流体输送实训单元装置说明及操作作业规程.doc

流体输送操作实训装置安全事项
使用之前，请仔细阅读本手册，方便正确使用。
危险
Ø 若不采取合适预防方法，将造成严重人身伤害、伤亡或重大损失。
Ø 为了预防触电或产生错误动作和故障，在确定安装完成之前，请不要接通电源。
Ø 接通电源后，请不要触摸端子，不然会有触电危险。
Ø 装置在接通电源状态中，不要把水溅到控制柜仪表和端子排上，不然会有漏电、触电或火灾危险。
Ø 切断电源并挂上严禁通电警示牌后，才能够进行设备单元拆卸或检修，不然会有触电危险。
注意
Ø 化工类试验应在良好通风环境下进行。
Ø 试验物料请勿直接排入生活地沟。
Ø 使用装置前,首先检验本装置外部供电系统，本装置供电电压为380VAC,频率50Hz。
Ø 请勿将运转设备长时间闭阀运行。
Ø 外部供电意外停电时请切断装置总电源，以防重新通电时运转设备忽然开启而产生危险。
Ø 如碰到意外情况，请立即切断电源。
Ø 每次停车后请立即切断总电源，并将装置内物料排放洁净。
Ø 注意定时对运转设备进行保养，尤其是长时间未使用情况下，以确保装置正常使用。

第1章装置说明
1.1工业背景
流体指含有流动性物体，包含液体和气体，化工生产中所处理物料大多为流体。这些物料在生产过程中往往需要从一个车间转移到另一个车间，从一个工序转移到另一个工序，从一个设备转移到另一个设备。所以，流体输送是化工生产中最常见单元操作，做好流体输送工作，对化工生产过程有着很关键意义。
本装置设计导入工业泵组、罐区设计概念，着重于流体输送过程中压力、流量、液位控制，采取不一样流体输送设备（离心泵、压缩机、真空泵）和输送形式（动力输送和静压输送），并引入工业流体输送过程常见安全保护装置。
1.2实训功效
本装置模拟工艺生产系统，设置流量比值调整系统，训练学生实际化工生产操作能力。实现流体输送：液相输送和气相输送，和真空输送，经过装置能够完成离心泵各个试验和管路阻力各个试验，锻炼学生判定和排除故障能力。
1.2.1液体输送岗位技能：离心泵开停车及流量调整；离心泵气缚、气蚀；离心泵串、并联；离心泵故障联锁。
1.2.2气体输送岗位技能：空压机开停车，压力缓冲罐调整；真空泵开停车，真空度调整方法；
1.2.3设备特征岗位技能：离心泵特征曲线；管路特征曲线；直管阻力测定；阀门局部阻力测定；孔板流量计性能校核：
1.2.4现场工控岗位技能：各类泵变频调整、电动调整阀开度调整和手闸阀调整；贮罐液位高低报警，液位调整控制；气液混合效果操控，液封调整；
1.2.5化工电气仪表岗位技能：电磁流量计、涡轮番量计、孔板流量计、电动调整阀、差压变送器、光电传感器、热电阻、压力变送器、功率表、无纸统计仪、闪光报警器及各类就地弹簧指针表等使用；单回路、串级控制和比值控制等控制方案实施；
1.2.6就地及远程控制岗位技能：现场控制台仪表和微机通讯，实时数据采集及过程监控；总控室控制台DCS和现场控制台通讯，各操作工段切换、远程监控、步骤组态上传下载等。
1.2.7盲板管理：为了预防生产过程、检修过程中不一样物料串料，确保管道系统之间切断，锻炼学生安全管理意识，本装置设置了盲板管理操作功效。
1.2.8离心泵故障联锁投运功效：确保安全生产，2#泵系统出现故障停止，自动联锁至1号泵开启，锻炼学生联锁系统投运、切除、检修能力。
1.3步骤介绍（附带控制点工艺步骤）
1.3.1常压步骤
原料槽V101料液输送到高位槽V102，有三种路径：由1#泵或2#离心泵输送；1#泵和2#泵串联输送；1#泵和2#泵并联输送。高位槽V102内料液经过三根平行管（一根可测离心泵特征、一根可测直管阻力、一根可测局部阻力），进入吸收塔T101上部，和下部上升气体充足接触后，从吸收塔底部排出，返回原料槽V101循环使用。
空气由空气压缩机C101压缩、经过缓冲罐V103后，进入吸收塔T101下部，和液体充足接触后顶部放空。
1.3.1真空步骤
本装置配置了真空步骤，主物料步骤如常压步骤。关闭1#泵P101和2#泵P102灌泵阀,高位槽V102、吸收塔T101放空阀和进气阀，开启真空泵103,被抽出系统物料气体由真空泵P103抽出放空。

