浅谈硝酸肼镍起爆药自动化生产线的安全防护系统设计

林江玲

（福建海峡科化股份有限公司，福建 永安366000）

起爆药是一类在较弱的初始冲能作用下即能发生爆炸，且爆炸速度在很短的时间内能增值最大，易于燃烧转为爆轰的炸药，广泛用于军品、民爆行业，常用的起爆药有DDNP、NHN、GTG、LA 等[1]。本文介绍的是NHN（硝酸肼镍）起爆药自动化生产线上采取的软件系统设计和安全防护系统设计等安全防护措施。

1 软件系统设计

1.1 控制系统上位机采用组态软件作为人机交互平台，根据硝酸肼镍生产工艺流程编写，通过上位机界面能够对生产过程完全掌控；各生产工序的参数实时显示；对程序故障情况能进行离线处理，保证生产安全。如图1-3。

图1

图2

图3

1.2 下位机为PLC 系统，CPU 将读取到的I/O 信号进行处理，然后控制各执行机构。重要信号的采集，软件上加冗余设计，要求每个环节都达到设计要求和生产要求，当出现传感器信号误报、传感器损坏或执行机构不动作情况时，软件会将信息处理后传给上位机，便于监控人员准确、及时的对问题进行处理，保证生产过程安全畅通。

2 安全防护系统设计

硝酸肼镍起爆药自动生产线安全防护系统的功能分为三个方面：

一是在生产装备上通过特殊设计来避免爆炸事件的发生；二是通过安全联锁隔离措施来防止爆炸后产生殉爆；

三是通过完全的人机隔离措施避免爆炸事件对人员的伤害。

2.1 生产装备安全设计

该生产线的生产装备针对起爆药的特性做了许多特殊设计：在材料选择上均选用防静电的材料，比如抽滤盘使用防静电ABS 材料加工。如图4。

动力上采用气动元件，尽量避免强电引入，比如输送线采用气动马达。

阀门选型上，都是采用软质材料阀芯的气动阀门，并通过压缩空气对阀门进行控制。如图5。

图4

图5

输送方式上采用分段辊筒式输送带，摩擦小，接触面小，便于清洗。如图6。

图6

产品位置检测，设备在一些重要的工位上做了安全冗余检测，即在同一个位置设置2 个传感器，只有当两个传感器都有信号输出，设备才做下一步动作，否则停机报警，避免由于传感器损坏造成的安全事故。

2.2 防爆联锁互锁系统设计

该生产线设计批次产能是15 公斤，为了分散药量，分为2 组进行隔离操作，同时各工位间的抗爆墙上设置防殉爆隔离窗，产品通过该隔离窗进行工序间的传输，工位间室只允许开启一扇防爆隔离窗，下一个工位的产品没有运输完毕，上一个工位不会开启防殉爆隔离窗。该生产线上所有抗爆间室的防爆门都设有位置状态检测传感器，如果该传感器检测到防爆门没有处在安全闭合状态，生产线不能启动或自动停机，同时将该防爆门位置信号输送到控制室并报警。起爆药制造工房设置安全联锁装置，主要是门机联锁，其安全联锁装置分布表，如表1。

表1 安全联锁装置分布表

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生产线有危险品的工位均设置在抗爆间室内，生产过程中，人员不得进入抗爆间室，实现完全的人机隔离。

2.3 药盘浮药防撒漏设计

生产线特殊设计的烘干药盘在输送带上传送的时候，烘干药盘是通过机械手放置在一个托盘内，如果在传递过程中的抖动将药粉撒落，这些药粉直接落在托盘内，而不会撒落在输送线上。如图7。

图7

3 结论

该生产线过程能够实现人机隔离、故障自诊断、自动安全报警、自动安全联锁、可靠防止工序间殉爆，生产线安全保障措施完备、可控，符合《工业和信息化部关于民用爆炸物品行业技术进步的指导意见的要求》要求[2]，提高了本质安全生产水平；该生产线能实现硝酸肼镍自动化生产，生产过程关键工艺参数在线自动采集、监控、调整，可以保证产品质量稳定；该生产线母液循环使用，生产过程收集的溶液和销爆产生的溶液可回收利用，销爆沉淀废水利用生产余热蒸发等技术手段处理，能实现废水零排放，有利于环境保护，具有很好的社会效益。