发布时间:2023-10-08 10:04:33
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中图分类号:TH-39文献标识码:A文章编号:
引言:
机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。它不是机械与电子的简单的叠加,而是在信息论(利用传感技术)、控制论(利用控制理论)和系统论(“系统”整体筹划,机械和电子分别只是“环节”)的基础上建立起来的应用技术。目前,随着机电一体化系统所需的控制功能、控制形式、控制方式的不同和多控制过程日趋复杂,对控制系统的要求越来越高。微机控制系统的引用,在多方面能满足机电一体化系统要求。从系统工程观点出发,才能将机械、电子、信息等有关技术,对它们进行有机的组织和综合,实现了整体的最佳化。
1.机电一体化系统设计的目的
1.1提高机械设备的精度
在机电一体化系统的设计中大量使用计算机和微电子技术,不但有效提高了机械设备控制系统的精度,而且实现了其在运行过程中的自动控制与检测,降低了因各类干扰因素的出现而导致机械设备无法正常运行的几率。
1.2增强机械设备的功能性
目前,工程领域对于机械设备的功能性提出了较高的标准和要求,即一台机械设备一般需要具有多种复合功能,这也是机电一体化系统设计过程中必须关注的目标之一。
1.3提升系统的安全性与可靠性
目前,国内在机电一体化系统设计中普遍设置了专业的自动检测和监控子系统,其主要作用是在机电产品发生各类运行故障时,可以自动进行检测并调整设备的运行状态,进而有效保证机电一体化系统的整体安全性与可靠性。
1.4缩短产品研发周期
在机电一体化系统设计目标的制定中,一定要注意对于研发周期的科学控制,并且组织具有较高专业技术水平和丰富工作经验的人员参与研发,在有效缩短机电产品研发周期的同时,也有效降低了生产的成本。
1.5进一步简化系统结构
在机电一体化系统的设计中,技术人员则要将进一步简化系统结构作为重要目标之一,尽量在机电产品中安装或使用现代化的电子元件和传动技术,并且充分利用先进的集成电路、微处理器和程序软件实现机械传动链的关联运动,进而展现机电一体化系统设计科学化、智能化的目标。
2.机电一体化系统设计
2.1机电一体化系统的构成
机电一体化系统的构成由5 部分组成:机械系统(机构)、电子信息处理系统(电子计算机)、动力系统(动力源)、传感检测系统(传感器)、执行元件系统(电动机等)。5 个部分组成的机电一体化系统可分为:闭环、半闭环 2 种控制方式,其中,闭环指对最终执行元件进行直接控制,而半闭环指对中间元件进行控制,从而推算出最终元件的状态。
2.2机电一体化中的集成设计
由于机电一体化方法内在的并行性,或同时性工程,所以样机试制阶段的建模与仿真很重要。 因为模型来自于各学科的综合应用。 所以应用一种可视化的编程软件是很重要的。 这样就涉及到了框图,流程图,状态转换图和波特图。 机电一体化是一种设计哲学,其产品或设备有一个重要的特点就是它们内部的智能,这是将执行器,传感器,控制系统和计算机组合设计实现的。 系统的集成是通过硬件(部件)和软件(信息处理)的联合实现的。 硬件集成是将机电一体化系统看成一个整体系统来设计的,将传感器、执行器和微处理器融入到机械系统中,软件集成主要基于高级控制功能在设计时应首先分析客户要求以及系统集成的技术环境。在制作时应考虑了解客户、 市场分析、优化性能、生命周期性能、质量、可靠性和销售等因素。
2.3系统中的从属功能设计
机电一体化系统的所有主功能的实现或期望目的的达成,都需要一些从属功能的协同配合。这些从属功能包括: 结构功能、通讯功能、保护功能、接口功能、控制功能、动力功能。结构功能确保满足主要部件的正常工作所需空间条件。通讯功能保证环境状态与系统部件的信息得以交换。保护功能将系统重要部件各功能参数限制在可允许的工作范围内并防止系统中各部件产生对环境的不利影响。接口功能使得系统的输入输出在与环境不匹配时也得以实现。控制功能整体管理系统部件状态,并依据外部输入状态控制系统的内在功能特性。动力功能提供系统实现各功能所需能量。
2.4变频调速系统设计
伺服电机作为驱动部分,目的在于执行控制系统的指令,将电能转化为相应的机械运动。直流电机由于其结构复杂,购置和维修成本过高等问题,难以得到广泛的应用。而随着电机制造工艺和电机控制理论发展,交流电机控制精度得到了大幅度地提高,再加上自身结构简单,维修方便,能满足在恶劣环境和大负载下运行,受到越来越多关注。随着矢量控制理论(VC), 直接转矩控制(DTC)变频调速技术的发展及空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的应用,交流电机往往能达到极高的控制性能。SVPWM 是当今广泛采用的脉宽调制技术,与传统的SPWM相比,具有转矩与电流畸变小,易于数字化实现等优点,且其对电压利用率相对提高 16.7%。VC通过坐标系转化,将定子电流分解励磁电流和转矩电流两部分,从而模拟交流电机的控制策略控制交流电机。DTC 控制技术则以电磁转矩为直接控制目标,达到高性能的调速能力。
