化工过程操作单元机械化自动化设计指导方案试行

附件2化工过程操作单元机械化、自动化指导（试行）为规范、指导全省危险化学品企业涉及粉碎、筛分、混合、固体物料输送、液体物料输送、气体物料输送、传热操作、固定床反应器、流化床反应器、釜式反应器、管式反应器、塔式反应器、蒸馏、吸收、蒸发、结晶、萃取、干燥、非均相分离、吸附、储存、包装等22个化工过程操作单元的“机械化换人、自动化减人”安全技术改造工作，规范、指导有关设计单位的机械化、自动化系统设计工作，并为各级应急部门的安全生产监督检查工作提供参考，《关于全面加强危险化学品安全生产工作的见》、国务院安委会《全国安全生产专项整治三年行动计划》、原国家安全监管总局《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》等文件规定，制订了《化工过程操作单元机械化、自动化设计指导方案（试行）》。《化工过程操作单元机械化、自动化设计指导方案（试行）》列出了22个化工过程操作单元的机械化、自动化设计指导方案，各方案分别由概述、类型、操作方式、机械化和自动化操作要求、集中控制要求、典型操作单元设计方案等6个部分组成。2方案适用于危险化学品生产企业、经营（带储存设施）企业以及取得危险化学品安全使用许可的化工、医药企业，其他化工、医药企业可参照执行。由于具体的化工过程操作单元设备类型多、操作方式差异大，各有关单位在执行本方案时，应结合企业实际，根据装置特点，采用机械化、自动化技术，设置原料投放、配比控制、反应控制、产品（包括中间产品）放出、输送、储存、包装等过程操作的机械化、自动化系统，实现生产现场的无人化操作。附件2.粉碎、筛分操作单元机械化、自动化设计指导方案（试行）I目录1粉碎、筛分概念.....................................................................................................................1.1粉碎概念.......................................................................................................................1.2筛分概念.......................................................................................................................2粉碎、筛分分类.....................................................................................................................2.1粉碎分类.......................................................................................................................2.2筛分分类.......................................................................................................................23粉碎、筛分操作方式.............................................................................................................23.1粉碎操作.......................................................................................................................23.2筛分操作.......................................................................................................................24机械化、自动化操作要求....................................................................................................24.1粉碎单元.......................................................................................................................24.1.1进料.....................................................................................................................24.1.2出料.....................................................................................................................24.1.3粉碎过程.............................................................................................................34.2筛分单元.......................................