本發(fā)明涉及壓力容器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及壓力容器快開(kāi)門安全連鎖裝置。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，快開(kāi)門式壓力容器應(yīng)用愈加廣泛，對(duì)快開(kāi)門式壓力容器的安全管理，也引起了人們高度重視，并且納入了法律法規(guī)，《容規(guī)》tsgr0004-2009第3.20條明確規(guī)定，1、當(dāng)快開(kāi)門達(dá)到預(yù)定關(guān)閉部位，方能升壓運(yùn)行；2、當(dāng)壓力容器的內(nèi)部壓力完全釋放，方能打開(kāi)快開(kāi)門。為了保證快開(kāi)門壓力容器安全運(yùn)行，研制安全可靠的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供的壓力容器快開(kāi)門安全連鎖裝置，在滿足《容規(guī)》3.2049條要求的同時(shí)，以嚴(yán)瑾?jiǎng)?wù)實(shí)的態(tài)度，考慮了在誤操作下開(kāi)啟罐門，閥門將自動(dòng)打開(kāi)排壓，減少損失，考慮了壓力傳感器的精度誤差，引入了罐內(nèi)殘壓概念，提供了殘壓排氣時(shí)間計(jì)算方法和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，具有功能可靠，操作方便，動(dòng)作靈活，步驟準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)合理，安裝簡(jiǎn)單，成本低、可靠性強(qiáng)，獨(dú)立性強(qiáng)的特點(diǎn)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

壓力容器快開(kāi)門安全連鎖裝置包括：罐、罐蓋、電器控制箱、電接點(diǎn)壓力表、聲光報(bào)警器、指示燈、控制旋鈕、泄壓閥、安全手柄、快開(kāi)門限位裝置、電源、接近開(kāi)關(guān)、保護(hù)桿插銷、上位機(jī)或plc，所述罐上方設(shè)有罐蓋，罐蓋邊緣 處設(shè)有泄壓閥，所述泄壓閥上設(shè)有安全手柄，安全手柄的兩側(cè)設(shè)有快開(kāi)門限位裝置，所述指示燈設(shè)在電氣控制箱上，并通過(guò)電氣控制箱與泄壓閥相連，電氣控制箱與電接點(diǎn)壓力表、接近開(kāi)關(guān)、上位機(jī)或plc相連，所述控制旋鈕設(shè)在電器控制箱上，所述電源與罐蓋相連，所述保護(hù)桿插銷與泄壓閥相連，所述接近開(kāi)關(guān)設(shè)在罐與罐蓋之間和安全手柄處。

其中，所述控制旋鈕包括：本地/遠(yuǎn)程切換按鈕、聲光報(bào)警燈、動(dòng)作維持按鈕、開(kāi)蓋/復(fù)位/合蓋旋鈕、松蓋/復(fù)位/緊蓋旋鈕。

其中，所述接近開(kāi)關(guān)包括：罐蓋開(kāi)到位、罐蓋合到位、罐蓋松到位、罐蓋緊到位、安全手柄開(kāi)到位、安全手柄關(guān)到位、保護(hù)桿插銷出到位七個(gè)接近開(kāi)關(guān)。

其中，所述電器控制箱將電接點(diǎn)壓力表于接近開(kāi)關(guān)的信號(hào)引入電器控制箱，組成電氣安全聯(lián)鎖，電器控制箱將接受到的信號(hào)通過(guò)通訊線將信號(hào)送入上位機(jī)或plc使其在組態(tài)畫(huà)面顯示。

其中，所述電源為24v直流電源，不與上位機(jī)或plc共用。

其中，所述指示燈包括：罐內(nèi)有壓指示燈和罐蓋鎖緊指示燈，所述罐內(nèi)有壓指示燈與罐內(nèi)相連，所述罐蓋鎖緊指示燈與泄壓閥相連。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的壓力容器快開(kāi)門安全連鎖裝置，應(yīng)用電氣聯(lián)鎖，安全性能系數(shù)高，降低了投資成本同時(shí)能夠保證安全聯(lián)鎖裝置得到安全可靠運(yùn)行，具有科學(xué)性、安全性；可以與上位機(jī)或plc實(shí)現(xiàn)通訊，通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入模塊及通訊線將接近開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)量信號(hào)傳送到上位機(jī)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視功能；設(shè)有本地、遠(yuǎn)程切換按鈕，大多數(shù)情況應(yīng)用本地操作，可隨時(shí)觀察快開(kāi)門動(dòng)作，同時(shí)防止操作人員玩忽職守。在需要的時(shí)候也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作；獨(dú)立性強(qiáng)，所用24v直流電源是單獨(dú)的，不與上位機(jī)和plc共用，即使上位機(jī)突發(fā)狀況導(dǎo) 致停機(jī)，只要24v直流電源仍然提供，快開(kāi)門操作仍可以正常實(shí)現(xiàn)。