2.5伺服驱动子系统控制器设计
PID 控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定 PID 控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID 控制器参数整定方法主要有两大种:一是理论计算整定法。依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数,但还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法,主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。PID 控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。随着只能控制理论的发展,许多智能PID 控制算法开发和应用,如变结构滑模 PID 控制、模糊 PID、神经网络 PID 控制和神经模糊控制等。值得指出,智能 PID 算法大多数见诸于理论研究,还不能广泛应用到实际中。
2.6传感器和变换器设计
仪器仪表在现代科技领域中起着关键的作用。 传感器是与仪器仪表紧密相关的机电一体化系统中一个非常重要的组件,其作用是为特定工业过程提供收集不同信息的机制。 传感器广泛应用于过程检测以及工况评价方面,为用计算机系统对制造作业作较高级的监控提供便利,可应用于过程前,过程中及过程后。 有时,传感器可以将一种物理现象转化为决策分析的可用信号。智能系统用传感器来监测由环境变化影响的特定场合,然后通过校正动作对其控制。
3.机电一体化系统的可靠性设计
机电一体化系统的可靠性设计是指产品在规定条件和规定时间内,完成规定功能的能力。产品的可靠性是一个综合性评价指标体系,常用 MTBF 指标来衡量。
3.1 保证产品(系统)可靠性的主要方法
3.1.1提高产品的设计和制造质量———裕度法、自动控制;
3.1.2采用冗余技术———工作冗余、后备冗余;
3.1.3故障诊断技术———测试、症兆、诊断。
3.2 系统干扰和提高抗干扰能力的措施
系统干扰是指产生系统元部件失效或数据传输、处理失误,进而影响系统可靠工作的内部因素和外部因素:
3.2.1系统干扰源的类型:传导型———由线路传入信号影响控制系统工作;辐射型———由空间感应输入信号影响控制系统工作。
3.2.2提高系统抗干扰能力的措施:针对不同类型的干扰信号,采取的抗干扰措施也有所不同;供电系统的抗干扰措施:稳压、滤波、隔离;接口电路的抗干扰措施:吸收抑制、阻断隔离;转换接口抵消隔离措施:差动式运算放大器或桥式电路、高频滤波整形电路;接地系统干扰措施:单点接地、并联接地、光电隔离接地。
3.3 软件的可靠性技术
控制系统由硬件和软件组成,软件的可靠性设计也至关重要。主要包括利用软件提高控制系统的可靠性和提高软件自身可靠性。
4.结语
机电一体化系统的设计是一种复合技术,它需要很多部门产业的支持和配合,才能取得满意的结果,我们不仅要对机电一体化的各相关技术进行全面深入的了解,还要从系统工程的概念入手,通过系统总体设计来使各相关技术形成有机的结合,并且要注意分析和解决技术融合过程中出现的新问题,只有这样,才能满足机电一体化系统的飞速发展。
参考文献:
中图分类号:TU99文献标识码:A 文章编号:
设备安装工程,是石化工程建设中的重要一环,首先,在现代石油化工工程中,设备及工器具购置费占据较大比例,一般都超过总概算的30%以上,特殊项目有超过60~70%的;其次,石化工程中的许多设备具有耐高温、高压、有毒和防腐蚀等的要求,属于特殊压力容器范畴;另外,许多设备尺寸大、体积不规则,属于超大、超限设备;综上所述,石化工程中的设备安装工程具有设备价值高、工艺要求高、安装难度大等特点;对设备安装工程的质量控制好坏,直接决定了整个装置、工程能否长期安全有效的运行;
为此,作为石化工程监理,对设备安装工程的质量控制,就必须遵守对整个设备生命周期的各阶段控制,包括设备的制造、监制阶段控制、设备的安装阶段控制、设备的试运行阶段控制等方面;
第一、对设备制造、监造要把好原材料关,检查所使用材料质量证明文件是否齐全,检验报告是否合格,特别要注意设计图纸里面的一些技术要求、技术说明等,确定是否有特别的设计要求;对现场制造、组焊或组装的设备,还要落实现场的施工力量、施工准备是否满足要求,是否能保证设备制造、组装质量合格等;
【案例一】:
