涂料行业机械化自动化安全技术改造指南（试行）.docx

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1、涂料行业机械化自动化安全技术改造指南（试行）目录1范围2规范性引用文件3罐区原料卸车3.1 操作单元描述3.2 控制参数和联锁逻辑33功能和效率3.4 专用设备选型.3.5 辅助设施的选用4投料4.1 液体物料输送4.1.1 操作单元描述4.1.2 控制参数和联锁逻辑4.1.3 功能和效率4.1.4 专用设备选型4.1.5 辅助设施的选用4.2 固体物料输送4.2.1 操作单元描述4.2.2 控制参数和联锁逻辑4.2.3 功能和效率4.2.4 专用设备选型4.2.5 辅助设施的选用5混合、反应5.1 操作单元描述5.2 控制参数和联锁逻辑5.3 功能和效率5.4 辅助设施的选用5.4.1 投加

2、料扫码防错系统5.4.2 自动清洗系统6自动灌装6.1 操作单元描述6.2 控制参数和联锁逻辑6.3 功能和效率6.4 专用设备选型6.5 辅助设施的选用7自动码垛7.1 操作单元描述7.2 控制参数和联锁逻辑7.3 功能和效率7.4 专用设备选型8其他8.1 特殊物料/8.2自控系统正文1范围本指南适用于全省涂料、油漆、油墨等企业“机械化换人、自动化减人”安全技术改造。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用干本文件。GB51283精细化工企业工程设防标准GB50235

3、工业金属管道工程施工规范GB50184工业金属管道工程施工质量验收规范GB50257电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范SH3092石油化工分散控制系统设计规范SH3097石油化工静电接地设计规范HG20510仪表供气设计规范HG20509仪表供电设计规范HG21608液体装卸臂工程技术要求危险化学品安全管理条例危险化学品安全专项整治三年行动实施方案全省危险化学品安全生产“机械化换人、自动化减人”工作方案（鲁应急字（2023）135号）3罐区原料卸车3.1 操作单元描述罐区原料一键卸车指通过机械化、自动化设备将用于涂料生产的大宗液体物料卸入罐区。该系统旨在由工程设备完成安全

4、联锁核查，并在卸车过程中监控各项安全参数，保证缸车安全。同时，罐区原料一键卸车系统在保证安全的前提下，通过优化操作步骤提高卸车效率。3.2 控制参数和联锁逻辑表3.2参考的控制参数和联锁逻辑序号联锁名称控制参数备注1液位低低联锁、压力低低联锁、进口阀打开、压力开关打开、熔断阀关闭联锁液位：联锁范围(500-700Omm)压力:联锁范围(15T15mbar)示例：雷达液位计低于50OnInb压力变送器低于T5mbar时，关闭泵的进口阀并停止输送泵2液位高高联锁、压力高高联锁、液位开关打开、压力开关打开液位:联锁范围(500-700OmnI)压力：联锁范围(15T15mbar)示例：雷达液位计高于

5、6960mm,压力变送器高于I1Ombar时关闭进口阀并停止卸料泵3储罐液位联锁向储罐卸料时，如果30S内未发现液位升高，发出警报，停止卸料泵，关闭进口阀4进口阀联锁当进口阀打开时，则禁止出料。5确认操作联锁当卸料人员未在操作界面上确认平衡管连接，提示这将禁止槽车卸料操作6急停联锁当ESD急停系统启用时，原料卸车作业终止3.3 功能和效率该系统应能实现槽罐车静电接地、气相平衡管连接、液位检测、罐内压力等安全核查。可实现效率为10th树脂类液体原料或20th溶剂类液体原料输送。3.4 专用设备选型表3.4参考的专用设备选型序号设备名称型号及功能描述备注1齿轮泵可用于树脂类原料泵送根据输送介质进行