................................................................................44.2.1进料.....................................................................................................................44.2.2出料.....................................................................................................................54.2.3筛分过程.............................................................................................................54.3其他...............................................................................................................................65集中控制要求.........................................................................................................................66典型粉碎单元和筛分单元设计方案.....................................................................................76.1粉碎单元设计方案.......................................................................................................76.1.1粉碎工艺简述.....................................................................................................76.1.2粉碎单元操作的机械化和自动化实施方案.....................................................76.2筛分单元设计方案.......................................................................................................76.2.1筛分工艺简述.....................................................................................................76.2.2粉碎单元操作的机械化和自动化实施方案.....................................................8II1粉碎、筛分概念1.1粉碎概念在化工生产过程中，经常将体积过大、不适宜使用的固体原料或不符合要求的半成品借助外力粉碎成适宜程度的颗粒或细粉。粉碎在化工生产中主要有三个方面的应用：满足工艺要求，增加接触面积，缩短反应时间；使某些物料混合更均匀，使其分散度更好；将成品粉碎成一定粒度，满足用户的需要。1.2筛分概念在化工生产中，为了满足生产工艺的要求，常常将固体原材料或产品进行颗粒分级，而这种分级一般是通过筛选办法实现的。通常筛选按其固体颗粒度（块度）分级，选取符合工艺要求的颗粒度，这种操作过程称为筛分。2粉碎、筛分分类2.1粉碎分类根据工艺需求、被粉碎物料的物理性质和形状大小、所需物料的颗粒度来选择粉碎。粉碎的方法有研磨、挤压、撞击、劈裂等，对于特别坚硬的物料，挤压和撞击有效，对韧性物料用研磨较好，而对脆性物料则用劈裂为宜。实际生产中，通常联合使用以上四种方法，如挤压与研磨，挤压与撞击等。根据工艺及安全要求选择合适的粉碎设备，常见的粉碎设备有球磨机、颚式破碎机、圆锥式破碎机、滚碎机、锤式粉碎机、流能磨及气流粉碎机等。2.2筛分分类筛分分为人工筛分和机械筛分。人工筛分劳动强度大，操作者直接接触粉尘，对呼吸器官及皮肤有很大危害，而机械筛分大大减轻了操作者的体力劳动、减少其与粉尘接触的机会，如能很好密闭，实现自动控制，操作者将摆脱粉尘危害。根据工艺及安全要求选择合适的筛分设备，常用的筛分设备有旋振筛、振荡筛、滚筒筛、多用振动筛、气流筛分机等。3粉碎、筛分操作方式3.1粉碎操作根据工艺需求，将物料经气力输送或机械输送方式定量或连续输送至粉碎机，物料经粉碎后输送至下游工序。3.2筛分操作根据工艺需求，将物料经气力输送或机械输送方式定量或连续输送至筛分机，物料经筛分后输送至下游工序或返回上游工序重新利用。4机械化、自动化操作要求4.1粉碎单元粉碎单元机械化或自动化操作要求主要是对进料、出料、粉碎过程等的控制。4.1.1进料固体物料通常有粉末状、颗粒状、大粒状、块状等形态，物料的形态不同则进料方式不同。固体物料的进料方式主要有两种，一种是气力输送，另一种是机械输送。固体物料的投料应当根据工艺安全要求设置密闭添加2设施。采用机械输送或气力输送方式由原料仓向粉碎机进料，粉碎系统设料位监测，料位监测系统与机械输送或气力输送系统联锁。实现远程自动控制。小批次及特殊物料向粉碎机进料，应当采用计量料仓的进料方式，实现远程自动控制。4.1.2出料固体物料的出料方式主要有两种，一种是气力输送，另一种是机械输送。固体物料下游接收设备设料位或重量，料位或重量与气力输送或机械输送系统联锁，实现远程自动控制。