【事由】:某石化炼油项目,监理在审查到货设备质量证明文件时,发现原材料钢板的资料不齐,缺少设计要求的超声波检测报告;向供应商提出该问题后,调查后发现是已按要求做过超声波检测,但未附在证明资料里面;最后由供应商补齐资料后审查合格;
【说明】:监理要认真审查图纸,对设计要求要明了;在检查设备资料时,对不合设计要求的应提出问题,并要求责任单位补正,以避免因生产过程未按设计要求而造成的质量隐患。
【案例二】:
【事由】:某石化炼油项目,监理在审查到货容器质量证明文件时,发现某厂一批到货的12台容器设备的焊缝无损检测报告的一次焊接合格率太高,与现场实际到货设备的焊缝外观质量不佳的情况不符,因此怀疑厂家检测报告不实,经与业主质量主管部门沟通后,决定对焊缝进行第三方抽检;经监理点口抽检后结果表明部分焊缝存在质量不合格,据此要求厂家对不合格焊缝进行了返修处理。
【说明】:在此例中监理充分运用了自己的专业经验,发现了供应商资料与实物不合理之处,从而找出了设备质量问题,及时进行了处理,避免了设备质量隐患,也保障了以后装置投产的安全。
【案例三】:
【事由】:某炼油项目,常减压装置的减压塔现场预制组装工作,监理对施工现场进行检查时发现工作场地的焊接工艺卡的内容与焊接工艺评定的参数有不符,并且工人在实际焊接中也没认真遵守工艺卡的流程;针对此情况,监理认为现场施工情况不能保证设备现场焊接质量,经与业主和质量监督部门沟通后,对施工单位进行停工整改;施工单位按监理要求对焊接工艺卡内容进行修改,使其符合焊接工艺评定的要求,并且对现场焊工进行培训,严格按焊接工艺卡要求指导现场焊接工作;整改合格后复工。
【说明】:本例监理按规定对施工单位的施工准备工作进行检查,发现了不能保证施工质量的问题,对存在的问题进行解决,从而保证了焊接合格率达到规范要求,也保证了关键设备的制造质量。
第二、对设备安装阶段质量控制,要按具体选用的规范要求对设备安装的垂直度、水平度、标高已及方位等进行检查控制;对二次灌浆基础表面检查是否进行凿毛处理、是否清理干净并用水冲洗等;灌浆料是否符合设计要求,是否按要求进行了检验;有垫铁的是否符合规范要求的规格和数量;另外还要注意安装时的成品保护,不要让安装过程对设备质量产生影响;
【案例四】:
【事由】:某石化项目,闪蒸塔安装,施工单位未经监理验收基础就进行了二次灌浆,监理发现后立即指令停止施工,对已灌浆部分进行凿除处理;凿开后发现部分灌浆处夹泥砂,经查是施工单位人工搅拌灌浆料时混入;据此监理要求施工单位在以后施工中要杜绝人工拌灌浆料;施工单位进行了整改,基础经监理验收合格后,同意施工单位进行二次灌浆。
【说明】:对隐蔽工程,监理要严格按工序验收程序进行,监理对施工过程进行的检查、验收,是对隐蔽工程施工质量合格的保障。
【案例五】:
【事由】:某石化炼油项目,连续重整装置脱戊烷塔,施工单位在安装平台梯子时在做过热处理的塔身处进行了焊接,监理经过调查后发现原因是该塔为局部热处理,设计单位在设计平台梯子时产生疏忽,造成平台梯子的连接件未预留;鉴于此,监理要求施工单位对已焊部分重新进行热处理,以保证设备质量合格。
【说明】:对安装过程,监理要认真审查图纸,对施工过程中出现的质量问题要及时协调,确定出合理的处理方法,保证设备安装质量符合设计要求。
第三、对设备试运行阶段质量控制,重点是要做好试运前的准备工作;比如各种机泵的试运行方案的报审、各种设备的内部清理、法兰口封闭、循环的流程等;另外设备试运行时还要求监理工程师具有丰富的设备经验,能从声音、振动、温度等各种参数来判断设备是否正常,找到质量隐患并及时处理;
【案例六】:
工作是人实现各自社会分工的具体方式,人通过工作才能更好地完善相互之间的社会联系,才能让自己在良好的社会环境中生活。人能否参与工作关键在于能否满足社会的需要,个人总是通过学习之后再进入工作。高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,有其自身特点,它是以就业为导向的教育模式[1]。就业的结果表现就是工作,即,让高职学生通过学习,具备胜任工作的资格并具有职业发展潜力,满足职业性的社会需求和教育性的个体需求[2]。要实现这一目标,必须开发基于工作过程的系统化课程,解构传统学科性知识体系,重构行动体系的学习领域课程,只有这样才能让高职学生学习的内容是工作,通过工作实现学习,逐步建构个性的经验与策略。
与传统学科性课程相比,建立在“工作”基础上的工学结合一体化课程,其课程目标、设计理念、课程模式、教学模式、教学内容和评价体系等课程要素均发生明显变化,这些要素的逻辑都是以工作为起点,是以工作的任务、组织、过程、内容、知识、方法和要求等转化而来,渗透进课程中、微观要素中,其顶层设计架构以工作的架构为统领。本文着重分析研究“工作”内涵在工学结合一体化课程开发过程中的渗透和统领,探究工作对工学结合课程开发的导向作用,试图寻找出工作过程与课程要素的对应关系,为高职工学结合一体化课程的系统开发提供参考。
