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摘 要：从生产安全和效益两个方面出发，在一些并联运行的关键设备上设置差异化联锁，在联锁发生时降装置停车范围缩小，减少工艺波动，减轻了操作人员操作压力，同时安全性肯定也得到一定的提高。在保障安全的前提下，企业的经济损失和资源的浪费也会降低到最低的程度。
关键词：工艺安全 并联 关键设备 联锁值 差异化
一、化工生产中联锁系统的重要性
化工生产特点为危险性高、物料大多易燃易爆。所以为防止事故的产生，经常对某些关键性参数设有自动信号联锁系统，当工艺参数超出允许范围，在事故即将发生以前，信号系统就自动地发出声光信号，告诫操作人员注意，并及时采取措施。由于生产过程的强化，往往靠操作人员直接处理是根本来不及的。自动联锁保护系统可以圆满地解决这类问题。如当反应器的温度或压力进入危险限时，联锁系统可立即采取应急措施，加大冷却剂量或关闭进料阀门，减缓或停止反应，从而可避免引起爆炸等生产事故。
二、联锁值差异化的含义及意义
1 联锁值差异化的含义
所谓的联锁值差异化，在本文中仅限定为在化工生产中处于并联情况设备的联锁值差异。在化工生产中常见的有气体压缩器、进料高压泵等等。具体联锁系统示意图如下所示：
示意图中间所列的关键设备，往往一方面设备自身设有温度、压力、液位联锁条件，另一方面前后工段发生波动时，如温度、压力、液位超标时、同样会使该并联的几台设备同时联锁停车。联锁值差异就是说对于中间的几台关键设备，在设计压力处于安全范围的前提下，设定不同的联锁值。例如该设备是并联的两台压缩机，压缩机的出口压力联锁值可分别设定为2.0MPa、2.005 MPa，若三台压缩机，其出口压力联锁值可分别设定为2.0MPa、2.005 MPa，2.010 MPa。同样，其他的联锁条件如液位、温度也可设置差异化的值。
2 联锁值差异化设定的意义
在很多化工企业，由于关键设备的联锁停机，往往会造成整个系统的停车。在开停车过程中，整个工艺流程中温度、压流量等等数据的变化幅度较大，控制难度大，往往会产生种种安全问题。联锁差异化设定就是针对不同特点的装置，设定不同的联锁值，在偶然因素发生造出联锁过程中，可以实现关键设备部分跳车，前后工段部分停车或降负荷生产。这样就实现了工艺波动最小化，减轻了操作人员操作压力，同时安全性肯定得到一定的提高。在安全的保障前提下，企业的经济损失和资源的浪费也会降低到最低的程度。
三、联锁值差异化实用性分析
1 联锁值差异化使用的局限性
关键设备特定的是指在工艺生产过程中的某一中间环节并且是并联运行的几台设备，只适用于具有设置差异联锁特征的一些生产系统。其主要的局限性来源于前后工段的工艺流程情况，还来自于工艺物料的特点，若工艺物料的安全稳定性对压力温度比较敏感时，设置范围较大联锁值显然不利于工a艺的安全稳定。
2 联锁值差异化使用的特点环境分析
作为气体压缩机或是高压进料泵，其主要跳车原因多来源于两个方面，一是进口压力低，引起负压跳车；二是出口压力高，防止事故发生而跳车保护，但大多来源于其后工段，即出口压力高联锁发生。在高压环境下，无论化工物料是气体或是液体，其危险性都会上升。为保护后工段高压设备和物料的稳定性，在关键设备出口设定压力高联锁是一种很通用在做法。在我们接触到的高压反应器、高压流化床等工艺中，其关键增压设备是一定设置出口压力高联锁的。若其后工段为并联的几台反应器设备，使用联锁值的差异化設定就尤为有实用价值。因为当一台反应器跳车时可以对应的联锁一台关键设备，这时，实际是等同于降负荷化解了系统停车的风险。
3 联锁值差异化在生产的实践实施
该实施方案在实际使用中取得成效，有效避免装置的全部停车，达到了预期的目的。该实施装置条件如下图所示：