6、设备选型2离心泵可用于溶剂类原料泵送根据输送介质进行设备选型3气相平衡管连接槽罐车顶部，实现卸料过程中储罐和槽车的气压平衡根据输送介质进行设备选型4静电接地装置（夹）与卸车系统进行联锁5氮气保护系统氮气充装于罐内顶部。根据输送介质进行设计3.5 辅助设施的选用a）氮气保护系统：罐区储罐如采用氮气保护，应设有压力联锁，罐区原料在氮气保护环境中储存，可有效避免爆炸性危险气体积聚。b）保温系统：树脂类物料在低温时易产生固化、结块等情况，对此类物料的储罐和管道现场设有保温系统。保温材料可选用自限温材料，避免温度失控带来的风险。4投料4.1 液体物料输送4.1.1 操作单元描述DCS一键式液体投料生产又

7、可称作配方式生产，即指由自动化、机械化设备根据预先设定的配方完成所有操作，此过程仅需操作人员给予生产配方指令即可实现稀释剂、固化剂、树脂等产品的自动进料。4.1.2 控制参数和联锁逻辑表4.1.2参考的控制参数和联锁逻辑序号联锁名称控制参数备注1分散设备高高液位联锁设备高高液位报警时，停止原料泵并关闭所有进口阀，以防止过量填充2重量联锁在自动添加原料时，如果30S未发现重量增加，发出警报，人员响应/3液位开关联锁高位槽出口实现无液报警4故障信号联锁相关阀门及相应进料阀及泵出现故障信号时，将停止原料泵，关闭所有进口阀5人孔、小袋投料口联锁接近开关检测到人孔/小袋投料口打开，设备自动打开除尘阀废气

8、、粉尘处理系统6急停联锁当ESD急停系统启用时，投料作业停止4.1.3 功能和效率该系统可有效降低进料、投料过程中的人员误操作风险，如品种错误、重量错误、次序错误等；可依据产品结构不同幅度减少现场作业人员。4.1.4 用设备选型表4.14参考的专用设备选型序号设备名称功能描述备注1分散控制系统用于给与生产指令并监控生产运行参数DCS或P1C4.1.5辅助设施的选用生产釜自清洁系统，可在完成单批次产品后自动清洗生产釜。4.2 固体物料输送4.2.1 操作单元描述固体物料输送指将粉体物料从投料仓输送到目标设备的过程。粉体物料的输送方式主要有两种：一种是机械输送，利用机械运动来输送物料：另一种是气力

9、输送（粉体流态化）借助风力输送物料。a）机械输送粉体物料机械输送常用的设备有皮带输送机、管链输送、螺旋输送器、刮板输送机、链斗输送机、斗式提升机。b）气力输送气力输送系统可分为正压输送和负压输送。可根据物料危险性选择空气或氮气作为气源。表4.2.1机械输送和气力输送适应范围输送方式适应范围机械输送可连续输送各种粉体、颗粒状等散装物料气力输送正压气力输送负压气力输送适用较长的输送管线距离及精细的、颗粒状的、磨蚀性和非磨蚀性的及其它难于输送的物料，如白沙、彩砂、碳酸钙等即点对点的输送，如车间除尘、原材料存储输送等422控制参数和联锁逻辑表4.2.2参考的控制参数和联锁逻辑序号联锁名称控制参数备注1

10、上料压力联锁气源压力低时，设备不能启动2上料数量联锁接受设备的可接受量低于料仓量时，设备不能启动/4.2.3功能和效率a)大批量粉料气力输送大袋固体粉料经叉车运送到粉体投料站，先将粉料加入到料仓，启动气体输送装置，将粉料输送到计量罐，输送时间不超过1分钟。b)小批量粉料螺旋输送小批量粉料通过升降平台运送到密闭投料仓，通过机械螺旋或移动投料小车投送到对应分散釜。可避免人工直接投粉料的操作，最大限度的实现全封闭投料，保护釜内的氮封环境不被破坏，减少釜内有毒有害气体外溢的风险，使投粉料环节更加安全。4.2.4 专用设备选型主要由动量输送设备(风机、管链输送机、皮带输送机等)、解包机、给料器、管道及管