4.1.3粉碎过程4.1.3.1实现粉碎过程的机械化、自动化操作的通用要求（1）粉碎机前设金属探测仪及自动除铁器，实现自动除铁。（2）远程监控粉碎机电机电流、轴温、振动及输送系统和除尘系统用电设备电机电流等参数。（3）通过料位（或重量）联锁粉碎机、除尘系统和输送系统启停。（4）易燃、易爆物料根据工艺需要，气力输送方式宜采用氮气输送并设置气体压力自动调节，设备和管道设置静电接地。机械输送方式宜设氮气保护，设备设置静电接地，并设置故障停机联锁系统。（5）特殊粉碎机如气流粉碎机，远程监控用气温度、压力、流量等参数。设置自动控制阀，实现气体压力自动调节。4.1.3.2球磨机、锤式粉碎机、气流式粉碎机实现粉碎过程的机械化、自动3化操作的要求在生产中根据工艺及安全需求选择合适的粉碎机，粉碎过程中实现自动控制、无人操作举例如下：（1）球磨机、锤式粉碎机粉碎机前设金属探测仪及自动除铁器，实现自动除铁。远程监控粉碎机电机电流、轴温、振动，输送系统和除尘系统用电设备的电机电流，料仓料位（或重量）等参数。设置电流、轴温异常等停机联锁系统，设置料位（或重量）联锁粉碎机、除尘系统和输送系统启停。实现远程自动控制。（2）气流式粉碎机监控气流温度、压力、流量等参数。设置自动控制阀，实现气体压力远程自动控制。4.2筛分单元筛分单元机械化或自动化操作要求主要是对进料、出料、筛分过程等的控制。4.2.1进料固体物料通常有粉末状、颗粒状、大粒状、块状等形态，物料的形态不同则进料方式不同。固体物料的进料方式主要有两种，一种是气力输送，另一种是机械输送。固体物料的投料应当根据工艺安全要求设置密闭添加设施。采用机械输送或气力输送方式由上游设备向筛分机进料，筛分系统设料位监测，料位监测系统与机械输送或气力输送系统联锁。实现远程自动控制。4小批次及特殊物料向筛分机进料，应当采用计量料仓的进料方式，实现远程自动控制。4.2.2出料固体物料的出料方式主要有两种，一种是气力输送，另一种是机械输送。固体物料下游接收设备设料位或重量，料位或重量与气力输送或机械输送系统联锁，实现远程自动控制。4.2.3筛分过程4.2.3.1实现筛分过程的机械化、自动化操作的通用要求（1）筛分机前设金属探测仪及自动除铁器，实现自动除铁。（2）远程监控粉碎机电机电流、轴温、振动及输送系统和除尘系统用电设备电机电流等参数。（3）通过料位（或重量）联锁筛分机、除尘系统和输送系统。（4）易燃、易爆物料根据工艺需要，气力输送方式宜采用氮气输送并设置气体压力自动调节，设备和管道设置静电接地。机械输送方式宜设氮气保护，设备设置静电接地，并设置故障停机联锁系统。（5）特殊筛分机如气流筛分机，远程监控用气温度、压力、流量等参数。设置自动控制阀，实现气体压力自动调节。4.2.3.2旋振筛、振荡筛、气流筛分机实现粉碎过程的机械化、自动化操作的要求在生产中根据工艺及安全需要选择合适的筛分机，筛分过程中实现自动控制、无人操作举例如下：（1）旋振筛、振荡筛5筛分机前设金属探测仪及自动除铁器，实现自动除铁。远程监控粉碎机电机电流、振动，输送系统和除尘系统用电设备的电机电流，料仓料位（或重量）等参数。设置电流异常等停机联锁系统，设置料位（或重量）联锁筛分机、除尘系统和输送系统启停。实现远程自动控制。（2）气流筛分机监控气流温度、压力、流量等参数。设置自动控制阀，实现气体压力远程自动控制。4.3其他针对特殊的工艺物料，如特殊的易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等介质，在粉碎或筛分过程中存在诸多安全风险，应在基础设计阶段开展危险和可操作性分析（HAZOP），及预先危险分析（PHA）或事故树分析（ETA）等定量定性风险方法，对整个粉碎或筛分过程的危险性进行分析。根据分析结果设置相应的处理方法。粉碎或筛分过程中如有人员现场操作，如设备的启停、阀门的开关等操作过程，应用机械化和自动化的手段来实现现场无人操作。5集中控制要求针对粉碎单元、筛分单元操作，实施以下集中控制要求：粉碎机、筛分机、自动除铁器、输送设备及除尘系统用电设备的启停按钮远程设置于控制室，能够远程启动或关停设备。操作过程参数（如电流、料位、重量、流量、温度、压力等）远传至DCS系统。进料、出料及粉碎或筛分过程的操作，通过DCS系统实现远程自动控制。66典型粉碎单元和筛分单元设计方案6.1粉碎单元设计方案某企业电石粉碎“机械化换人、自动化减人”设计方案6.1.1粉碎工艺简述在电石库存储的电石通过专用的防水车运至破碎工序。专用铲车直接将电石送至颚式破碎机进行粗破，经除铁器除铁后通过皮带输送机送至颚式破碎机，细破后获得粒度合格的电石（约25~50mm），破碎后由皮带输送机输送到斗提机，经斗提机送到电石料仓。6.1.2粉碎单元操作的机械化和自动化实施方案（1）控制室设置粉碎机和输送机启停按钮，远程启、停设备。（2）电流过载联锁粉碎机和输送机停机。（3）粉碎机前设置金属探测仪及自动除铁器，实现自动除铁。（4）设置自动调节系统，控制室集中显示。电石料仓设置料位计，料位高限报警，高高限顺序关停粉碎机和输送设备；低限报警，低低限顺序启动输送设备和粉碎机。6.2筛分单元设计方案某企业石灰筛分“机械化换人、自动化减人”设计方案6.2.1筛分工艺简述外购的石子（主要成分CaCO3），经翻车机卸料系统卸至翻车机下的料仓内，通过控制料仓底部的液压棒阀放料，石子经皮带输送机运送至振动筛，经过振动筛的筛分，从篦子孔落下的细小石子和粉尘进入筛分仓。篦子孔上部筛选合格的石子经皮带输送机送入石灰窑预热器，经预热器预热7后进入石灰窑进行煅烧。石子煅烧后经冷却器冷却，通过成品链斗输送至成品仓顶振动筛，经过振动筛筛选，细小的生石灰（CaO）粉末从篦子孔进入粉仓作为砌块厂的原料，筛选出来的块状生石灰（CaO）进入石灰块仓作为电石炉的原料。6.2.2粉碎单元操作的机械化和自动化实施方案（1）控制室设置筛分机和输送机启停按钮，远程启动或关停设备。