１前言

         鐵嶺選礦藥劑有限公司（以下簡稱“鐵嶺藥劑”）始建于１９４２年，堪稱中國選礦藥劑行業(yè)的鼻祖和搖籃，是中國有色金屬工業(yè)協(xié)會選礦藥劑分會常務副會長、秘書長單位，是國家選礦藥劑產(chǎn)品標準起草的主要單位，有省、市兩級技術研發(fā)中心。按照“做大做強”藥劑板塊，打造“百年老店”的戰(zhàn)略目標，通過與沈陽有研礦物化工有限公司資源互補和共享，豐富了產(chǎn)品種類，形成新的藥劑板塊。為了提高鐵嶺藥劑生產(chǎn)效率，保證安全促進生產(chǎn)，降低員工的勞動量，提高危險化學品現(xiàn)場的安全等級與自動化監(jiān)控水平，鐵嶺藥劑結合實地論證，特引進原料罐區(qū)水封二硫化碳液位控制裝置系統(tǒng)，對易燃易爆的液態(tài)二硫化碳儲罐液位及罐內(nèi)溫度進行監(jiān)測與控制。既保證了罐內(nèi)的液位、溫度、壓力等重要數(shù)據(jù)的準確和及時，又確保了儲罐的安全，防止了意外事故的發(fā)生。

 

２二硫化碳的性質(zhì)

２．１二硫化碳的理化性質(zhì)

         二硫化碳在常溫常壓下是無色透明液體，在純度不夠時略顯黃色，具有刺激性氣味，易揮發(fā)，不易溶于水，且密度比水小，沸點較低，極度易燃易爆，受熱極易分解，分解后產(chǎn)生有毒的硫化物煙氣，在空氣中極其容易燃燒，燃燒后產(chǎn)生爆炸性混合物。當接觸空氣中火花、火焰、高溫及與設備摩擦等，都可能引起著火。極微靜電產(chǎn)生的情況下，也會引起爆炸，燃燒產(chǎn)生藍色火焰。與鋁、鋅、鉀、氟、氯等能夠發(fā)生劇烈反應，會引發(fā)燃燒爆炸的危險，屬高危性化學試劑。

 

２．２二硫化碳的危險性

         二硫化碳是一種有毒物質(zhì)，且腐蝕性很強。人體吸收二硫化碳主要途徑是經(jīng)過呼吸道、表皮皮膚和粘膜等。人體吸入的二硫化碳排出的途徑主要是呼吸道、皮膚和尿液，少量是經(jīng)過人體的新陳代謝非常終經(jīng)尿液再次排出。

 

         二硫化碳在人體新陳代謝的作用下，對神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、視神經(jīng)系統(tǒng)、鼻粘膜、泌尿系統(tǒng)和消化道系統(tǒng)均有不同程度的損害和并發(fā)癥狀。對皮膚表面有刺激性癥狀，當皮膚接觸后，會伴有強烈的疼痛感和灼燒感。

 

         二硫化碳對職業(yè)健康的危害可分為急性中毒和慢性中毒。急性中毒又分為輕度中毒、中度中毒、重度中毒和嚴重中毒。急性中毒具體表現(xiàn)為：頭暈、頭痛、惡心、嘔吐等疑似醉酒的現(xiàn)象，呈強烈的興奮狀態(tài)隨即會出現(xiàn)譫妄、昏迷、意識喪失，以及陣攣性抽搐，也可造成因呼吸中樞麻痹而死亡。慢性中毒表現(xiàn)為：神經(jīng)衰弱、食欲不振、皮炎、貧血、記憶力減退、心血管硬化、神經(jīng)病變等多發(fā)性神經(jīng)系統(tǒng)綜合征。

 

２．３二硫化碳儲存方式

         因二硫化碳在室溫下易揮發(fā)，但其不易溶于水，并且與水有較大密度差，因此容器內(nèi)可用水封蓋液面，儲存于陰涼、通風處，遠離火種、熱源。存儲區(qū)應具備應急處理泄漏的設備和專用的收集器裝置，并采用防爆型設備裝置和通風設備設施，儲罐內(nèi)嚴禁混合儲備，決不允許與其他化學品類同時存放。

 

３原存儲方式及存在的安全隱患

 