11、件、料仓、物料分离器、除尘器、以及料位计或称重模块、压力表、控制阀门等设备及集散控制系统(DCS)或可编程逻辑控制器(P1e)组成。气动隔膜泵、螺旋输送机、管链输送机等采用远程和现场自动启停、调节，破碎机采用远程和现场自动启停，给料器/上料机采用远程和现场自动启停。表4.2.4参考的专用设备选型序号设备名称型号及功能描述备注1动量输送设备可采用压缩机、真空泵、气动隔膜泵等产生气流；或采用螺旋输送机、管链输送机等机械输送设备2给料器/上料机可根据物料性质采用皮带、螺杆、链条、刮板等传动方式3输送管内衬搪瓷，具有耐磨性4料仓/计量槽加装称重模块或料位等计量设备5除尘器除去粉尘，防止污染空气和风机受

12、到磨损4.2.5辅助设施的选用系统应设置稳定气源，分两路供气，一路是为切断阀、仪表等提供气源,另一路主要是作为气力输送的动力气源，两路气源从缓冲罐（总气源）接出时应设置防倒流措施，避免相互影响。5混合、反应5.1 操作单元描述主要是对混合分散、聚合、调色操作单元的机械化、自动化控制。5.2 控制参数和联锁逻辑a）远程监控温度、压力、PH值、搅拌电机电流等参数。b）通过自动调节冷（热）媒量、原料进料量等远程控制反应釜温度或压力。当需调节PH值时设PH在线检测仪表,通过自动调节原料进料量控制PH值。达到设定值时，联锁切断进料。C）反应器冷（热）媒系统采用远程自动控制。d）设有搅拌时，搅拌电机电流控

13、制室集中显示报警，远程控制。e）反应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。f）批量控制系统；批量生过程在现代工业生产过程中有重要的地位，利用批量控制软件实现水性涂料大规模生产的DCS批量控制系统设计。5.3 功能和效率批量控制技术提高了整个生产线的自动化程度，大大减少人员的手动操作，从而保证了工艺系统高效、稳定、连续的运行。在实际频繁的配方程序切换过程中，无需进行复杂的程序编译和修改，提高了生产线的生产效率，达到了机械化换人、自动化减人的目标。5.4 辅助设施的选用5.4.1 投加料扫码防错系统间歇操作的特征是一种或几种原料一次性定量加入反应器，其他原料连

14、续（如滴加）或分批加入，然后进行化学反应，反应结束后采出全部物料，原料种类多，加错料风险较高。利用无线扫码系统投料，物料个体身份信息数码化，实现投加料防错，降低操作风险。5.4.2 自动清洗系统用于生产批次转换过程中的生产釜清洗，通过自动清洗系统替代传统的人工清洗作业，避免因人工洗缸产生的气体外溢至生产车间。选用高压清洗设备时，应考虑氮气保护，以免因静电产生火灾或爆炸事故。6自动灌装6.1 操作单元描述对成品进行灌装，可实现自动上桶、自动贴标、连续灌装、自动加盖、自动传输等功能。6.2 控制参数和联锁逻辑表6.2参考的控制参数和联锁逻辑序号操作报警控制参数备注1急停按钮按下后设备无法启动2异常报警设备停止运行并声光报警加盖、灌装、传输等工序出现故障时6.3功能和效率以201产品为例，可实现每分钟4桶的灌装效率；以51产品为例，可实现每分钟15桶的灌装效率。系统可有效减少人工灌装所需人员，例如每条生产线可减少名人工灌装员工。6.4专用设备选型表6.4专用设备选型序号设备名称型号及功能描述备注1自动灌装线实现自动进空桶、自动贴标、自动灌装、自动封盖、自动传输等功能/6.5 辅助