卜令濤(山東天寶化工股份有限公司, 山東 臨沂 273300)
信息技術在工業炸藥生產領域的應用
卜令濤(山東天寶化工股份有限公司, 山東 臨沂 273300)
隨著經濟建設步伐的加速,社會生產對成本低廉、效能可靠的工業炸藥的需求量不斷上升,工業炸藥產業隨之蓬勃。信息技術的廣泛應用,促使工業炸藥逐步邁入數字信息化與自動控制化相結合的科學生產軌道。如何最大限度發揮信息技術在工業炸藥生產領域的應用價值,成為技術人員面臨的重要課題。本文將以信息技術在兩類常見工業炸藥生產過程中的應用為典例,深入分析信息技術在工業炸藥生產領域的應用意義,并進一步展望其應用未來,力爭為工業炸藥的高度集成自動化生產提供有益借鑒。
信息技術;自動控制;工業炸藥;應用展望
近年來,蒸蒸日上的社會經濟和高精尖科技,在推動工業炸藥行業標準不斷更新的同時,也對工業炸藥生產提出了安全為上、節能降耗、保障職業健康等方面的新要求。信息技術應用在工業炸藥生產領域,將計算機、機械設計、過程控制以及電氣自動化等科技完美融合,形成高度集成化的工業炸藥生產線,為民爆企業提供了全新的生產方式和技術安全保障,極大降低了工業炸藥生產的危險性。因此,探討信息技術在工業炸藥生產領域的應用模式、意義及未來,具有重要的理論和實踐價值。
“十一五”規劃綱要對民爆行業提出明確要求:“工業炸藥、工業雷管等主要民用爆破器材產品要實現連續化、自動化生產。”目前,我國工業炸藥生產領域的信息技術水準逐漸提高。對此,筆者將以乳化炸藥和連續膨化硝銨炸藥的生產為例進行深入闡述。
1.1 乳化炸藥生產過程應用的信息技術
具有良好抗水和爆破性能的乳化炸藥有廣闊的市場基礎,因而生產數量巨大。我國研發應用乳化炸藥雖僅僅二十余年時間,但已經形成以信息技術為主導的自動化安全生產系統。第一,綜合利用計算機技術和可編程控制器(PLC),編制乳化炸藥生產體系程序,快速自動配比生產流量;第二,采用電視攝像監控、影音監聽采集設備,通過實時監控管理生產車間,逐步實現制藥場所無人化,有力保障生產安全;第三,在制藥流程中應用稱重傳感技術,實現對氧化劑、可燃劑等原料的精確控制和準確投放。利用熱電阻、熱電偶來檢測和調控溫度;第四,充分利用自動檢測技術實現預先故障診斷,同時設置完善的超溫超壓超載以及斷流等安全保護裝置,確保生產流程的穩定性。
1.2 連續膨化硝銨炸藥生產過程應用的信息技術
經過十余年的發展,膨化硝銨炸藥已廣泛應用于大型工程建設以及礦類開采過程中,社會需求數量不斷上漲。膨化硝銨的性質疏脆而易碎,其原料中的燃料油容易分散并滲透、木粉容易被吸附結合,致使膨化硝銨炸藥適合于連續生產。之前如輪碾機混藥之類的半自動化生產線不僅生產效率低下,而且多發安全事故。目前,連續膨化硝銨炸藥的生產已經基本實現自動化。在其自動化流程中,首先采用自動稱重傳感器配置膨化硝銨炸藥的原料木粉、油、硝銨、鹽等,保證各組成分子的用量精確度;而后利用組態軟件及PLC構建粉碎膨化硝酸銨的中控制流程,將進料溫度控制在105℃下,進料速度控制在39Kg/ min左右,粉碎機外殼與錘頭的間隙恒定為15mm,在保證系統安全運行的基礎上提高膨化硝酸銨的粉碎細度;然后在溶化罐底部安裝自動放料閥,在結晶罐內安裝壓力傳感器,對罐體壓力、料位等進行實時監控,保證精度和設備利用率的同時,防止溫壓過高或者物料滿溢;最后利用大量接近、電磁、光電開關,配合PLC、電機與氣壓傳動以及光電檢測裝置,形成機電一體的自動包裝系統,實現膨化硝銨炸藥生產的連續性與高效化。