為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而附圖僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其它有益效果顯而易見(jiàn)。

圖1是本發(fā)明壓力容器快開(kāi)門安全連鎖裝置的俯視圖。

圖2是本發(fā)明壓力容器快開(kāi)門安全連鎖裝置的電器控制箱結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

請(qǐng)參閱圖1、圖2，壓力容器快開(kāi)門安全連鎖裝置包括：1、壓力容器快開(kāi)門安全連鎖裝置，其特征在于，包括：罐1、罐蓋2、電器控制箱、電接點(diǎn)壓力表3、聲光報(bào)警器4、指示燈、控制旋鈕、泄壓閥5、安全手柄6、快開(kāi)門限位裝置7、電源、接近開(kāi)關(guān)、保護(hù)桿插銷、上位機(jī)或plc，所述罐1上方設(shè)有罐蓋2，罐蓋2邊緣處設(shè)有泄壓閥5，所述泄壓閥5上設(shè)有安全手柄6，安全手柄6的兩側(cè)設(shè)有快開(kāi)門限位裝置7，所述指示燈設(shè)在電氣控制箱上，并通過(guò)電氣控制箱與泄壓閥5相連，電氣控制箱與電接點(diǎn)壓力表3、接近開(kāi)關(guān)、上位機(jī)或plc相連，所述控制旋鈕設(shè)在電器控制箱上，所述電源與罐蓋2相連，所述保護(hù)桿插銷與泄壓閥5相連，所述接近開(kāi)關(guān)設(shè)在罐1與罐蓋2之間和安全手柄6處。

進(jìn)一步，所述控制旋鈕包括：本地/遠(yuǎn)程切換按鈕7、聲光報(bào)警燈4、動(dòng)作 維持按鈕8、開(kāi)蓋/復(fù)位/合蓋旋鈕9、松蓋/復(fù)位/緊蓋旋鈕10。

進(jìn)一步，所述接近開(kāi)關(guān)包括：罐蓋開(kāi)到位、罐蓋合到位、罐蓋松到位、罐蓋緊到位、安全手柄開(kāi)到位、安全手柄關(guān)到位、保護(hù)桿插銷出到位七個(gè)接近開(kāi)關(guān)。

進(jìn)一步，所述電器控制箱將電接點(diǎn)壓力表3于接近開(kāi)關(guān)的信號(hào)引入電器控制箱，組成電氣安全聯(lián)鎖，電器控制箱將接受到的信號(hào)通過(guò)通訊線將信號(hào)送入上位機(jī)或plc11使其在組態(tài)畫(huà)面顯示。

進(jìn)一步，所述電源為24v直流電源，不與上位機(jī)或plc11共用。

進(jìn)一步，所述指示燈包括：罐內(nèi)有壓指示燈12和罐蓋鎖緊指示燈13，所述罐內(nèi)有壓指示燈12與罐1內(nèi)相連，所述罐蓋鎖緊指示燈13與泄壓閥5相連。

本地/遠(yuǎn)程切換按鈕7：實(shí)現(xiàn)罐蓋2動(dòng)作的本地和遠(yuǎn)程切換，當(dāng)該按鈕被按下時(shí)，本地動(dòng)作停止，即不能通過(guò)本電控箱進(jìn)行罐蓋操作，可以通過(guò)上位機(jī)或plc11進(jìn)行罐蓋2操作。當(dāng)該按鈕彈起時(shí)，上位機(jī)或plc11不能進(jìn)行罐蓋2操作，必須的通過(guò)本電控箱進(jìn)行罐蓋2操作。