1.4装置结构示意图
1.4.1立面图

1.4.2一层结构图

1.4.3 二层结构图

1.5设备一览表

1.5.1关键静设备
序号
名称
规格
容积（估算）
材质
结构形式
1
吸收塔
φ325×1300mm
110L
304不锈钢
立式
2
高位槽
φ426×700mm
100L
304不锈钢
立式
3
缓冲罐
Φ400×500mm
60L
304不锈钢
立式
4
原料水槽
1000×600×500mm
3000L
304不锈钢
立式

1.5.2关键动设备
编号
名称
规格型号
数量
1
1#泵
离心泵,P=0.5KW,流量Qmax=6m3/h,U=380VA
1
2
2#泵
离心泵,P=0.5KW,流量Qmax=6m3/h,U=380VA
1
3
真空泵
旋片式，P=0.37KW，真空度Pmax=-0.06kPa，U=220VA
1
4
空气压缩机
往复空压机，P=2.2KW,流量Qmax=0.25m3/min,U=220VA
1

第2章生产技术指标
在化工生产中，对各工艺变量有一定控制要求。有些工艺变量对产品数量和质量起着决定性作用。有些工艺变量虽不直接影响产品数量和质量，然而保持其平稳却是使生产取得良好控制前提。
为了满足实训操作需求，能够有两种方法，一是人工控制，二是自动控制。使用自动化仪表等控制装置来替换人观察、判定、决议和操作。
优异控制策略在化工生产过程推广应用，能够有效提升生产过程平稳性和产品质量合格率，对于降低生产成本、节能减排降耗、提升企业经济效益含相关键意义。
2.1各项工艺操作指标
压力控制：离心泵进口压力：-15～-6kPa；
1号泵单独运行时出口压力：0.15～0.27MPa（流量为0-6m3/h)；
两台泵串联时出口压力：0.27～0.53MPa（流量为0-6m3/h）；
两台泵并联时出口压力：0.12～0.28MPa（流量为0-7m3/h）；
压降范围：光滑管阻力压降：0～7kPa（流量为0-3m3/h）；
局部阻力管阻力压降：0～22kPa（流量为0-3m3/h）；
离心泵特征流体流量：2-7m3/h；
阻力特征流体流量：0-3m3/h；
液位控制：吸收塔液位：1/3～1/2。2.2关键控制点控制方案
第3章实训操作
实训操作之前，请仔细阅读试验装置操作规程，方便完成实训操作。
注：开车前应检验全部设备、阀门、仪表所处状态
3.1开车前准备
3.1.1由相关操作人员组成装置检验小组，对本装置全部设备、管道、阀门、仪表、电气、照明、分析、保温等按工艺步骤图要求和专业技术要求进行检验。
3.1.2检验全部仪表是否处于正常状态。
3.1.3检验全部设备是否处于正常状态。
3.1.4试电
1.检验外部供电系统，确保控制柜上全部开关均处于关闭状态。
2.开启外部供电系统总电源开关。
3.打开控制柜上空气开关33（QF1）。
4.打开空气开关10(QF2)，打开仪表电源开关8。查看全部仪表是否上电，指示是否正常。
5.将各阀门顺时针旋转操作到关状态。检验孔板流量计正压阀和负压阀是否均处于开启状态（试验中保持开启）。
4.1.5加装实训用水
关闭原料水槽排水阀（VA25），原料水槽加水至浮球阀关闭，关闭自来水。
3.2开车
3.2.1输送过程
3.2.1.1流体输送
①单泵试验（1#泵）：
方法一：开阀VA03，开溢流阀VA12，关阀VA04、阀VA06、阀VA09、阀VA13、阀VA14，放空阀VA11合适打开。液体直接从高位槽流入原料水槽。
方法二：开阀VA03，关溢流阀VA12，关阀VA04、阀VA06、阀VA09、阀VA11、阀VA13、阀VA12、阀VA16、阀VA20、阀VA18、阀VA21、阀VA19、阀VA22、阀VA17、阀VA33、阀VA31。放空阀VA32合适打开，打开阀VA14、阀VA23、阀VA25或打开旁路阀VA26（合适开度），液体从高位槽经吸收塔流入原料水槽。