一、工作的内涵分析
在“工作”视角下审视高职工学结合一体化课程开发,分析工作对课程开发的导向作用,首先应该对工作的内在属性进行解析。工作作为最能体现人的社会性的实践活动,属性较多,但作为对人的职业行动这一复杂系统进行科学分析的工具[3],实际上可在回答“如何获得工作”、“如何工作”、“如何获得工作发展”三个基本问题中对工作进行剖析与认识。
人要参与社会分工,获得工作必须满足社会需要,这种需要是以其获得职业资格为前提。尽管获得职业资格未必就能获得工作,但职业资格是工作的必要前提,即职业资格是工作的必要条件而不是充分条件。如何工作涉及的方面众多,主要是对工作过程要素的掌握。赵志群博士认为工作过程至少包含三个方面:工作要素(工作任务、工作对象、工具、工作方法、劳动组织、工作人员与工作成果),工作结构,或称步骤(资讯、计划、决策、实施、评价、反馈)和工作知识[4]。工作的发展是指人的职业成长性,从宏观看,工作是在一定时间内做重复的动作和事情,表现为静态的阶段性,同时工作又具有动态迁移性,是静态与动态变化统一的职业成长过程。
二、工作视角下工学结合一体化课程设计
对工作基本属性清晰后,能够从工作的一个或多个属性分析、推断和归纳出工学结合一体化课程的顶层与内容设计,对课程目标、模式和设计理念有直接或间接的导向作用(见图1)。
1.职业资格是课程目标确立和评价体系建立的依据
如图1所示,获取工作的前提是取得职业资格。职业资格是从事一种职业活动(有时也包括其他重要的生活实践活动)时,能够应用的并能通过学习获得的能力或潜力,包括知识、技能和技巧[5]。职业资格的外在表现为能胜任工作的综合职业能力。让高职学生通过学习具备从事该工作的综合职业能力是课程的最终目标;而课程实施结束后,以职业资格的评价标准对学生的综合职业能力要素(或能力单元)进行评价,又是课程质量监控与评价体系的根本依据。因此,对行业和工作分析并确立典型任务后,其职业行动领域已确定,课程开发时,应首先对从事该工作领域的职业资格进行研究,形成课程的能力目标和评价体系,随后通过内容载体支撑目标实现,在课程内容中渗透资格考核的内容与要求,使学生在获得学历证书的同时,获得相应的职业资格证书[3]。
2.工作过程的要素和结构二维参考下的内容选取与组织
工作过程系统化课程不是简单地排斥学科体系知识,而是对“学科知识系统化”进行“有距离观察”以解放与扩展传统的知识序列课程的视野,是伴随学科体系的解构而在行动体系中进行重构的过程[6]。赵志群概括工学结合一体化课程的突出特点是学习的内容是工作[3],姜大源也认为,与注重结果形态的理论知识间内在逻辑性的传统学科体系下的课程相比,工作视角下形成的高职工学结合一体化课程的内容是基于工作过程所选择的知识,是在行动体系下着眼于应用的知识,是基于工作过程有序的知识排列[7]。如图1所示,由工作领域向学习领域转化过程中,要完成一个工作任务,必须具备工作过程中的六要素,按照六步法实施,因此,工作的内容要素和过程结构为高职工学结合课程的内容选取供了二维参考,是内容选取的依据和方法指导,按此参考才能全面、系统地选取教学内容,支撑学习的内容是工作,培养综合职业能力,获得职业资格,完成课程目标。基于工作过程的教学内容选取后,其内容组织是在行动体系下的排序,是知识在工作过程之中应用的有序排列,强调过程形态的工作过程各要素间的有机融合性,是一种“统合性”有序,这与学科体系课程按照知识有简单到复杂的“组合型”排序有着本质区别[7]。
3.以任务分析为逻辑起点的载体选择与情境创设
学习领域是经过整体化职业分析得到的一个课程系统,它是以完整的工作过程为内在逻辑[3]。课程开发时,这种内在逻辑教学设计表现就是具体的学习情境,由某个职业成长阶段的具体工作过程转化而来,在真实工作情境中获得工作的整体化感悟和反思,建构学习的意义。因此,学习领域课程的载体探寻是以内在逻辑的“工作”为起点,按照工作过程的任务要素,分析寻找适应各职业成长阶段对应的工作任务,以此为载体,依据工作过程要素和结构创设情境。
4.情境序化
高职教育首先满足人的社会生存,即获得工作,接着奠定人的可持续发展能力,如图1所示,经过阶段性的工作后,其工作能获得迁移、成长和发展。职业资格往往是胜任现在工作的能力,其未来的工作资格的获得是由其可持续的职业发展能力为基础,即在经验的基础上的策略获得,在经验获得的基础上,有了内在的思维感悟与策略生成,便奠定了可持续发展能力[8]。学习领域课程系统以工作过程为内在逻辑,同时,又是以帮助学生完成从“初学者到实践专家”的职业成长过程为外在逻辑,工作结合一体化课程的外在逻辑依靠递进的学习情境实现。每个成长阶段的工作步骤是静态的,而工作过程要素处于上升动态变化之中,因此递进的情境是以学习任务的复杂、拓展、递升为基础,以工作要素的整体变化为外在表现,最终符合认知规律和职业成长规律。