聲光報(bào)警燈4：提供聲光報(bào)警功能，當(dāng)某個(gè)罐蓋2動(dòng)作旋鈕執(zhí)行但該動(dòng)作條件不滿足，則會(huì)發(fā)生報(bào)警。一般出現(xiàn)在罐蓋2動(dòng)作開(kāi)始和結(jié)束時(shí)，例如在緊蓋時(shí)，如果緊蓋條件不滿足，而去動(dòng)作緊蓋旋鈕10，則會(huì)報(bào)警，提醒操作人員檢查緊蓋需要的各個(gè)條件；如果罐蓋2正在實(shí)現(xiàn)緊蓋動(dòng)作，不會(huì)報(bào)警；當(dāng)罐蓋2緊到位時(shí)，罐蓋2緊蓋實(shí)際動(dòng)作停止，就會(huì)發(fā)生報(bào)警，提醒操作人員及時(shí)將緊蓋旋鈕10復(fù)位。

罐蓋鎖緊指示燈13：罐1可以進(jìn)行抽空加壓等工藝操作的前提標(biāo)志。只有當(dāng)罐蓋2合到位、鎖緊到位、安全手柄6關(guān)到位同時(shí)滿足時(shí)該指示燈才會(huì)亮。 提醒操作人員可以進(jìn)行工藝操作了。

罐內(nèi)有壓指示燈12：罐1內(nèi)有正壓的標(biāo)志，當(dāng)罐1內(nèi)有壓時(shí)，該指示燈會(huì)亮，提醒操作人員不能進(jìn)行開(kāi)罐蓋2動(dòng)作，保證安全；同時(shí)，該燈亮起時(shí)，其電控箱內(nèi)的安全聯(lián)鎖也保證了罐蓋2動(dòng)作無(wú)效。

動(dòng)作維持按鈕8：為了保證罐蓋2動(dòng)作時(shí)操作人員一直在現(xiàn)場(chǎng)，防止人員離開(kāi)時(shí)發(fā)生意外，只有一直按住該按鈕動(dòng)作才能進(jìn)行，中途松開(kāi)則罐蓋2動(dòng)作立即停止。

開(kāi)蓋/復(fù)位/合蓋旋鈕9：開(kāi)蓋合蓋的動(dòng)作旋鈕，該旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到位是開(kāi)蓋，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到位是合蓋，置于中間位置是復(fù)位。

松蓋/復(fù)位/緊蓋旋鈕10：松蓋緊蓋的動(dòng)作旋鈕，該旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到位是松蓋，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到位是緊蓋，置于中間位置是復(fù)位。

除了電控箱面板，安全聯(lián)鎖還有其他配套設(shè)備，包括罐蓋開(kāi)到位、罐蓋合到位、罐蓋松到位、罐蓋緊到位、安全手柄開(kāi)到位、安全手柄關(guān)到位、保護(hù)桿插銷出到位七個(gè)接近開(kāi)關(guān)和電接點(diǎn)壓力表3，這些開(kāi)關(guān)量信號(hào)從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備引入電控箱內(nèi)，一方面在電控箱內(nèi)組成電氣安全聯(lián)鎖，另一方面通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入模塊和通訊線將開(kāi)關(guān)量信號(hào)送入上位機(jī)或plc11使其在組態(tài)畫(huà)面顯示。

電控箱設(shè)有兩個(gè)進(jìn)出線口，一個(gè)是現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)量和24vdc電源的進(jìn)線，另一個(gè)是到大電控柜的485通訊線(屏蔽雙絞線)和多芯線(用于接液壓站和開(kāi)、合、松、緊、電磁閥輸出的)。

開(kāi)蓋流程如下：

1.打開(kāi)罐蓋2上的安全手柄6排氣，當(dāng)電接點(diǎn)壓力表3指針降到零壓時(shí)，罐內(nèi)有壓指示燈12不亮?xí)r，確保保護(hù)桿插銷出到位、安全手柄6開(kāi)到位，兩處接近 開(kāi)關(guān)燈亮；

2.進(jìn)行松罐蓋2，先將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到松罐蓋2位置，然后一直按住動(dòng)作維持按鈕8，直到松到位，聲光報(bào)警燈4進(jìn)行報(bào)警。松開(kāi)動(dòng)作維持按鈕8，檢查確認(rèn)罐蓋2松到位，罐蓋松到位接近開(kāi)關(guān)燈亮，將置于中間復(fù)位位置，聲光報(bào)警燈4停止報(bào)警；

3.進(jìn)行開(kāi)罐蓋2，先將罐蓋2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到開(kāi)蓋位置，然后一直按住動(dòng)作維持按鈕8，直到罐蓋開(kāi)到位，聲光報(bào)警進(jìn)行報(bào)警。松開(kāi)按鈕，檢查確認(rèn)罐蓋開(kāi)到位接近開(kāi)關(guān)，開(kāi)到位接近開(kāi)關(guān)燈亮，將置于中間復(fù)位位置，聲光報(bào)警停止報(bào)警；

