淺談防爆液氯罐裝稱重系統的設計

   摘要：政府部門本著“安全發展”和“安全*、預防為主、綜合治理”的指導原則；不斷對關鍵行業，重點的環節和部門以及生產工藝進行有效安全的監督；隨著關鍵行業設備管理人員、生產人員、操作人員意識的提高，近幾年來防爆電子衡器也受到較多的重視。

關鍵詞：液氯罐裝防爆 稱重系統

一、物料

外觀和體態：常溫下氯為黃綠色氣體，液態的氯是黃色透明液體。

理化性質：黃綠色氣體，有窒息性氣味。分子式Cl2。分子量70.91。相對密度1.47 （0℃ 369.77kPa）。熔點-101℃。沸點-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。在日光下與混合時會發生燃燒爆炸。與許多物質反應引起燃燒和爆炸。

二、技術指標及參數

1． 稱重部分

· 產品型號規格：SCS-3電子地上衡（鋼瓶秤）

· 準確度等級：靜態：JJG555-96級 動態：0.5%FS

· zui大稱量：3000kg

· 分度值：1kg（顯示分度值可設為0.5kg）

· 物料：液氯

· 臺面尺寸：1.4m×0.9m

· 液氯充裝壓力1MPa

· 氣源壓力：0.4～0.6Mpa

· 系統防爆等級：Ex dIIBT6

· 儀表外殼防爆等級：Ex dIIBT4

· 稱體部分傳感器防爆等級：Ex ibIIBT6

· 接線盒防爆等級：Ex iaIICT6

· 報警裝置：ExdIIBT6

· 設備配置數量：8臺+1臺（復核秤，不含控制）

2. 安裝環境和條件

（1）環境條件：

· 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（不結露）

· 氣源壓力：0.6～1.0MPa，操作壓力：0.4～0.6MPa

（2）操作現場

秤體安裝位置應易于操作、維護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。并應考慮排氣裝置，并進行合理布置，以保證操作人員的安全。

