淺談硝酸肼鎳起爆藥自動化生產線的安全防護系統設計

林江玲

（福建海峽科化股份有限公司，福建 永安366000）

起爆藥是一類在較弱的初始沖能作用下即能發生爆炸，且爆炸速度在很短的時間內能增值最大，易于燃燒轉為爆轟的炸藥，廣泛用于軍品、民爆行業，常用的起爆藥有DDNP、NHN、GTG、LA 等[1]。本文介紹的是NHN（硝酸肼鎳）起爆藥自動化生產線上采取的軟件系統設計和安全防護系統設計等安全防護措施。

1 軟件系統設計

1.1 控制系統上位機采用組態軟件作為人機交互平臺，根據硝酸肼鎳生產工藝流程編寫，通過上位機界面能夠對生產過程完全掌控；各生產工序的參數實時顯示；對程序故障情況能進行離線處理，保證生產安全。如圖1-3。

圖1

圖2

圖3

1.2 下位機為PLC 系統，CPU 將讀取到的I/O 信號進行處理，然后控制各執行機構。重要信號的采集，軟件上加冗余設計，要求每個環節都達到設計要求和生產要求，當出現傳感器信號誤報、傳感器損壞或執行機構不動作情況時，軟件會將信息處理后傳給上位機，便于監控人員準確、及時的對問題進行處理，保證生產過程安全暢通。

2 安全防護系統設計

硝酸肼鎳起爆藥自動生產線安全防護系統的功能分為三個方面：

一是在生產裝備上通過特殊設計來避免爆炸事件的發生；二是通過安全聯鎖隔離措施來防止爆炸后產生殉爆；

三是通過完全的人機隔離措施避免爆炸事件對人員的傷害。

2.1 生產裝備安全設計

該生產線的生產裝備針對起爆藥的特性做了許多特殊設計：在材料選擇上均選用防靜電的材料，比如抽濾盤使用防靜電ABS 材料加工。如圖4。

動力上采用氣動元件，盡量避免強電引入，比如輸送線采用氣動馬達。

閥門選型上，都是采用軟質材料閥芯的氣動閥門，并通過壓縮空氣對閥門進行控制。如圖5。

圖4

圖5

輸送方式上采用分段輥筒式輸送帶，摩擦小，接觸面小，便于清洗。如圖6。

圖6

產品位置檢測，設備在一些重要的工位上做了安全冗余檢測，即在同一個位置設置2 個傳感器，只有當兩個傳感器都有信號輸出，設備才做下一步動作，否則停機報警，避免由于傳感器損壞造成的安全事故。

2.2 防爆聯鎖互鎖系統設計

該生產線設計批次產能是15 公斤，為了分散藥量，分為2 組進行隔離操作，同時各工位間的抗爆墻上設置防殉爆隔離窗，產品通過該隔離窗進行工序間的傳輸，工位間室只允許開啟一扇防爆隔離窗，下一個工位的產品沒有運輸完畢，上一個工位不會開啟防殉爆隔離窗。該生產線上所有抗爆間室的防爆門都設有位置狀態檢測傳感器，如果該傳感器檢測到防爆門沒有處在安全閉合狀態，生產線不能啟動或自動停機，同時將該防爆門位置信號輸送到控制室并報警。起爆藥制造工房設置安全聯鎖裝置，主要是門機聯鎖，其安全聯鎖裝置分布表，如表1。

表1 安全聯鎖裝置分布表

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生產線有危險品的工位均設置在抗爆間室內，生產過程中，人員不得進入抗爆間室，實現完全的人機隔離。

2.3 藥盤浮藥防撒漏設計

生產線特殊設計的烘干藥盤在輸送帶上傳送的時候，烘干藥盤是通過機械手放置在一個托盤內，如果在傳遞過程中的抖動將藥粉撒落，這些藥粉直接落在托盤內，而不會撒落在輸送線上。如圖7。

圖7

3 結論

該生產線過程能夠實現人機隔離、故障自診斷、自動安全報警、自動安全聯鎖、可靠防止工序間殉爆，生產線安全保障措施完備、可控，符合《工業和信息化部關于民用爆炸物品行業技術進步的指導意見的要求》要求[2]，提高了本質安全生產水平；該生產線能實現硝酸肼鎳自動化生產，生產過程關鍵工藝參數在線自動采集、監控、調整，可以保證產品質量穩定；該生產線母液循環使用，生產過程收集的溶液和銷爆產生的溶液可回收利用，銷爆沉淀廢水利用生產余熱蒸發等技術手段處理，能實現廢水零排放，有利于環境保護，具有很好的社會效益。