开启1#泵，开阀VA10（泵开启前关闭，泵开启后依据要求开到合适开度），由阀VA10或电动调整阀VA15调整液体流量分别为2、3、4、5、6、7m3/h。在C3000仪表上或监控软件上观察离心泵特征数据。等候一定时间后（最少5分钟），统计相关试验数据。
②泵并联操作：
方法一：开阀VA03、VA09、VA06、VA12，关阀VA04、VA13、VA14，放空阀VA11合适打开。液体直接从高位槽流入原料水槽。
方法二：开阀VA03、阀VA09、阀VA06，关溢流阀VA12，关阀VA04、阀VA11、阀VA13、阀VA12、阀VA16、阀VA20、阀VA18、阀VA21、阀VA19、阀VA22、阀VA17、阀VA33、阀VA31。放空阀VA32适度打开，打开阀VA14、阀VA23、阀VA25或打开旁路阀VA26（合适开度），液体从高位槽经吸收塔流入原料水槽。
开启1#和开启2#泵，由阀VA10（泵开启前关闭，泵开启后依据要求开到合适开度）或电动调整阀VA15调整液体流量分别为2、3、4、5、6、7m3/h，在C3000仪表上或监控软件上观察离心泵特征数据。等候一定时间后（最少5分钟），统计相关试验数据。
③泵串联操作：
方法一：开阀VA04、VA09、VA06、VA12，关阀VA03、VA13、VA14，放空阀VA11合适打开。液体直接从高位槽流入原料水槽。
方法二：开阀VA04、阀VA09、阀VA06，关溢流阀VA12，关阀VA03、阀VA11、阀VA13、阀VA12、阀VA16、阀VA20、阀VA18、阀VA21、阀VA19、阀VA22、阀VA17、阀VA33、阀VA31。放空阀VA32适度打开，打开阀VA14、阀VA23、阀VA25或打开旁路阀VA26（合适开度），液体从高位槽经吸收塔流入原料水槽。
开启1#和开启2#泵，由阀VA10（泵开启前关闭，泵开启后依据要求开到合适开度）或电动调整阀VA15调整液体流量分别为2、3、4、5、6、7m3/h，在C3000仪表上或监控软件上观察离心泵特征数据。等候一定时间后（最少5分钟），统计相关试验数据。
④泵联锁投运：
Ⅰ）切除联锁，开启2号泵至正常运行后，投运联锁。
Ⅱ）设定好2号泵进口压力报警下限值，逐步关小阀门VA10，检验泵运转情况。
Ⅲ）当2号泵有异常声音产生、进口压力低于下限时，操作台发出报警，同时联锁起动：2号泵自动跳闸停止运转，1号泵自动开启，。
Ⅳ）确保流体输送系统正常稳定进行。
注：投运时，阀VA03、阀VA06、阀VA09必需打开，阀VA04必需关闭。
注：当单泵无法开启时，应检验联锁是否处于投运状态。
3.2.1.2真空输送试验
在离心泵处于停车状态下进行。
①开阀VA03、VA06、VA09、VA14。
②关阀VA12、VA13、VA16、VA20、VA23、VA25、VA24、VA26、VA17、VA18、VA21、VA22、VA19，并在阀VA31处加盲板（见盲板操作管理）。
③开阀VA32、VA33适度开度后，再开启真空泵，用阀VA32、VA33调整吸收塔内真空度，并保持稳定。
④用电动调整阀VA15控制流体流量，使在吸收塔内均匀淋下。
⑤当吸收塔内液位达成1/3～2/3范围时，关闭电动调整阀VA15，开阀VA23、VA25，并经过电动调整阀VA24控制吸收塔内液位稳定。
3.2.1.3配比输送
以水和压缩空气作为配比介质，模拟实际流体介质配比操作。以压缩空气流量为主流量，以水作为配比流量。
①检验阀VA31处盲板是否已抽除（见盲板操作管理），阀VA31是否在关闭状态。