图中乙炔气体为反应器中的一种主要反应原料，原料气乙炔需要经过乙炔气体压缩机的升压以达到反应器内部所需要的反应温度。工艺流程负荷实施环境，所以，在实际应用中，是将三台乙炔气体压缩机的出口压力联锁值设置差异化。原乙炔气体压缩机出口高联锁压力均为0.270 MPa，修改后三台乙炔气体压缩机出口联锁压力分别为：0.270MPa、0.268 MPa，0.265 MPa。在设计装置时，为保证乙炔气体的安全才设定了乙炔的联锁压力值，正常生产情况下，三台乙炔气体压缩机的正常出口压力为0.250MPa。实际情况是，反应器压力会经常波动，达到某一联锁条件后就会造成一列反应器乙炔进料中断，出口压力的快速升高会造出三台乙炔气体压缩机因出口压力同时联锁跳车，这样乙炔气供应站需要停止供应，其他正常生产的两列反应器也会因乙炔停止供应联锁停车。在这样的情况下，要重新恢复正常生产就需要较长的时间，操作人员的操作量也会增加，不安全因素发生的几率上升。同时乙炔气体的大量放空也造成了较大的经济浪费。
经过联锁值差异化处理以后，当反应器跳车或乙炔气体压缩机出口压力波动较高时，会有一台联锁值设定较低的压缩机联锁跳车，这样乙炔出口总管压力快速降低，其他两列反应器及乙炔气体压缩机只会产生压力波
动，并不会造成前后工段的全部停车，需要调节的参数量会减少很多，在较短的时间内就可以恢复正常的生产状态。
四、结语
按照上面所示的适应工艺环境，联锁值差异化设定虽然具有一定的局限性，但其更多的是适应性，可以在很广泛的化工生产中使用。该条件同样适用于装置在筹建设计时的应用，经过设计过程中的联锁值优化，一定会使该联锁值差异化应用使用更实效、安全。
参考文献：
[1] 厉玉鸣. 化工仪表及自动化 第五版 北京：化学工业出版社，2011
[2] 俞金寿. 过程自动化及仪表. 北京：化学工业出版社，2007
[3] 崔克清. 化工单元运行安全技术. 北京：化学工业出版社，2005
作者简介：徐茂，1983年11月生，河南南阳，新疆美克化工股份有限公司，工程师 。
关键词：工艺安全 并联 关键设备 联锁值 差异化
一、化工生产中联锁系统的重要性
化工生产特点为危险性高、物料大多易燃易爆。所以为防止事故的产生，经常对某些关键性参数设有自动信号联锁系统，当工艺参数超出允许范围，在事故即将发生以前，信号系统就自动地发出声光信号，告诫操作人员注意，并及时采取措施。由于生产过程的强化，往往靠操作人员直接处理是根本来不及的。自动联锁保护系统可以圆满地解决这类问题。如当反应器的温度或压力进入危险限时，联锁系统可立即采取应急措施，加大冷却剂量或关闭进料阀门，减缓或停止反应，从而可避免引起爆炸等生产事故。
二、联锁值差异化的含义及意义
1 联锁值差异化的含义
所谓的联锁值差异化，在本文中仅限定为在化工生产中处于并联情况设备的联锁值差异。在化工生产中常见的有气体压缩器、进料高压泵等等。具体联锁系统示意图如下所示：
示意图中间所列的关键设备，往往一方面设备自身设有温度、压力、液位联锁条件，另一方面前后工段发生波动时，如温度、压力、液位超标时、同样会使该并联的几台设备同时联锁停车。联锁值差异就是说对于中间的几台关键设备，在设计压力处于安全范围的前提下，设定不同的联锁值。例如该设备是并联的两台压缩机，压缩机的出口压力联锁值可分别设定为2.0MPa、2.005 MPa，若三台压缩机，其出口压力联锁值可分别设定为2.0MPa、2.005 MPa，2.010 MPa。同样，其他的联锁条件如液位、温度也可设置差异化的值。
2 联锁值差异化设定的意义