5.基于行动导向的教学实施
经过工作过程要素和结构二维参照下的内容选取,和以工作任务分析形成的载体与情境创设,以及以职业成长进行的情境序化后,其教学实施便是按照工作步骤(六步法),在创设的学习性工作情境下(六要素),遵循行动导向原则,让学生以个体或小组合作的方式围绕明确的学习目标,通过完成一系列的综合性学习任务,学习新的知识与技能,提高综合职业能力,获得职业资格,达到既定的教学目标[3]。
三、小结
在行业及工作任务分析后,其职业小向(即专业方向)已经划分清晰,再经过实践专家访谈,职业小向中的典型工作任务,即职业行动领域或称工作领域即可确定,课程由此而来,课程开发也从此开始。工作领域的职业资格是课程目标和评价体系建立的依据,工作的内容要素和过程结构提供了教学内容选取的依据和方法指导;学习领域课程的载体探寻是以内在逻辑的“工作”为起点,分析寻找适应各职业成长阶段对应的工作任务,以此为载体,依据工作过程的要素和结构创设情境;情境的递进是以帮助学生完成从“初学者到实践专家”的职业成长过程为逻辑,是以学习任务的复杂、拓展、递升为基础,以工作要素的整体变化为外在表现,最终符合认知规律和职业成长规律,奠定职业可持续发展能力。工学结合一体化课程教学的突出特征是让学生在完成任务的经历中获得对工作的感悟与反思,逐步形成个性的经验与策略,形成一种内化于大脑之中的迁移能力,遵循行动导向的教学原则。
参考文献:
[1] 教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见.教高[2006]16号[Z].2006-11-16.
[2] 姜大源.基于教育类型定位的中国职业教育课程改革探究[J].广州番禺职业技术学院学报,2009,8(1):1-2.
[3] 赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.
[4] 赵志群.对工学结合课程一些基本概念的认识[J].中国职业技术教育,2008,(33):50-51,63.
[5] 赵志群.对高等职业教育培养目标、课程模式和课程开发方法的一些思考[J].武汉职业技术学院学报,2008,7(2):24-27.
[6] 姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计-关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高教研究,2009,(4):66-70.
一、三氯化磷生产工艺介绍
三氯化磷做为一种基础化工原料,使用广泛,需求量大;目前工业上生产三氯化磷主要有3种工艺,第一种是氯气与磷酸盐类(如磷酸钙)反应制得,第二种是氯气与液态黄磷直接反应制得,第三种是以三氯化磷为溶剂,将黄磷溶于其中,再在混合液中通入氯气反应制得,该法简称为溶剂法。第一种方法工艺生产路线复杂,投资大,生产成本高,第二种方法反应剧烈,操控性不强,安全性差,第三种方法生产工艺比较简单,投资小,也比较容易操控,安全系数较高。目前国内主要以第三种方法进行生产,本文也主要介绍以溶剂法生产三氯化磷的工艺在工艺流程图设计过程中主要的安全注意事项。
二、溶剂法三氯化磷生产工艺流程图设计主要安全注意事项
工艺流程图全称工艺管道及仪表流程图,是化工装置设计中的核心所在,流程图设计的好坏直接关系到整个化工装置的运行是否安全顺畅。因此,在化工设计中,对工艺流程图的设计是极为重视的;溶剂法生产三氯化磷的工艺,其生产步骤主要是:(a)液氯气化(b)黄磷熔解(c)氯化反应(d)成品精馏(e)成品包装(f)尾气处理。
1.溶剂法三氯化磷生产工艺流程简图
2.各工序流程图设计中的主要安全注意事项
2.1液氯气化工序流程图设计中的主要安全注意事项
2.1.1三氯化磷生产装置的液氯气化工序设置了3只同规格的液氯贮罐,其中1只为事故罐,平时空着,供紧急情况下倒罐用;
2.1.2液氯贮罐上设置安全阀和事故排放口,安全阀放空口、事故排放口和液氯贮罐上的放空口均应接入氯气尾气吸收系统;
2.1.3液氯贮罐的进出口以及事故排放口设置气动遥控启闭阀,事故状态下能迅速远程启闭,保证抢险时间;
2.1.4液氯贮罐上设置压力报警联锁装置,控制液氯贮罐的压力不操过1.15Mpa;液氯装卸采用万向充装系统,包装装卸安全;
2.1.5液氯贮罐上设置液位与进氯阀联锁,控制贮罐液位不超警戒液位;液氯贮罐上面设备碱液喷淋吸收系统,吸收系统和有毒气体报警仪联锁,防止有毒气体超限;
2.1.6液氯汽化器采用盘管式汽化器,底部设置排污阀;定期对液氯汽化器进行排污,防止NCl3积聚引发爆炸事故;
2.1.7液氯汽化采用热水加热汽化的方式,汽化时将液氯气化器浸入热水中,设置蒸汽调节阀和热水温度联锁,控制热水温度布不超过45℃,能有效防止NCl3产生;