自20世紀90年代以來,信息技術對民爆企業的發展以及工業炸藥的生產起到了至關重要的推動作用,其具體應用意義主要有以下兩方面。
2.1 提高生產效率,保證產品質量
信息技術在工業炸藥生產領域的應用,主要以高精度的自動化控制機械為運行基礎,結合機光電、傳感、液壓等技術手段,使生產過程中的各項參數得到精確衡量和控制。通過實現炸藥生產過程的自動化,有效提升工業炸藥的生產效率。此外,高精尖技術和儀器的科學運用,使工業炸藥的內部成分得到精確控制,在節省原料的基礎上有效保證炸藥質量,以最低成本獲得最大效能,進而增強產品的市場競爭力。
2.2 防范生產風險,保障生產安全
從理論與實踐相結合的角度來講,信息技術將工業炸藥的生產過程細化為一個獨立開放的非線性系統,以高科技手段為依托,建立起炸藥生產全程的實時監控體系。一方面,該體系能夠快速甄別各類生產故障并進行針對性預警,從而有效防范生產風險;另一方面,該體系通過設定規范化的機械動作取代傳統生產中的人工操作,降低工業炸藥生產過程中的人工參與程度,逐步實現無人化操作,從而保障生產安全。
從前文所述可以得知,信息技術在工業炸藥生產領域的應用進程正在深入推進,其應用價值已經得以凸顯。但不可忽略的是,我國工業炸藥生產過程中的信息技術應用程度還有待提升。因此,從理論和實踐角度展望工業炸藥生產領域的信息技術應用前景,具有重要的參考價值。
3.1 普及智能儀表,實現現場總控
伴隨高新科技的飛速發展,自動化控制中的儀表裝置正在步入數字化、智能化時代。在工業炸藥生產的自動化流程中,儀表是監測生產數據、調控生產要素的關鍵裝置。因此,深化信息技術在工業炸藥生產過程中的應用,首要策略即是加大智能儀表在傳感器、數據監控以及無線傳輸等過程中的普及力度,實現生產自動控制過程的一體化。此外,未來的工業炸藥生產,要在民爆企業內部逐步建立起全數字式、高度分散的現場總線控制系統,在完善故障診斷與智能報警機制的基礎上,實現控制和危險的分散、監控與信息的集中。
3.2 改善過程控制,形成集成系統
今后的工業炸藥生產過程,將會隨著計算機科技、網絡信息和通信技術的完善,實現真正無縫化生產執行。一是通過民爆企業內部的信息互通共享,實現生產、銷售數據庫的實時更新以及生產計劃的滾動調度;二則是根據實時生產數據反饋進行儀表數據校正和故障即時診斷;三是以即時高效連續的產品質量分析系統取代傳統化驗形式的炸藥質量分析。通過此三者的有機配合,提升炸藥自動化生產系統的運行效率,從根源上改善生產過程控制,逐步形成集成化生產控制系統。
3.3 互聯遠程監控,確保跟蹤識別
工業炸藥的生產過程高度危險,稍有不慎就可能釀成大錯,因而務必加強監督管控。信息技術為工業炸藥的即時監管提供了便利條件,工業炸藥生產車間要通過安裝高清攝像裝置以及互聯網絡系統,逐步實現對生產全過程的遠程監控。同時,工業炸藥在出廠前要進行智能數碼打標,確保其能夠被跟蹤識別,從而保證所有炸藥產品的生產、銷售、使用都有跡可循。
總而言之,深化拓展信息技術在工業炸藥生產領域的應用,須以區分工業炸藥類型為首要前提,以智能儀表設備為技術依托,以現場總線控制為布局方式,以改善生產過程控制為主要手段,著力形成高度集成的自動化炸藥生產體系,致力于保障工業炸藥生產的安全性和效益性。
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