（2）电流过载联锁筛分机和输送机停机。（3）筛分机前设置金属探测仪及自动除铁器，实现自动除铁。（4）设置自动调节系统，控制室集中显示。产品仓设置料位计，料位高限报警，高高限关闭原料仓底出料阀门；低限报警，低低限打开原料仓底出料阀门。8附件2.2混合操作单元机械化、自动化设计指导方案（试行）I目录1混合形式分类...........................................................................................................................2混合形式...................................................................................................................................2.1气-气物料混合形式...........................................................................................................2.2气-液物料混合形式...........................................................................................................2.3液-液物料混合形式...........................................................................................................2.4液-固物料混合形式...........................................................................................................22.5固-固物料混合形式...........................................................................................................23混合操作方式...........................................................................................................................23.1气-气物料混合操作方式..................................................................................................23.2气-液体物料混合操作方式...............................................................................................23.3液-液物料混合操作方式..................................................................................................33.4液-固物料混合操作方式..................................................................................................33.5固-固物料混合操作方式..................................................................................................34机械化、自动化操作要求.......................................................................................................44.1间歇操作............................................................................................................................44.1.1进料..............................................................................................................................44.1.2出料..............................................................................................................................64.1.3混合过程......................................................................................................................74.2连续操作............................................................................................................................94.2.1进料..............................