2.1.8氯气缓冲罐上设置压力和液氯汽化器液氯进口调节阀联锁,调节液氯的进料量,控制氯气缓冲罐压力不超过0.35Mpa;
2.1.9氯气缓冲罐上安全阀,安全阀出口管和氯气缓冲罐排污通入废氯处理池;定期对氯气缓冲罐进行排污,防止NCl3积聚引发爆炸事故;
2.110氯气缓冲罐氯气出口设置止回阀,防止三氯化磷反应釜内的黄磷或三氯化磷介质回流到氯气缓冲罐中,引发爆炸事故;
2.2黄磷熔解工序流程图设计中的主要安全注意事项
2.2.1黄磷熔解工序的黄磷贮罐宜设置在地下, 便于黄磷卸车自流进罐;
2.2.2黄磷贮罐设置液位与黄磷进料管切断阀联锁系统,控制黄磷贮罐液位不超警戒液位。
2.2.3黄磷贮罐里面黄磷层上部设置水封层,并设置水封层的液位与进水管联锁,控制水封层的液位不低于30cm;
2.2.4黄磷贮罐里面设蒸汽盘管加热系统,设置贮罐内温度与蒸汽进汽阀联锁,控制贮罐内黄磷温度在50℃左右;
2.2.5输送黄磷的管道采用夹套管,夹套管内的加热热水采用黄磷贮罐内部的水封热水,热水重复使用,不外排;
2.2.6黄磷输送泵选用带夹套加热的磁力泵,夹套内通热水,该泵密封效果好,不易泄露;
2.2.7黄磷计量采用高位黄磷计量罐,电子秤称重计量;黄磷计量罐上设置氮气密封和安全阀;
2.2.8黄磷计量罐上设置压力与氮气进气阀联锁装置,控制计量罐压力在0.3Mpa;计量罐不采用水密封,能有效的防止水加入到反应釜中,引起事故;
2.2.9黄磷计量电子秤设置重量与黄磷进出料阀门联锁装置,确保黄磷计量罐中的黄磷在规定重量要求内;
2.2.10黄磷计量罐上与贮罐连接处采用软管连接,确保称重计量准确;
2.3氯化反应工序流程图设计中的主要安全注意事项
2.3.1氯化反应工序采用夹套釜式反应器,夹套中通入蒸汽和循环冷却水,控制好初始物料温度在50℃左右;
2.3.2氯化反应釜上的通氯管和通磷管应插入反应釜的底部;
2.3.3设置氯化反应釜的液位与氯化反应釜黄磷进料管调节阀联锁,设置黄磷计量罐重量与氯化反应釜黄磷进料管调节阀联锁,确保加入反应釜中的黄磷准确无误;
2.3.4设置氯化反应釜的液位与三氯化磷出料管调节阀联锁,控制好三氯化磷出料速度,确保三氯化磷质量;
2.3.5设置通氯管调节阀与氯气流量计联锁,控制好氯气氯气进料速度,确保反应质量,以免生产五氯化磷;
2.3.6反应釜内为氯气与黄磷反应,生成三氯化磷和五氯化磷,属于典型的氯化反应工艺,根据国家安监总局2009年第116号文《首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》的精神要求,该氯化反应釜设置自动控制的紧急停车系统,反应釜上设置压力与氯气进料条件阀和紧急放空启闭阀联锁,当反应釜超过规定压力后紧急切断氯气进料,打开反应釜紧急放空阀,对反应釜进行泄压;设置温度与循环冷却水联锁,当温度超温时,紧急打开循环水进料阀,对反应釜进行降温;
2.3.7反应釜上部置爆破片,反应釜底部设施事故池,当事故发生时,对反应釜进行放料处理,确保反应釜安全;
2.3.8反应装置设防爆缓冲罐,事故状态下的放空物料全部收集到缓冲罐中,防爆缓冲罐出口接入到尾气吸收系统,有效防止二次是事故的发生;
2.3.9防爆缓冲罐上设爆破片,设压力与放空启闭阀联锁,当压力超标时,放空阀自动打开,有效保护防爆缓冲罐的安全;
2.4精馏工序流程图设计中的主要安全注意事项
2.4.1精馏工序使用填料塔进行精馏,塔顶设置液下浸入式冷凝器,能有效的防止冷凝器穿孔,阻止水进入冷凝器内部,产生事故。
2.4.2塔顶三氯分配器出口控制控制阀与氯化反应釜设置液位联锁装置,有效的控制产品质量。
2.5成品包装工序流程图设计中的主要安全注意事项
2.5.1成品包装工序的三氯化磷贮罐进料阀与液位设置联锁装置,保证三氯化磷贮罐不超警戒液位。
2.5.2贮罐上设置氮封系统,设置贮罐压力与氮气进料阀联锁,保持贮罐压力在0.01Mpa,能有效的阻止空气中的水分进入贮罐,引发事故。
2.5.3三氯化磷装车采用磁力泵万向充装系统,能有效的保证充装安全。
2.6尾气处理工序流程图设计中的主要安全注意事项
2.6.1尾气处理工序设置三级降膜吸收塔,最后串联使用碱液吸收,充分处理生产过程中产生的尾气,保证安全。
三、小结
三氯化磷生产工艺流程图的设计是一项复杂、繁琐的工作,设计过程中除了上述主要安全注意事项外,还需要考虑管道、管道附件和设备的选型以及其材质;需要根据工艺参数确定管道的压力等级;需要根据操作温度确定设备、管道的绝热设计;当然,工艺流程图的设计也不仅仅是设计单位事,它需要技术方、投资建设方、设计单位甚至相关主管部门和专家的相互配合,尽量做到尽善尽美,把安全隐患消除再设计阶段,为以后的安全生产打下坚实的基础。
参考文献
[1]王永山.三氯化磷生产装置的技术改造及运行总结. 安徽化工,2008(06).