4.將保護(hù)桿插銷完全插入，就可以將工件吊出。

當(dāng)?shù)跞牍ぜ笮枰?進(jìn)行工藝操作時(shí)，需要進(jìn)行合蓋時(shí)，合蓋流程如下：

1.將保護(hù)桿插銷拔出，確保保護(hù)桿插銷出到位，其接近開(kāi)關(guān)燈亮；

2.進(jìn)行合蓋，先將罐蓋順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到合蓋位置，然后一直按住動(dòng)作維持按鈕8，直到合到位，聲光報(bào)警燈4進(jìn)行報(bào)警。松開(kāi)動(dòng)作維持按鈕8，檢查確認(rèn)罐蓋合到位接近開(kāi)關(guān)，罐蓋合到位接近開(kāi)關(guān)燈亮，將置于中間復(fù)位位置，聲光報(bào)警燈4停止報(bào)警；

3.進(jìn)行緊蓋，先將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到緊蓋位置，然后一直按住動(dòng)作維持按鈕8，直到罐蓋緊到位，聲光報(bào)警燈4進(jìn)行報(bào)警。松開(kāi)動(dòng)作維持按鈕8，檢查確認(rèn)罐蓋緊到位，緊到位接近開(kāi)關(guān)燈亮，將松蓋/復(fù)位/緊蓋旋鈕10置于中間復(fù)位位置，聲光報(bào)警燈4停止報(bào)警；

4.將安全手柄6關(guān)上，檢查確保安全手柄6關(guān)到安全手柄關(guān)到位接近開(kāi)關(guān)，安全手柄關(guān)到位接近開(kāi)關(guān)燈亮，此時(shí)電控箱面板罐蓋鎖緊指示燈13亮就可以進(jìn)行工藝操作了。

容器內(nèi)殘余壓力排放時(shí)間的確定：

計(jì)算方法：

罐的容積v＝15m³排氣口的直徑為d＝32mm

電接點(diǎn)壓力表量程為-0.1mpa-0.9mpa精度等級(jí)為1.6

表的誤差：1.6％x1.0mpa＝0.0016mpa

假設(shè)罐內(nèi)殘余壓力為表的最大誤差值-0.0016mpa因?yàn)楸韷菏窍鄬?duì)壓力，所以罐內(nèi)的絕對(duì)壓力是p殘＝0.1016mpa，而罐外的絕對(duì)壓力

p0＝0.1mpa

p0＝0.1mpa；

p殘＝0.1016mpa

a0-------排氣口的面積m²

g-------氣體量

q-------流量

δg-------氣體變化量

u-------流導(dǎo)指氣體沿管道流動(dòng)的能力

x-------壓力比

公式：

x＝p0/p殘＝0.1/0.1016＝0.98

a0＝0.016*0.016*3.14＝0.0008m²

g＝p.v

q＝δg/t＝u.(p殘-p0)

δg＝(p殘-p0).v

∴(p殘-p0).v/t＝u.(p殘-p0)

u＝v/t

粘滯流狀態(tài)下小孔對(duì)20℃空氣的流導(dǎo)：

當(dāng)1≥x≥0.052時(shí)

[m³/s]---參見(jiàn)《真空設(shè)計(jì)手冊(cè)》

國(guó)防工業(yè)出版社

∴

∴t＝v/u＝15/2.3＝6.52(s)

若安全系數(shù)取n＝2則t＝13s

工程上為了便于記憶，通常取作1m³容器，排放口為dn32mm時(shí)，殘壓排放時(shí)間為1s。殘壓排放時(shí)間與排氣管徑成反比，容器直徑增加，排氣管徑可按比例相應(yīng)增加。

實(shí)驗(yàn)方法：必須在空罐1時(shí)，取一根直徑10-15mm長(zhǎng)度為3m的透明塑料管，做成u型管，靠近容器端長(zhǎng)度為1.0m，與罐1相連設(shè)一手動(dòng)閥門，另一端為1-1.3m，裝滿帶有顏色的液體，當(dāng)泄壓至儀表盤(pán)上壓力為0時(shí)，緩慢打開(kāi)手閥，至液面不再上升時(shí)，將安全手柄打開(kāi)放氣，同時(shí)計(jì)時(shí)至u型管兩端液面相等，所需的時(shí)間即為殘壓排放時(shí)間。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。