趙靜　孫鈺翔

摘要：離心機作為通用的過濾分離設(shè)備，在化肥、化工、煉油、制藥、食品和國防等工業(yè)中應(yīng)用相當廣泛。由于離心機所處理的物料種類繁多，而且許多是易燃易爆的物料（如甲苯、丙酮、乙醇等有機溶劑），其引起燃燒爆炸事故的可能性就相應(yīng)較高。同時因其轉(zhuǎn)速極高，高速旋轉(zhuǎn)時容易產(chǎn)生并積聚靜電，遇可燃物料及適宜環(huán)境條件極易引發(fā)燃燒爆炸事故；若操作不慎或違章作業(yè)，與轉(zhuǎn)動著的離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的物料接觸，也易引發(fā)手指、手臂截斷等人身傷害事故的發(fā)生。此外，由于種種原因引起的轉(zhuǎn)鼓破裂、轉(zhuǎn)鼓位移、人孔蓋板飛出等也會造成嚴重的人員傷亡事故。因此離心機在運行過程中的安全性成為首要關(guān)注的問題。

關(guān)鍵詞：化工企業(yè)；離心機；氮氣保護自動控制系統(tǒng)

離心機常見的事故類型有燃燒爆炸、操作失誤、機械傷人、腐蝕致使轉(zhuǎn)鼓破裂和異常振動等，其中燃燒爆炸極易引起群死群傷事故，對此，公司設(shè)立專項研究項目以消除、解決離心機運行過程中此類事故的發(fā)生。根據(jù)《離心機安全要求》JB 8525-1997[1]要求，其中5.4.1條處于密閉、易燃、易爆環(huán)境或潮濕環(huán)境下工作的離心機，應(yīng)符合密閉、防燃、防爆、防濕等有關(guān)標準或法規(guī)的要求。其中，要做到防燃、防爆，就首先應(yīng)了解產(chǎn)生燃燒乃至爆炸的條件。

1 產(chǎn)生燃燒爆炸的要素及預(yù)防措施

產(chǎn)生爆炸的三個要素為溫度、火源、氧氣，防止產(chǎn)生化學性爆炸的三個基本條件的同時存在，是預(yù)防可燃物質(zhì)化學性爆炸的基本理論，即防止可燃物質(zhì)化學性爆炸全部技術(shù)措施的實質(zhì)，就是制止化學性爆炸三個基本條件的同時存在。其中：（1）溫度，對于具體的某一介質(zhì)，無論是液相還是氣相，在進行工藝設(shè)計時應(yīng)考慮離心機工作溫度，這主要取決于工藝條件，一般不易改變；（2）火源，在離心機設(shè)計時，對于運動件應(yīng)用足夠的安全空間，以消除可能產(chǎn)生的機械摩擦和撞擊，同時，機器必須有消除靜電的措施。對于制動裝置，不得采用機械摩擦式制動裝置，一般均采用電器能耗制動的形式；（3）氧氣，一般采用惰性氣體保護，通過向離心機內(nèi)部充入氮氣置換里面的空氣，從而使氧氣濃度維持在安全范圍之內(nèi)。

根據(jù)以上內(nèi)容，我公司采取向離心機內(nèi)部通氮氣保護的方法提高離心機工作的安全系數(shù)。以前，我公司的做法是在離心機上蓋設(shè)置一個氮氣進氣口，一個氮氣出氣口，在離心機工作時向離心機內(nèi)腔持續(xù)充氮氣。至于氮氣濃度能否達到安全范圍則沒有定量的控制，因此，其氮氣保護的可靠性很差。

鑒于該問題，我公司對離心機的氮氣保護系統(tǒng)進行改進，增加氧含量的檢測、顯示裝置，對運行過程中的離心機內(nèi)腔氧氣濃度進行實時檢測、定量控制，使氧含量控制在安全范圍以內(nèi)。

2 氮氣保護自動控制系統(tǒng)的組成

離心機氮氣保護自動控制系統(tǒng)主要由PLC、氧含量變送器、氣體采樣泵、氣源三聯(lián)體、高低壓兩條氮氣管路（以下稱大氮氣、小氮氣）、聲光報警器組成。各部分功能介紹如下：

2.1 PLC，整套系統(tǒng)工作的中樞，由氧含量變送器、電控換向閥等外部傳輸?shù)男盘柨刂普紫到y(tǒng)的工作。

2.2 氧含量變送器實時檢測離心機內(nèi)部氧氣含量，當檢測到離心機內(nèi)氧含量低于6%時可以啟動離心機，若離心機內(nèi)氧含量高于6%則不能啟動離心機。離心機啟動后，小氮氣閥門自動打開向離心機內(nèi)通氮氣，離心機在運行過程中，當氧含量高于8%時，大氮氣閥門自動打開，加大氮氣進氣量，同時發(fā)出警報。如果加大氮氣進氣量后氧含量繼續(xù)上升并且超過10%時，離心機會自動停機。同時，聲光報警器進行報警，提醒操作人員該處有故障請及時進行檢查。

2.3 氣體采樣泵使進入離心機內(nèi)腔的氮氣與空氣進行混合后將氣體吸至氧含量變送器傳感器處，檢測離心機內(nèi)部氧氣含量，使檢測數(shù)值更加準確。

2.4 氣源三聯(lián)體，過濾氣體中的水分、雜質(zhì)粉塵，使氧含量變送器檢測的氣體是干燥、潔凈的，延長氧含量變送器傳感器的壽命。

2.5 大氮氣、小氮氣兩條管路，由電控換向閥控制，根據(jù)氧含量變送器檢測的數(shù)據(jù)開啟或關(guān)閉氮氣管路。幾部分組成的簡單示意圖如圖1所示：

3 接線原理圖

氮氣保護自動控制系統(tǒng)與原有離心機控制箱的接線圖，如圖2。

4 系統(tǒng)操作及實現(xiàn)功能

在離心機操作過程中，依次按下離心機電源按鈕和充氮氣按鈕，大氮氣閥門自動打開，開始向離心機內(nèi)充氮氣。當離心機內(nèi)氧含量低于6%時啟動離心機，若離心機內(nèi)氧含量高于6%則離心機不能啟動。當離心機啟動后，小氮氣閥門自動打開向離心機內(nèi)通氮氣，離心機在運行過程中，當氧含量高于8%時，大氮氣閥門自動打開，加大氮氣進氣量，同時發(fā)出警報。如果加大氮氣氣量后氧含量繼續(xù)上升并且超過10%時，離心機會自動停機。

停離心機時，按下離心機制動按鈕，10分鐘后小氮氣和氧含量檢測泵停止工作。注：如果此時需開起離心機蓋，應(yīng)按下充氮氣按鈕，停止氧含量報警裝置的電源系統(tǒng)或按下離心機總電源，停止整套報警系統(tǒng)的電源。

5 結(jié)束語

通過近兩年的運行，有效的控制了離心機單元操作過程的危險因素，降低了風險等級，離心機事故事件數(shù)量及態(tài)勢明顯降低，成效顯著。目前已在本地區(qū)同行業(yè)之間推廣運用。

參考文獻

[1]《離心機安全要求》 JB8525-1997