................................................................................................94.2.2出料..............................................................................................................................94.2.3混合过程....................................................................................................................104.3其他..................................................................................................................................105集中控制的要求.....................................................................................................................106典型混合单元设计方案.........................................................................................................16.1某企业消石灰与水混合“机械化换人、自动化减人”方案。.......................................16.1.1卸料至原料料仓.......................................................................................................16.1.2粉料输送与称重.......................................................................................................16.1.3工艺水计量与温度调控............................................................................................16.1.4配制乳液调控与出料切换......................................................................................126.1.5混合系统机械化换人、自动化减人效果...............................................................12II1混合形式分类在化工生产过程中，经常要通过混合机械设备将原材料、中间体、产品、副产品和废弃物等各种物料进行混合处理进入到下一道工序，如：混合处理后进入下一步反应、后处理或制成品工序。这些机械混合过程就是将各种形态的物料混合均匀，有利于下一步反应、处理或成品质量稳定。根据混合的物料形态不同，物料混合形式可分为气-气混合、气-液混合、液-液混合、液-固混合、固-固混合等；按操作形式可分为：连续混合和间歇混合；按机械形式可分为：搅拌混合、管道混合、射流混合及强制循环混合等。2混合形式2.1气-气物料混合形式气体与气体物料的混合大多采用气体混配器、管道混合器或喷射混合器，混合动力来自于风机、压缩机等。2.2气-液物料混合形式气体和液体物料的混合一般采用喷射混合或加压混合器，过程中往往伴随着溶解吸收和反应。化工生产中的物料种类繁多、物化性质各异，因此，气液混合涉及设备种类较多，主要由液体加压输送泵、气体加压输送泵、喷射器、气体分布器、专用气液吸收设备等。2.3液-液物料混合形式两种或两种以上的液体物料的混合是最常见的物料混合形式，主要形式有：机械搅拌混合、强制循环混合与管道混合。机械混合是通过定量加料和机械搅拌来实现；强制循环混合是在混合容器中加入定量的物料，然后通过物料循环泵的强制循环，实现物料的混合；管道混合（静态混合器）是同时向管道混合器中均匀定量加料，在管道混合器中通过折返湍流（通过内装扭曲形态的构件）实现物料均匀混合。2.4液-固物料混合形式两种或两种以上的液体、固体物料的混合是常见的物料混合形式，主要形式为：机械混合器，机械混合是通过定量加料和机械设备通过桨叶搅拌、高速剪切或机械研磨来粉碎、溶解或乳化物料，实现液固物料均匀混合。2.5固-固物料混合形式两种或两种以上的固体物料的混合也是常见的物料混合形式，主要操作方式分为：连续混合和间歇混合，机械型式有：锥形混合机、犁刀式混合机、螺旋式混合机、行星混合机及无重力混合机等。3混合操作方式3.1气-气物料混合操作方式气体物料从上一单元经管道进入气体输送设备（如：压缩机、风机、罗茨或螺杆泵等）加压，再经控制阀调节、流量计计量输送到气体混合器，气体在混合器内构件的作用下，产生折返湍流作用将气体混合成均匀的二元气或多元混合气体，再进入下一个单元。3.2气-液体物料混合操作方式用机械设备（如：风机、压缩机、泵）将气体和液体物料从上一单元经管道及管件、控制阀调节、流量计计量进入混合吸收或反应设备，在混合设备内采用喷射混合或加压混合溶解吸收，此混合过程操作多为连续操2作，通过配置多级串联混合设备，控制进料量和滞留时间达到混合均一和浓度的要求，经在线检测和控制阀控制后进入下一单元。