②开阀VA32、阀VA03，关溢流阀VA12，关阀VA04、阀VA28、阀VA31、阀VA06、阀VA09、阀VA11、阀VA13、阀VA12、阀VA16、阀VA20、阀VA18、阀VA21、阀VA19、阀VA22、阀VA17、阀VA33、阀VA31。放空阀VA32合适打开，打开阀VA14、阀VA23、阀VA25或打开旁路阀VA26（合适开度），液体从高位槽经吸收塔流入原料水槽。
③按上述步骤开启1号水泵，调整FIC102流量在4m3/h左右，并调整吸收塔液位在1/3～2/3。
④开启空气压缩机，缓慢开启阀VA28，观察缓冲罐压力上升速度，控制缓冲罐压力≤0.1MPa。
⑤当缓冲罐压力达成0.05MPa以上时，缓慢开启阀VA31，向吸收塔送空气，并调整FI103流量在8～10Nm3/h。
⑥依据配比需求，调整VA32开度，观察流量大小。
若投自动，①在C3000仪表中设定配比值（1：2/1：1/1：3）
②进行自动控制。
3.2.2管阻力试验
3.2.2.1光滑管阻力测定
在上述单泵操作基础上，开启1#泵，开阀VA03、VA14、VA20、VA21、VA22、VA23、VA25、旁路阀VA26，关阀VA04、VA09、VA06、VA13、VA16、VA17、VA18、VA19、电动调整阀VA15、VA33、VA31，阀VA32适度打开。用阀VA10（泵开启前关闭，泵开启后依据要求开到合适开度）或电动调整阀VA15调整流量分别为1、1.5、2、2.5、3m3/h，统计光滑关阻力测定数据。
4.2.2.2局部阻力管阻力测定
由4.2.2.1操作状态切换，即：开启1#泵，开阀VA03、VA14、VA16、VA18、VA19、VA23、VA25、旁路阀VA26，关阀VA04、VA09、VA06、VA13、VA20、VA21、VA22、电动调整阀VA15、VA33、VA31，阀VA32适度打开。用阀VA10（泵开启前关闭，泵开启后依据要求开到合适开度）或电动调整阀VA15调整流量分别为1、1.5、2、2.5、3m3/h，统计局部阻力管阻力测定数据。
3.2.3盲板操作管理（附盲板使用申请表）
在实际化工生产中，因为生产、检修等需要在一段时间内，须根本隔绝部分设备管道连接，预防阀门渗漏或误操作，而发生中毒、爆炸等事故，化工企业中常常进行盲板操作。而加强盲板操作管理，对确保化工生产安全、稳定、长周期运转，杜绝设备、人身伤害（亡)等事故发生，有着很关键现实意义。
1.对需隔绝设备管口、管道连接处装盲板部位，提出盲板安装申请。
2.盲板安装申请同意后，根椐管径、生产中介质、工作温度和压力等条件，选择适宜材质，制作盲板（按HB标准）、标识。
3.盲板安装同时，挂好标识、编号，安装人、监护人分别在申请表上署名统计。
4.使用过程中，要定时检验盲板使用情况。
5.盲板拆除时，拆除人、监护人、复核检验人分别在申请表上署名统计拆除情况。
6.要定时进行盲板使用台帐登记。
3.3停车
1.按操作步骤分别停止全部运转设备。
2.打开阀VA11、VA13、VA14、VA16、VA20、VA32、VA23、VA25、VA26、VA24，将高位槽V102、吸收塔T101中液体排空至原料水槽V101。
3.检验各设备、阀门状态，做好统计。
4.关闭控制柜上各仪表开关。
5.切断装置总电源。
6.清理现场，做好设备，电气，仪表等防护工作。
3.4紧急停车
碰到下列情况之一者，应紧急停车处理：
1.泵内发出异常声响；
2.泵忽然发生猛烈振动；
3.电机电流超出额定值连续不降；
4.泵忽然不出水；
5.空压机有异常声音；
6.真空泵有异常声音。
3.5设备维护及检修
3.5.1风机开、停，正常操作及日常维护
3.5.2系统运行结束后，相关操作人员应对设备进行维护，保持现场、设备、管路、阀门清洁，方可离开现场。
3.5.3定时组织学生经行系统检修演练。