（3）振動

秤體必須避免強烈的振動。

可允許的振動不能超過如下規定：

· zui大振幅：0.3mm

· zui大線速度：7.5mm/s

· zui大加速度：5000mm/s2

· 動態載荷引起的支撐結構的zui大變形：1/1000

三、現場操作流程

系統的操作按以下步驟進行：

1. 操作人員將鋼瓶吊裝至秤上的輥輪組上，進行管道連接。

2. 確認管道可靠連接后，啟動【開始】按鈕（或上位機人機界面的開始按鍵），系統首先去皮。

3. 系統輸出信號，控制給料閥門進行給料。

4. 液氯通過灌裝閥在重力或動力壓力下進入空瓶。

5. 儀表動態顯示液氯灌裝的凈重量，當液氯的灌裝重量達到預置提前量（灌裝值-落差值）時，系統發出信號，關閉給料閥門，完成一次灌裝循環。

6. 操作員拆除鋼瓶的連接管路，起吊鋼瓶離開秤臺。準備下一次灌裝。

7. 控制室上位機監控八臺現場灌裝信息（復核秤，不含控制），完成數據庫的數據管理和現場充裝情況的實時監控。

8. 在上位機出現故障情況下，能通過儀表設定目標值，稱重儀表輸出信號自動關閉閥門，從而實現半自動灌裝。

注：現場配套急停按鈕和手動控制裝置，在灌裝過程中，若出現異常情況，可人工緊急關閉給料閥，并可實現人工手動灌裝。儀表具有報警輸出接點，用戶可根據需要設定報警模式。

系統主要功能特點：

· 自動落差補償；

· 自動去皮、自動零點跟蹤；

· 手動/自動切換；

· 充裝情況的實時監控；

· 軟件具備安全操作；同時具有灌裝瓶的數據庫，依據數據庫管理灌裝是否瓶合格或是否注冊，秤量完畢后存儲。

· 人機界面為三維動態模擬圖形，灌裝過程中實時重量；

· 灌裝結束進行報警提示，并自動形成有效信息保存；

· 灌裝數據庫信息保存、備份、恢復、查詢、打印、統計功能，可按日期等；

· 軟件實行分級管理；

· 預留數據鏈接功能，可按照安監局數據庫的相應格式對自動控制系統數據進行相應鏈接。

四、系統組成

主要包括如下部件：秤臺、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、微機管理部分。

1. 秤臺

秤臺由秤體（進行防腐處理）、稱重傳感器、接線盒等組成。秤臺上面安裝有輥輪組，輥輪組上安裝有輥輪，以方便鋼瓶的安放和轉動。

2. L-BS型防爆稱重傳感器主要技術參數及說明

L-BS型防爆稱重傳感器為合金結構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，受力后可自動調心，安裝簡便，使用方便，互換性好，防護等級：IP67，可適用于爆炸危險場所。產品防爆標志：ExibBT6Ⅱ。

靈敏度 3mv/v（1、2、3t）

準確度等級： C3

綜合誤差 ±0.02%F.S

重復性 ±0.01%F.S

蠕變 ±0.0245%F.S

溫度補償范圍 -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）

激勵電壓 10-15V（DC/AC）

安全過載 150％FS

極限過載 200％FS

3. 防爆系統特點說明

系統防爆等級高。符合GB3836.1.2.4要求，系統防爆等級ibBT4Ⅱ。該系統可廣泛應用于石油、化工、醫藥等具有爆炸性氣體的危險場所。

系統防爆類型安全系數高。本系統為本質安全防爆系統，本安防爆是各種防爆類型中zui安全的一種，因為其受人為因素的影響zui小。系統關鍵部件安全柵，采用進口產品，質量可靠、精度高。

系統擴展性好。本系統為本安防爆系統，稱重傳感器及防爆接線盒工作于危險區，安全柵與儀表工作于安全區。

承重臺活動部分進行專門設計，使其在正常工作時不會出現機械火花，從而在機械、電氣兩方面滿足防爆要求。

危險加料區域配置氯氣泄露探頭，室內和現場操作人員附近安裝報警裝置，對液氯的泄露主要起到隨時防范，及時處理的目的。

4. 給料裝置

給料裝置由兩個防爆電磁閥控制閥門的啟閉。為保證計量的準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球閥，用來截止或調節物料的流量。

5. 氣動執行系統

包括電磁閥、調壓器、壓力表、空氣過濾器、水分離器、及管接頭和氣管等氣動組件，能完成給料動作，控制秤體的工作壓力在規定的范圍內。

6. XK3210A稱重控制器

XK3210A性能安全可靠，可通過外接儀器或電腦進行雙向通訊，適用于定量灌裝控制,可編輯多種生產程序以配合不同的應用，可預先設定多套物料的目標量，連續配料生產的批次循環次數可更改，具有累計總量和批次數，在實際重量小于目標量時可允許添量配料。

（1）技術指標：

· 電源：交流220V±10%，50Hz±2%

· 消耗功率：18W

· 工作溫度：-10℃至50℃

· 相對濕度：90%（無凝結水）

· 電源濾波器：內置

（2）功能特點：

· 具有自動檢測復位電路。

· 用戶可自行編輯PLC程序。

· 可選高/低靈敏度輸入。

· 設配料及卸料時間監察。

· 雙重數字式濾波。

· 提供累計總量及批次數。

· 具有粗計量，精計量或點動配料及過沖量補償等功能。

· 可選慢速啟動延遲時間。

· 當實際量小于目標量時允許添量配料。

· 備有配料完成及卸料完成訊號輸出。

· 可選配實時時鐘以配合報表的打印。

· RS232/RS485接口允許多點通訊。

· 設有啟動及快慢轉換兩組獨立的禁止比較時間。

· 可設定除皮延遲時間。

7． 裝配要求：對液氯管路的充裝物料前應進行壓力檢測，如有泄露應及時更換，以免造成人員傷害和設備的損失

8. 微機管理部分：微機采用工控機，微機中插有串口板，與稱重儀表以RS485相連接，置于安全區，主要完成數據的上位控制、采集、稱重數據的管理、日報、月報表。

五、結束語

防爆液氯罐裝稱重系統投入運行三年來，由于對用戶進行了及時培訓、定期回訪和良好的售后服務，運行一直穩定可靠。