3.3液-液物料混合操作方式液体物料混合操作最为常见，将两种或多种液体物料用机械设备（如：泵）从上一单元经管道及管件、控制阀、流量计等设备，加入到混合设备中，启动混合设备机械搅拌或强制循环泵，在机械作用下使混合物料产生不规则的流动，流动过程中液液物料互相混溶或乳化混合，通过对搅拌频率、搅拌时间或循环时间的控制，使得液体物料混合均匀后放料控制进入下一单元。3.4液-固物料混合操作方式液体、固体物料混合操作较为常见，一种或多种液体和固体加入混合设备，溶解混合或乳化混合的过程；液体物料经机械设备（如：泵）从上一单元经管道及管件、压力表、温度计、控制阀、流量计等加入到混合设备中；启动机械混合设备，固体物料通过下料器、称重单元、加料器等逐一或分批加入到混合设备中，通过控制机械频率调节转速，控制混合搅拌强度和时间，达到溶解或乳化混合均匀的目的，经在线检测或取样合格后控制放料进入下一单元。3.5固-固物料混合操作方式粉状、粒状固体物料混合机械多为间歇操作，也包括兼有混合和研磨作用的机械，典型设备有：双螺旋锥形混合机、双螺旋混合机、双螺带混合机、无重力混合机、犁刀混合机、vh型混合机。用机械设备（如：下料器）将固体物料从料仓经称重模块及加料器等加入到混合设备中，关闭加3料口，启动机械混合设备，固体物料在混合设备中在机械搅拌、重力及内件的配合作用下做多方向、无规则运动，通过控制混合设备运行频率、运转方向和时间，达到混合均匀的目标后卸料进入下一工序。4机械化、自动化操作要求4.1间歇操作间歇操作的机械化或自动化操作要求主要是对进料、出料、混合过程等的控制。4.1.1进料4.1.1.1气体进料（1）采用动量输送设备（如风机、真空泵、压缩机等）向混合单元进料，设置流量计和自动控制阀，流量与自动控制阀、动量输送设备联锁，实现远程自动控制。动量输送设备，如风机、真空泵等采用远程自动启停、调节；压缩机通过远程控制变频、调节或远程自动启停（根据工艺要求）。本章节涉及的此类设备按此要求执行。压力表、流量计采用远传显示、报警、联锁、调节等。本章节涉及的此类仪表按此要求执行。控制阀门采用远程自动控制。本章节涉及的此类阀门按此要求执行。（2）采用气化器向混合单元进料，设置流量计、自动控制阀，流量与自动控制阀、气化器热源联锁，实现远程自动控制；（3）采用压差（如钢瓶）向混合单元进料，设置流量计、自动控制阀，流量与自动控制阀联锁，实现远程自动控制。44.1.1.2液体进料（1）采用动量输送设备（泵等）向混合单元进料，设置流量计、自动控制阀，流量与自动控制阀、动量输送设备联锁，实现远程自动控制。动量输送设备，如泵采用远程自动启停、调节，或者通过远程控制变频、调节。本章节涉及的此类设备按此要求执行。（2）采用计量槽向混合单元进料①采用动量输送设备（泵等）向计量槽进料，进料管线设自动控制阀、计量槽设置液位计（或称重模块)，液位（或重量）与自动控制阀、动量输送设备联锁，实现远程自动控制。②计量槽出料通过重力(或动量输送设备）向混合单元进料，计量槽设置称重模块（或液位计)，重量（或液位)与计量槽出料阀和混合进料阀（泵）联锁，实现远程自动控制。（3）采用压料方式向混合设备进料，进料管线设置流量计、自动控制阀，流量与压料罐出料阀和混合设备进料阀联锁，实现远程自动控制。（4）小批次及特殊物料向混合设备进料，应当采用计量槽的进料方式，远程控制。4.1.1.3固体进料固体物料通常有粉末状、颗粒状、大粒状、块状等形态，物料的形态不同则进料方式不同。固体物料的进料方式主要有两种，一种是气力输送，另一种是机械输送。固体物料的投料应当根据工艺安全要求设置密闭添加设施。（1）采用机械输送或气力输送方式由料仓向计量罐进料，计量罐设5料位计或称重模块，料位或重量与机械输送或气力输送系统联锁。计量罐设备出口设置给料器（如旋转阀)、插板阀，料位（或重量）与给料器、插板阀等输送设备联锁。实现远程自动控制。（2）小批次及特殊物料向混合设备进料，应当采用计量料仓的进料方式，实现远程自动控制。不同相态的物料其输送和计量方式不同，详见下表4-1。表4-1物料相态、输送及计量方式一览表物料相态气体输送方式计量方式压力输送、机械输送流量计和自动控制阀液体重力输送、机械输送、压力输送机械输送、气力输送流量计和自动控制阀;计量槽（液位或重量)计量料仓（物位或重量);固定包装称重计量固体4.1.2出料4.1.2.1气体出料（1）采用动量输送设备（如风机、真空泵、压缩机等）出料，设置流量计和自动控制阀，流量与自动控制阀、动量输送设备联锁，实现远程自动控制。（2）采用压差出料，设置流量计、自动控制阀，流量与自动控制阀联锁，实现远程自动控制。4.1.2.2液体出料混合设备可设液位计、称重模块、出料管线设流量开关，远程控制出料阀。（1）采用重力出料无流量时，液位、重量、流量与出料阀联锁，实现远程自动控制。（2）采用动量输送设备出料无流量时，液位、重量、流量与出料阀6联锁，同时联锁动量输送设备，实现远程自动控制。（3）采用气体压料或真空出料时，液位、重量、流量与出料阀联锁，同时联锁动力气源（如气源阀、真空泵、压缩机等），实现远程自动控制。4.1.2.3固体出料固体物料的出料方式主要有两种，一种是气力输送，另一种是机械输送。固体物料下游接收设备设料位或重量，料位或重量与气力输送或机械输送系统联锁，实现远程自动控制。4.1.3混合过程（1）搅拌混合控制参数为温度、压力、搅拌电机电流、变频、原料进料量等，实现混合过程的机械化、自动化操作要求：①远程监控温度、压力、搅拌电机电流等参数。搅拌电机通过远程控制变频、调节或远程自动启停（根据工艺要求）。本章节涉及的此类设备按此要求执行。②通过自动调节冷（热）媒量、原料进料量等远程控制原料进料温度或压力。混合器冷（热）媒系统采用远程自动控制。③混合器根据需要设置远传液位计或液位开关等检测报警仪表，达到设定值时联锁切断进料。（2）管道混合器混合控制参数为温度、压力、物料输送电机电流、变频、原料进料量等，实现混合过程的机械化、自动化操作要求：①远程监控温度、压力、物料输送电机电流等参数。