３．１鐵嶺藥劑原存儲二硫化碳液體的方式

         二硫化碳液體原來存放于鐵嶺藥劑廠區(qū)東北角的儲罐群中，二硫化碳液體儲罐由五個高２ｍ的臥式儲罐組成，儲罐封于地下水池中，因二硫化碳液體沸點較低易爆炸，水池中的水可以調(diào)節(jié)儲罐的溫度。儲罐內(nèi)二硫化碳液體上均采用水封，因其密度比水小，且不溶于水，能夠防止二硫化碳液體揮發(fā)。密封于地下水池的五個二硫化碳液體儲存罐，罐體材質(zhì)均為碳鋼常壓罐，每個儲罐的頂部均有一個直徑為５００ｍｍ的入孔，此入孔分別裝有二硫化碳液體原料的進料口、出料口、進水口和出水口。

 

３．２二硫化碳液體原有存儲方式存在的安全隱患

         二硫化碳液體原有存儲罐存在一定的安全隱患：（１）進料時必須要人工監(jiān)控液體高度。人工監(jiān)控存在一定誤差，如液體充裝不到規(guī)定高度，則罐體未得到充分利用，如液體充裝高度較高，則出現(xiàn)安全隱患。其次，人工監(jiān)控還存在一定的風險性，二硫化碳是一種有毒液體，如人工防護不到位，將對人體造成不可挽回的影響。另外，也增加了員工的工作強度和工作量。（２）不能隨時監(jiān)測儲罐內(nèi)液體的溫度，需要人工不定時進行巡視檢查。二硫化碳液體熔沸點較低，如因特殊原因造成儲罐內(nèi)液體溫度升高，不能及時監(jiān)控溫度，則存在較大安全隱患。４水封二硫化碳液位控制裝置系統(tǒng)的組成

 

４．１水封二硫化碳液位控制裝置

         （１）二硫化碳液位控制儀表的選擇

         二硫化碳液體因其與水之間有較明顯的密度差，結合當前的實際工況條件，采用磁致伸縮液位計來測量二硫化碳與水的界面高度比較合適（二者的密度差大于０.１），且測量精度可達到１％。二硫化碳液體屬易燃易爆品，因此均采用具有隔爆功能的儀表。

         （２）磁致伸縮液位計工作原理

         磁致伸縮液位計是利用韋德曼效應，通過現(xiàn)代先進的電子技術手段，精密的計測發(fā)射脈沖和回波脈沖間的時間值，達到精確測量液體液位的目的［１］。傳感器在工作進行中，電子電路部分產(chǎn)生出脈沖電流，波導絲上激勵出起始脈沖傳輸，此電流沿著磁致伸縮線方向周圍產(chǎn)生一個環(huán)形旋轉的電流磁場，在探測桿外有一個浮球，浮球沿探測桿隨液位的高低情況而上下變化。由于浮球內(nèi)裝有一組磁環(huán)，當磁場與磁環(huán)或浮球中的磁場磁環(huán)相遇時，則產(chǎn)生磁致伸縮效應，使波導絲在浮球的位置產(chǎn)生一個扭曲波脈沖。脈沖以穩(wěn)定的速度被電子倉的吸拾機構所感知，檢出并轉換成對應的電流脈沖，將脈沖與電流脈沖的時間差換成脈沖的確準信號，通過電子電路精確地計算出脈沖之間的時間差，從而計算出浮球的實際所在位置，即是被測得的位置（見圖１）。

         （３）磁致伸縮液位計報警系統(tǒng)監(jiān)測原理

         用數(shù)據(jù)接口模塊與外界進行數(shù)據(jù)交換，將二硫化碳罐的液位監(jiān)測系統(tǒng)的報警信號以電信號的方式傳遞給外部監(jiān)控平臺。在計算機端，信號從端口傳入計算機，經(jīng)過計算機ＣＰＵ的分析處理計算，將數(shù)據(jù)存儲在計算機硬盤中。同時，在現(xiàn)場ＬＣＤ顯示模塊和遠端計算機顯示器上實時顯示監(jiān)控二硫化碳罐的液位變化情況，方便鐵嶺藥劑員工分析判斷罐區(qū)液位測量值。從而實現(xiàn)了罐區(qū)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的記錄存儲和報警變化情況的記錄提示（見圖２）。

         （４）磁致伸縮液位計的技術優(yōu)勢

         磁致伸縮液位計是一種性價比較高的計量級儀表，其具有穩(wěn)定可靠，便于操控，精確度高，計量效果好，抗干擾性強等優(yōu)勢。可動部件僅為一個浮子，因此不需要頻繁維護保養(yǎng)，并且安裝起來方便好控制。同時還可根據(jù)二硫化碳罐區(qū)需要，多點安置溫度傳感器，各點測量實時溫度，這對二硫化碳罐計量特別有使用價值。全部配件也均具備國家標準要求的防爆等級，對現(xiàn)場環(huán)境適應能力強，因此適合二硫化碳罐區(qū)危險場所的使用。