第4章安全生产技术
4.1异常现象及处理
序号
异常现象
原因分析
处理方法
1
泵开启时不出水
检修后电机接反电源；
开启前泵内未充满水；
叶轮密封环间隙太大；
入口法兰漏气。
重新接电源线；
排净泵内空气；
调整密封环；
消除漏气缺点。
2
泵运行中发生振动
地脚螺丝松动
原料水槽供水不足
泵壳内气体未排净或有汽化现象；
轴承盖紧力不够，使轴瓦跳动。
紧固地脚螺丝；
补充原料水槽内拧水
排尽气体重新开启泵；
调整轴承盖紧力为适度。
3
泵运行中异常声音
叶轮、轴承松动；
轴承损坏或径向紧力过大；
电机有故障
紧固松动部件；
更新轴承调整紧力适度；
检修电机
4
压力表读数过低（压力表正常）
泵内有空气或漏气严重；
轴封严重磨损；
系统需水量大。
排尽泵内空气或堵漏；
更换轴封；
开启备用泵。

4.2故障模拟:正常操作中故障扰动（故障设置实训）
在流体输送正常操作中，由老师给出隐蔽指令，经过不定时改变一些阀门、风机或泵工作状态来扰动流体输送系统正常工作状态，分别模拟出流体输送实际生产过程中常见故障，学生依据各参数改变情况、设备运行异常现象，分析故障原因，找出故障并动手排出故障，以提升学生等对工艺步骤认识度和实际动手能力。
4.2.1离心泵进口加水加不满：在流体输送正常操作中，老师给出隐蔽指令，改变离心泵工作状态（离心泵进口管漏水），学生经过观察离心泵开启时改变情况，分析引发系统异常原因并作处理，使系统恢复到正常操作状态。
4.2.2真空输送不成功：在流体输送正常操作中，老师给出隐蔽指令，改变真空输送工作状态（真空放空，真空保不住），学生经过观察吸收塔内压力（真空度）、液位等参数改变情况，分析引发系统异常原因并作处理，使系统恢复到正常操作状态。
4.2.3吸收塔压力异常：在流体输送正常操作中，老师给出隐蔽指令，改变空压机工作状态（空压机跳闸），学生经过观察吸收塔液位、压力等参数改变情况，分析引发系统异常原因并作处理，使系统恢复到正常操作状态。
附录
关键阀门一览表

序号
编号
名 称
序号
编号
名 称
1
VA01
1号泵灌泵阀
18
VA18
局部阻力管高压引压阀
2
VA02
1号泵排气阀
19
VA19
局部阻力管低压引压阀
3
VA03
并联2号泵支路阀
20
VA20
光滑管阀
4
VA04
双泵串联支路阀
21
VA21
光滑管高压引压阀
5
VA05
电磁阀故障点
22
VA22
光滑管低压引压阀
6
VA06
2号泵进水阀
23
VA23
进电动调整阀手动阀
7
VA07
2号泵灌泵阀
24
VA24
吸收塔液位控制电动调整阀
8
VA08
2号泵排气阀
25
VA25
出电动调整阀手动阀
9
VA09
并联1号泵支路阀
26
VA26
吸收塔液位控制旁路手动阀
10
VA10
流量调整阀
27
VA27
原料槽排水阀
11
VA11
高位槽放空阀
28
VA28
空压机送气阀
12
VA12
高位槽溢流阀
29
VA29
缓冲罐排污阀
13
VA13
高位槽回流阀
30
VA30
缓冲罐放空阀
14
VA14
高位槽出口流量手动调整阀
31
VA31
吸收塔气体入口阀
15
VA15
高位槽出口流量电动调整阀
32
VA32
吸收塔放空阀
16
VA16
局部阻力管阀
33
VA33
抽真空阀
17
VA17
局部阻力阀