输送电机通过远7程控制变频、调节或远程自动启停（根据工艺要求）。本章节涉及的此类设备按此要求执行。②通过自动调节冷（热）媒量、原料进料量等远程控制原料进料温度或压力。混合器冷（热）媒系统采用远程自动控制。（3）射流混合控制参数为温度、压力、射流泵电机电流、变频等，实现混合过程的机械化、自动化操作要求：①远程监控温度、压力、射流泵电机电流、变频等参数。射流泵电机通过远程控制变频、调节或远程自动启停（根据工艺要求）。本章节涉及的此类设备按此要求执行。②通过自动调节冷（热）媒量、原料进料量等远程控制原料进料温度或压力。混合器冷（热）媒系统采用远程自动控制。③混合器根据需要设置远传液位计或液位开关等检测报警仪表，达到设定值时联锁切断进料。（4）强制循环混合控制参数为温度、压力、循环泵电机电流、原料进料量等，实现混合过程的机械化、自动化操作要求：①远程监控温度、压力、循环泵电机电流等参数。②通过自动调节冷（热）媒量、原料进料量等远程控制原料进料温度或压力。混合器冷（热）媒系统采用远程自动控制。③混合器根据需要设置远传液位计或液位开关等检测报警仪表，达到设定值时联锁切断进料。84.2连续操作连续操作的机械化或自动化手段主要是对进料、出料、混合过程的控制。4.2.1进料4.2.1.1气体进料气体采用动量输送设备（如压缩机等）、气化器、压差等向混合器连续进料，设置流量计和自动控制阀，实现流量自动控制调节。4.2.1.2液体进料液体经动量输送设备（如泵等）、压差等向混合器连续进料，设置流量计和自动控制阀，实现流量自动控制调节。4.2.1.3固体进料固体物料通常有粉末状、颗粒状、大粒状、块状等形态，物料的形态不同则进料方式不同。固体物料的进料方式主要有两种，一种是气力输送进料，另一种是机械输送进料。固体物料的投料应当根据工艺安全要求设置密闭添加设施。采用机械输送或气力输送方式由料仓向计量罐进料，计量罐进料系统设料位计或称重模块，料位或重量与机械输送或气力输送系统联锁。计量罐出口设置下料器（如旋转阀）、插板阀，料位（或重量）与下料器、插板阀等输送设备联锁。实现远程自动控制。4.2.2出料当液相出料时，混合器可设置液位计，出料管线可设置流量计和控制阀，通过液位或流量控制出料。9当气相出料时，出料管线可设置流量计和控制阀，通过流量控制出料。当出料量控制有难度时，混合器的出料量由混合器的进料量控制。4.2.3混合过程实现混合过程的机械化或自动化手段：①远程监控温度、压力、电机电流等参数。②通过自动调节冷（热）媒量、原料进料量等远程控制原料进料温度或压力。混合器冷（热）媒系统采用远程自动控制。③混合器根据需要设置远传液位计或液位开关等检测报警仪表，达到设定值时联锁切断进料。4.3其他针对特殊的工艺物料，如特殊的易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等介质，在混合过程（进料、混合、出料）中存在诸多安全风险，应在基础设计阶段开展危险和可操作性分析（HAZOP），及预先危险分析（PHA）或事故树分析（ETA）等定量定性风险评价方法，对整个混合过程的危险性进行分析。根据分析结果设置相应的机械化及自动化混合方式。混合过程（进料、出料）中如有人员现场操作，如现场阀门的开关切换等操作过程，应采用机械化和自动化的手段来实现现场无人操作。5集中控制的要求针对各种气、液、固物料的间歇或连续混合单元操作，实施以下集中控制要求。混合单元操作过程的参数，如变频、电流、转速、流量、液位、料位、PH值、温度、压力、时间及称重参数等，应远传至DCS系统，实现远程10自动控制。动量输送设备与混合设备的启停、进料与出料阀控制与切换操作、混合过程操作等应通过DCS系统实现远程控制。混合均匀程度的达标控制结合生产经验和实测数据设置混合设备的混合时间、混合强度或混合滞留时长来实现。6典型混合单元设计方案6.1某企业消石灰与水混合“机械化换人、自动化减人”方案。6.1.1卸料至原料料仓卸料入仓：消石灰由袋装改为罐车包装运输至现场，通过气力输送将粉料打入料仓中，气力输送粉尘经布袋除尘器回收处理后全部回用。料仓料位、压力等参数远传至DCS系统，设置料位高高、低低报警。不仅减少人工装卸与破包操作，而且节约成本，减少抛洒与粉尘。6.1.2粉料输送与称重料仓中消石灰先通过远程控制的星型卸料器下料，可以通过变频调节实现下料量控制，防止下级输送阻塞，保证下料顺畅，料仓底部设置震荡器，防止粉料搭桥造成空转；粉状消石灰通过出料口布料器进入皮带秤，皮带秤可变频调节、称重模块与转速测量参数传至积算器进行微分处理，实时显示小时进料量，并与设定参数比较，根据偏离大小输出信号，通过变频器自动调节转速以改变给料量，使之与设定值一致，完成恒定给料量控制。6.1.3工艺水计量与温度调控工艺清水经控制阀、流量计计量进入汽水混合器，蒸汽加热到70-80℃，热水温度参数远传至DCS并控制蒸汽控制阀，实现热水温度自控；1进水量控制阀的开度由热水流量计调节控制，实现混料比例自动调节。6.1.4配制乳液调控与出料切换两原料分别进入卧式消石灰乳配制机，远程启动控制石灰乳配制机，在桨叶搅拌混合、推进下从未段溢流出配制机进入乳液暂存罐，由于工艺要求石灰乳浓度稳定在18%±0.5%范围，所以在出料管线段和暂存罐分别安装密度（测比重）在线检测仪，当出现密度偏差时及时查找原因并调节。乳液配置机出料管线设置气动开关切换阀，控制出料去向。暂存罐液位、温度等参数远传至DCS，设置液位高高、低低报警。6.1.5混合系统机械化换人、自动化减人效果（1）粉料进仓从袋装料人工拆包斗提上料改变为罐车气提输送，尾气除尘回收；（2）粉料震动下料，下料输送远程变频控制，防搭桥、防堵，保证出料通畅；（3）皮带秤变频由称重模块自动控制，进水控制阀由流量计调节控制，实现物料配比调节自动化控制；（4）热水温度参数远传并由蒸汽控制阀自动调节控制，实现水温自控；（5）安装密度在线检测仪，出料密度偏差发出报警信号，便于DCS分析查找原因和及时调节控制。