[2]雷进海. 国内三氯化磷生产技术现状.中国氯碱,1998(第9期)
[3]舒军迎.三氯化磷生产工艺的优化[J].氯碱工业,2009,45(8):27-32.
[4]李法耿,高诗珍.三氯化磷生产操作与优化[J].氯碱工业,2008,44(6):34-35.
根据会议安排,结合分管的工作,2017年重点抓好以下工作:
综合协调管理方面:
一、继续做好综合协调工作
(一)承担好食安办日常运行的具体工作。
一是对州食安委成员进行适时调整。二是出台《xx州2017年食品安全重点工作安排》。三是拟定《xx州2017年食品安全工作责任书》与各县(市)政府签订《xx州2017年食品安全工作责任书》。四是拟定《xx州食品安全工作考核评议办法》,组织开展对州食安委成员单位及各县(市)人民政府的食品安全监督管理职责的考核评价工作。五是组织协调州食安委各成员单位全面深入开展食品安全专项治理整顿,充分发挥监管合力。六是按时保质完成民生工程分解任务。
(二)做好食品药品监督管理信息统计工作。各县(市)局要明确专人负责,利用食品药品监督管理统计信息系统,认真做好食品药品安全统计、数据库建立和数据分析工作,充分掌握情况、指导工作、制定措施提供数据基础。
(三)开展第二批省级食品安全示范县创建工作。
开展第二批省级食品安全示范县创建工作,确保会东县顺利通过验收。
二、继续做好食品安全风险监测工作
(一)全力完成国抽、省抽、州抽任务。以发现问题为导向,制定2017年州本级食品安全风险监测和监督抽检计划,切实完成2017年国家级、省级、州本级食品安全风险监测和监督抽检计划,加强对县级食用农产品等抽检监测工作的指导和督导,实时维护国抽、省抽、食用农产品抽检工作平台,做好数据汇总分析和结果通报工作。
(二)切实做好核查处置工作。切实按照《食品召回管理办法》等相关工作规范和规定,对食品安全风险监测和监督抽检中发现的问题样品和不合格样品开展核查处置工作,在时限内上报产品控制情况、排查整改复查情况、行政处罚情况等核查处置情况。
(三)组织开展食品安全风险预警和风险交流。从食品安全风险监测和监督抽检中发现食品安全风险,风险预警。各县(市)局按食品安全风险研判例会制度规定,认真组织开好食品安全风险研判例会,开展风险研判和风险交流。
三、建立和完善食品药品应急管理体系
(一)做好舆情监测工作。建立健全食品药品安全舆情监测机制和事件报告网络,完善信息报告体系,熟练使用“食药舆情”APP,及时分析舆情,提高处置效率。建立健全食品药品安全事件舆论引导机制,加强舆情研判和引导。
(二)组织开展应急演练。进一步完善应急预案体系,特别是按新《食品安全法》修订《xx州食品安全事故应急预案》。以农村坝坝宴、学校食堂食品安全、旅游景区食品安全突发事件为重点,加强应急演练,提升突发事件响应及处置能力。认真组织好在会东县开展的Ⅲ级食品安全事故应急处置实战演练。
(三)有效处置突发事件。多渠道、多途径开展突发事件监测预警工作。健全风险监测、预防预警、信息报告、应急响应、危害控制等快速反应机制,大力开展食品药品安全风险防范和应急处置能力培训。严格事故信息管理,最大限度地减小负面影响和社会危害。
(四)健全应急物资储备体系。科学确定储备品种和规模,确保应急物资关键时刻拿得出、用得上。
四、继续做好食品药品加工行业安全生产工作
一是加强领导,进一步明确监管职责。按照“分级负责、条块结合、属地管理 ”的原则,构建长效监管体系。二是督促企业落实安全生产主体责任,及时发现和纠正问题。三是积极探索完善食品药品行业安全生产长效监管体系和工作机制,认真开展安全生产风险隐患排查治理。四是实行食品药品质量安全、食品药品行业生产安全的“两个安全同时确保”、“两个安全同时部署”、“两个安全同时检查”的“三同时”工作法,强化安全生产保障措施。
食品生产监管方面:
