаратов, как напорные баки, промежуточные емкости, емкостные мерники, рефлексные емкости и подобные им емкостные аппараты с горючими, легковоспламеняющимися жидкостями и сжиженными газами. Вместо указанных аппаратов используют автоматические регуляторы давления и расхода, мерники-дозаторы непрерывного действия, автоматические питатели и т. п. При невозможности полного исключения из технологической схемы аппаратов емкостного типа их количество и объемы сводят до минимума.
В некоторых случаях имеется возможность заменить горючие и легковоспламеняющиеся поглотители и растворители, а также теплоносители и хладагенты менее пожароопасными или совсем негорючими веществами.
Вместо горючих сжиженных газов и легковоспламеняющихся жидкостей (пропана, аммиака, изопентана и т. п.), используемых для целей охлаждений аппаратов, целесообразно, если позволяют технологические требования, применять негорючие фреоны и рассолы. Стремятся использовать также менее пожароопасные катализаторы и инициаторы.
В некоторых случаях осуществление химической реакции требует разбавления реагирующих веществ каким-либо газом или паром для того, чтобы обеспечить течение химической реакции в нужном направлении, увеличить выход конечного продукта или уменьшить образование побочных продуктов. Нередко в качестве такого разбавителя используют водород.
Рекомендации при размещении аппаратов технологического процесса производства
Учитывая вопросы экономики и возможность снижения пожаро - взрывоопасности производства, технологические аппараты и сооружения стремятся размещать на открытых площадках и этажерках во всех случаях, когда это возможно по климатическим условиям и по условиям эксплуатации технологического оборудования. Размещая аппараты, как в зданиях, так и на открытых площадках, добиваются таких решений, чтобы производственные коммуникации между аппаратами, сооружениями, установками и цехами были как можно проще, меньшей длины, с меньшим количеством встречных потоков и т. п. Рациональное размещение производственных аппаратов и трубопроводов снижает количество горючих газов, а также требуемую мощность насосов и компрессоров. При необходимости использования в технологической схеме емкостей со сжиженными газами их, как правило, не размещают в зданиях, а выносят на открытые площадки или на промежуточные склады.
Одним из направлений, используемых для ограничения масштабов возможного пожара, является ограничение производственных площадей зданий и открытых установок.
Площадь отдельно стоящих открытых установок также ограничивается в зависимости от максимальной высоты оборудования или этажерки и вида обрабатываемого продукта.
Склады для хранения горючих материалов разделяют противопожарными стенами на отсеки, позволяющие в случае возникновения пожара ликвидировать его с минимальным ущербом.
Несмотря на наличие технических мер защиты, и контроля за состоянием аппаратов и трубопроводов все же могут быть повреждения и аварии. При авариях и повреждениях аппаратов и трубопроводов с горючими жидкостями они растекаются по территории объекта, по полу производственных помещений, стекают из верхних этажей в нижележащие, с площадки на площадку этажерок затекают в приямки, траншеи, каналы и т.д. Подобного рода опасность можно снизить за счет использований технических средств, позволяющих быстро отключать поврежденные участки, тем самым снижать количество выходящих наружу веществ, а также за счет устройства различного рода препятствий, ограничивающих свободное растекание жидкостей.
Аварийное отключение поврежденных аппаратов и трубопроводов.
Своевременность и быстрота принимаемых мер по локализации повреждения зависят от возможностей быстрого обнаружения факта и места повреждения, а также от наличия устройств и приспособлений, позволяющих быстро прекратить поступлений горючего веществ, а к месту аварии.
Повреждение на том или ином участке технологического процесса обнаруживается находящимся там обслуживающим персоналом или оператором из помещения КИП по резким отклонениям процесса от заданных параметров. Так, например повреждение трубопровода или аппарата можно установить по резкому снижению давления, увеличению скорости движения продукта, резкому увеличению расхода продукта в линии, а при наличии стационарных газоанализаторов по нарастанию концентраций горючих паров или газов в воздухе сверх допускаемых величин.
Выявленные места повреждений быстро отключают с помощью задвижек ручного и дистанционного действия, а также автоматически действующими задвижками, отсекателями потока, обратными клапанами и т. п. Большое значение имеет хорошо продуманное расположение отключающих устройств и выбор способа приведения их в действие. Этому вопросу уделяют серьезное внимание при разработке планов ликвидации аварий на предприятиях. Для каждого цеха составляется схема основных коммуникаций с указанием мест расположения задвижек, рубильников и других устройств, предназначенных для ликвидации аварии, с нумерацией очередности их использования.
На вводах в цехи трубопроводов с горючими сжатыми и сжиженными газами обязательно устанавливают запорную арматуру с дистанционным управлением, а на вводах трубопроводов для легковоспламеняющихся и горючих жидкостей при диаметре труб более 400 м устанавливают арматуру с дистанционным управлением, при меньшем диаметре - может быть ручное управление задвижками. На внутрицеховых обвязочных трубопроводах количество и размещение запорной арматуры выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечивать возможность надежного отключения каждого отдельного агрегата или аппарата. Необходимость применения дистанционного управления запорной арматуры или применение автоматически действующих отключающих устройств определяют исходя из условий технологического процесса и обеспечения его пожаро- и взрывобезопасности.
Если дистанционное управление размещают в производственном помещении или на открытой этажерке и площадке, то его необходимо дублировать из безопасного места. Контрольно - измерительные приборы, фиксирующие снижение давления в системе ниже установленной величины, как и при увеличении давления сверх установленного, должны обеспечивать автоматическую остановку насосов или компрессоров. Это снизит количество выходящего наружу продукта за тот период времени, пока выявляется место аварии и производится отключение поврежденного участка. Повторное включение насоса или компрессора до выяснения и устранения причин его остановки может привести к тяжелым последствиям.