 

         磁致伸縮液位計能夠同時實現(xiàn)液體液位及溫度等參數(shù)的測量，測量范圍廣，非常高范圍可實現(xiàn)２０ｍ距離；測量精準度高，且不受容器形狀和其他外界因素影響，非常高誤差可達±１ｍｍ；適合多種信號輸出，做到實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控功能非常容易，操作系統(tǒng)對于員工簡單易學；利用純電子技術測量，因此磨損性極小，具有實用性能強，安全可靠性能高，使用期限長，通用性能強等操作優(yōu)勢。

 

４．２水封二硫化碳界位控制裝置實際安裝調(diào)試過程

         鐵嶺藥劑廠區(qū)東北角的５個二硫化碳液體儲罐，每一個存儲罐需要加裝一臺ＣＳ２液位測量儀表和進料位控電磁閥，用于監(jiān)控儲料情況。經(jīng)過對ＣＳ２儲備現(xiàn)場的實地勘察，結合現(xiàn)場具體工況條件并借助測量儲罐液位高度的機會，確定了儲罐的入孔處比較適合安裝液位測量儀表，施工人員將儲罐入孔安裝板移至距儲罐５０ｍ遠以外的安全區(qū)域做液位計安裝開口及焊接引出管（ＰＮ１０／ＤＮ５０），在適于開孔焊接的情況下，在每個臥罐的入孔蓋上開一個孔（ＤＮ５０）并焊接上一個帶標準外螺紋接頭的不銹鋼液位計安裝管（ＰＮ１０／ＤＮ５０）用于安裝液位測量儀表。然后選用密封球閥將焊接好的安裝口臨時封住，再用不銹鋼螺栓將入孔安裝板歸位固定（見圖３）。

         液位控制裝置安裝完畢后，實地測量儲罐的液位高度，具體數(shù)值如表１

         將液位計、位控電磁閥分別編號并安裝到各自對應的二硫化碳液體儲罐及卸車管路上，設定相應的參數(shù)后，將液位信號引到此前的醇罐區(qū)ＰＬＣ液位監(jiān)測系統(tǒng)中，配線無誤后上電調(diào)試，直至系統(tǒng)成功運行。

 

４．３系統(tǒng)實施的效果

         現(xiàn)場實際操作過程中，二硫化碳液體卸車時，達到安全調(diào)試警戒線，即刻切斷進料，并發(fā)出聲光報警提示現(xiàn)場貨車司機，儲罐位控電磁閥迅速關閉響應，實現(xiàn)安全卸車即某一儲罐的界位達到警戒線高度，便不能再次打開進料位控閥，從而杜絕誤操作而引發(fā)意外。同時在電腦上還可遠程監(jiān)測到二硫化碳各儲罐的液位高度，水封水池液位情況以及水池的水溫。物料調(diào)度人員可以根據(jù)各儲罐的物料儲量情況進行生產(chǎn)調(diào)配，從而徹底實現(xiàn)了安全又直觀的監(jiān)控與操作，改變了以往人工現(xiàn)場測量、人工操報的工作模式，提高了安全生產(chǎn)的同時又降低了勞動強度�；�于磁致伸縮液位計的二硫化碳罐區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)在現(xiàn)場能夠長期穩(wěn)定的運行，對于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換功能、系統(tǒng)自診斷功能、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫實時記錄參數(shù)以及報警狀態(tài)的情況變化等功能，都能夠通過對現(xiàn)場員工簡單的培訓進行操作完成，二硫化碳罐區(qū)監(jiān)測控制系統(tǒng)的實施應用，在鐵嶺藥劑取得了非常滿意的效果。

５結語

         通過二硫化碳罐區(qū)磁致伸縮液位計現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)在實際中的應用，可以實現(xiàn)儲罐液位、溫度基礎信號的監(jiān)測，實現(xiàn)二硫化碳罐內(nèi)低位、高位聲光報警信號的輸出，測量的數(shù)據(jù)能直接在監(jiān)控中心顯示器實時記錄和查閱，并生成歷史液位高度曲線，保存儲罐的歷史狀態(tài)，減少了人工操作的誤差及去現(xiàn)場巡視檢查的頻率，大大降低了因液體高度、溫度不適引起的事故，為能夠長期安全穩(wěn)定的運營生產(chǎn)提供保障。