今年,全州食品生产监管工作要认真贯彻落实州委、州政府、省局的各项决策部署,在州局的统一领导下,牢固树立以人民为中心的监管理念,以保障食品安全为目标,研究把握监管工作规律,着力构建食品生产许可体系和监督检查体系,努力实现科学监管、精准监管和效能监管,严防、严管、严控食品安全风险,不断提升食品安全治理水平,推进食品生产监管工作再上新水平。
一、完善食品生产企业食品安全自查制度
督促食品生产企业按照《食品安全法》要求定期对其履行食品安全职责情况进行自查并报告。加大日常检查,要以督促落实企业主体责任和法律义务为重点,通过日常监督检查对食品企业生产行为进行常态化检查,对具有一定普遍性的问题适时组织开展区域性专项整治,全面落实“全覆盖”“双随机、一公开”“网格化”“痕迹化”等监管要求。各县市局要按照“管行业管安全、分级负责、属地监管”的原则,牢固树立安全生产红线意识,认真贯彻落实各项方针政策和工作要求,督促食品生产企业落实安全生产主体责任。
二、继续深化食品生产许可制度改革
一是严格落实“五取消、四调整、四加强”改革要求,认真研究解决实施新版许可管理办法过程中遇到的新情况、新问题,逐步理顺食品生产许可工作机制,优化许可流程、严格审批把关、提升服务效能,着力构建科学完备、运转高效的食品生产许可工作体系。二是加强食品生产许可事后监管,加大对新获证企业、换证免于现场核查企业事后监督检查和抽查力度,对不符合生产条件和提供虚假声明的企业依法依规严肃处理,直至吊销(撤销)许可证书,把好准入关口。三是加强审查人员管理,完善核查工作机制,加大对核查人员学习培训,提高食品生产许可现场核查水平。
三、突出两在重点,严防严控食品生产环节风险隐患。
一是狠抓大型食品生产企业监管。大型食品生产企业产业链条长、涉及环节多,产品辐射广,社会影响大,是防范系统性、行业性、区域性食品安全风险的主战场。抓好大型食品生产企业的监管,督促落实主体责任,加大对企业法人和质量安全负责人的集中培训力度,督促企业建立实施自查报告制度,主动排查隐患,严格落实原辅材料查验、生产过程、产品出厂检验、食品安全授权人等制度,提升产品质量管控水平。按照省局安排,在规模以上食品生产企业全面推行HACCP体系,发挥好大型企业引领示范作用。二是突出食品生产加工小坊监管。小作坊规模小、设施设备简陋、管理水平低、监管制度缺失等原因,存在相当的食品安全风险,一直是我们食品安全监管的重点和难点。《四川省食品小作坊、小经营店及摊贩管理条例》于今年3月1日正式实施,我们要掀起宣贯“三小”条例及监督管理办法的热潮,营造良好氛围,按照《条例》和《办法》规定,加强摸底调查、完善监管档案,制定监管计划,规范食品小作坊监管,切实落实属地管理责任。
四、在重点产品建立质量安全追溯体系
建立以索证索票、台账等传统方式为主的食品安全追溯体系,形成倒逼机制,引导推进有条件的食品生产经营企业实现电子追溯全覆盖,实行全程监控,实现“生产经营有记录、食品流向可查证、主体责任能追溯”今年要继续完成乳制品、白酒、肉制品等重点食品生产企业追溯体系建设,逐步在有条件的企业推行,鼓励重点食品生产企业实行保险机制。
五、推进信用体系建设
按照省局《关于推进食品药品安全信用体系建设的实施意见》要求部署,充分利用信息化技术,建立信用目录和数据库,及时录入并动态更新食品生产企业基础信息、许可信息、监督检查信息、产品抽检信息、行政处罚信息、表彰奖励信息等,开展企业信用等级评价,并与相关监管部门推进信息共享交换、信用结果公开,联合实现守信激励和失信惩戒,形成社会共治格局。
六、督促企业落实人员培训制度
各县市局要组织对辖区食品企业和小作坊的业主、质量管理员、配料人员、检验人员开展培训,重点对《新食品安全法》、《四川省食品小作坊、小经营店及摊贩管理条例》等法律法规培训,食品生产经营单位负责人和主要从业人员每人集中培训不少于40小时,督促企业抓好全员培训,提高食品生产企业责任意识、守法意识和诚信意识。
七、突出抓好高风险食品监管