化工厂自动化ESDV系统的设计研究

刘康康

(山东神驰化工集团有限公司，山东 东营 257000)

摘 要：在化工行业中紧急切断间(ESDV)系统是关键的安全设施,用于在发生泄漏成其他危险情况时迅速切断流依流动,以防止事故的扩散和减经后果。这类系统的设计需要综合考虑机捕、电子和软件工程的各种技术要求,确保系統既快速响应也极其可靠。ESDDV 系统通常包括阀门本体、驱动装置、控制系統及相关的传感器和执行机构,它们共同构成一个能在紧急情况下自动执行关闭命令的复杂系统。该文详细研究化工厂自动化ESDV 系统的设计,从系统的基本原理和构成出发,逐步深入到系统架构设计、传感器与信号处理以及控制策略与逻辑的详细分析,通过系统模拟与仿真验证设计的有效性和可行性。

关键词：紧急切断阎系统；化工厂；自动化；系统设计

0 引言

在化工生产过程中,面对复杂且多变的化学物质处理环境,紫急切断阀(Emergency Shut-Down Valve,ESDV)系统的设计和实施显得尤为关键。这类系统主要用于在突发紧急情况下迅速切断化学流程中的关键通道,从而控制潜在的危害,保障工厂人员安全和环境保护。ESDV系统是一种高度集成的安全响应装置,涵盖从传感器技术、执行机构到控制策略与逻辑的全方位技术,其设计的优劣直接关系到紧急响应的效率和可靠性”。考虑到化工行业中事故发生的严重后果，包括生产中断、设备损毁甚至人员伤亡和环境污染,设计一个精确、快速且可靠的 ESDV 系统显得尤为重要。

1 ESDV 系统的基本原理与构成

1.1 ESDV 系统的基本原理

ESDV系统在化工生产中扮演着至关重要的角色其基本原理是在检测到工艺流程中的异常情况时,迅速切断流体通道,以防止潜在风险的扩散和事故的发生。这一系统由4个关键组件构成:传感器、逻辑控制单元、执行器以及阀门本身。传感器的作用是实时监测流程参数,如压力、温度和流量,以及其他关键的化学性质,如pH值和有害化学物质的浓度,从而确保在参数超出安全阈值时能够被系统准确识别。一旦监测到异常,传感器将信号发送至逻辑控制单元,该单元负责评估接收到的数据并确定是否达到系统预设的紧急响应条件。逻辑控制单元的决策基于预先设定的算法,算法涵盖从简单的阈值比较到复杂的数据分析和预测模型。在确认需启动紧急响应后,控制单元将激活执行器,通常是电磁、气动或被压驱动设备,驱动执行器进而操作阀门,迅速切断危险区域的流体流动或隔离系统部分区域。阀门的设计和选择考虑到必须承受的工作条件,如高压、高温或腐蚀环境,确保在紧急情况下可以可靠地关闭。

1.2 ESDV 系统的构成

ESDV系统应确保在突发情况下能够迅速响应并有效地控制危险流体的流动。表1详细说明了这一系统的各个关键组件及其功能描述。

……