在很多化工企业，由于关键设备的联锁停机，往往会造成整个系统的停车。在开停车过程中，整个工艺流程中温度、压流量等等数据的变化幅度较大，控制难度大，往往会产生种种安全问题。联锁差异化设定就是针对不同特点的装置，设定不同的联锁值，在偶然因素发生造出联锁过程中，可以实现关键设备部分跳车，前后工段部分停车或降负荷生产。这样就实现了工艺波动最小化，减轻了操作人员操作压力，同时安全性肯定得到一定的提高。在安全的保障前提下，企业的经济损失和资源的浪费也会降低到最低的程度。
三、联锁值差异化实用性分析
1 联锁值差异化使用的局限性
关键设备特定的是指在工艺生产过程中的某一中间环节并且是并联运行的几台设备，只适用于具有设置差异联锁特征的一些生产系统。其主要的局限性来源于前后工段的工艺流程情况，还来自于工艺物料的特点，若工艺物料的安全稳定性对压力温度比较敏感时，设置范围较大联锁值显然不利于工a艺的安全稳定。
2 联锁值差异化使用的特点环境分析
作为气体压缩机或是高压进料泵，其主要跳车原因多来源于两个方面，一是进口压力低，引起负压跳车；二是出口压力高，防止事故发生而跳车保护，但大多来源于其后工段，即出口压力高联锁发生。在高压环境下，无论化工物料是气体或是液体，其危险性都会上升。为保护后工段高压设备和物料的稳定性，在关键设备出口设定压力高联锁是一种很通用在做法。在我们接触到的高压反应器、高压流化床等工艺中，其关键增压设备是一定设置出口压力高联锁的。若其后工段为并联的几台反应器设备，使用联锁值的差异化設定就尤为有实用价值。因为当一台反应器跳车时可以对应的联锁一台关键设备，这时，实际是等同于降负荷化解了系统停车的风险。
3 联锁值差异化在生产的实践实施
该实施方案在实际使用中取得成效，有效避免装置的全部停车，达到了预期的目的。该实施装置条件如下图所示：
图中乙炔气体为反应器中的一种主要反应原料，原料气乙炔需要经过乙炔气体压缩机的升压以达到反应器内部所需要的反应温度。工艺流程负荷实施环境，所以，在实际应用中，是将三台乙炔气体压缩机的出口压力联锁值设置差异化。原乙炔气体压缩机出口高联锁压力均为0.270 MPa，修改后三台乙炔气体压缩机出口联锁压力分别为：0.270MPa、0.268 MPa，0.265 MPa。在设计装置时，为保证乙炔气体的安全才设定了乙炔的联锁压力值，正常生产情况下，三台乙炔气体压缩机的正常出口压力为0.250MPa。实际情况是，反应器压力会经常波动，达到某一联锁条件后就会造成一列反应器乙炔进料中断，出口压力的快速升高会造出三台乙炔气体压缩机因出口压力同时联锁跳车，这样乙炔气供应站需要停止供应，其他正常生产的两列反应器也会因乙炔停止供应联锁停车。在这样的情况下，要重新恢复正常生产就需要较长的时间，操作人员的操作量也会增加，不安全因素发生的几率上升。同时乙炔气体的大量放空也造成了较大的经济浪费。
经过联锁值差异化处理以后，当反应器跳车或乙炔气体压缩机出口压力波动较高时，会有一台联锁值设定较低的压缩机联锁跳车，这样乙炔出口总管压力快速降低，其他两列反应器及乙炔气体压缩机只会产生压力波
动，并不会造成前后工段的全部停车，需要调节的参数量会减少很多，在较短的时间内就可以恢复正常的生产状态。
四、结语
按照上面所示的适应工艺环境，联锁值差异化设定虽然具有一定的局限性，但其更多的是适应性，可以在很广泛的化工生产中使用。该条件同样适用于装置在筹建设计时的应用，经过设计过程中的联锁值优化，一定会使该联锁值差异化应用使用更实效、安全。
参考文献：
[1] 厉玉鸣. 化工仪表及自动化 第五版 北京：化学工业出版社，2011
[2] 俞金寿. 过程自动化及仪表. 北京：化学工业出版社，2007
[3] 崔克清. 化工单元运行安全技术. 北京：化学工业出版社，2005
作者简介：徐茂，1983年11月生，河南南阳，新疆美克化工股份有限公司，工程师 。