（6）以上各项机械化换人、自动化减人措施，保证系统稳定运行，又可实现减员降耗，综合效益明显。12附件2.3输送操作单元（气体、液体、固体输送）机械化、自动化设计指导方案（试行）I目录1物料形态...........................................................................2输送形式...........................................................................2.1气体输送形式...............................................................2.2液体输送形式...............................................................2.3固体输送形式...............................................................2.3.1机械输送...............................................................22.3.2气力输送...............................................................23输送操作方式.......................................................................23.1气体输送操作方式...........................................................23.2液体输送操作方式...........................................................33.3固体输送操作方式...........................................................33.3.1原料（产品）的入库.....................................................33.3.2原料（产品）出库.......................................................33.3.3小批次及特殊物料的入库和出库...........................................44机械化、自动化操作要求.............................................................44.1气体输送系统...............................................................44.2液体输送系统...............................................................44.3固体输送系统...............................................................54.4其他.......................................................................65集中控制的要求.....................................................................65.1气体输送控制要求...........................................................65.2液体输送控制要求...........................................................65.3固体输送控制要求...........................................................65.3.1原料（产品）入库.......................................................65.3.2原料（产品）出库.......................................................76典型输送单元设计方案...............................................................86.1某企业硅粉输送“机械化换人、自动化减人”设计方案...........................86.1.1大块物料由原料产品库输送至原料料仓.....................................86.1.2粉碎筛分系统...........................................................86.1.3硅粉装车...............................................................9IIIII1物料形态在化工生产过程中，经常需要将原材料、中间体、产品以及副产品和废弃物等各种物料从一个地方输送到另一个地方（比如从前一工序输往后一工序，或由一个车间输往另一个车间，以及输往储运地点），这些输送过程就是物料输送。根据所输送的物料形态不同，物料输送过程可分为气体、液体和固体物料输送。2输送形式2.1气体输送形式气体物料的输送采用压缩机和管道输送，有往复式压缩机、离心式压缩机、旋转式压缩机、真空泵等几类。2.2液体输送形式液态物料一般采用泵和管道输送，高处物料也可借助位能由高处流到低处。化工生产中的液体物料种类繁多、性质各异（例