选矿药剂生产系统安全信息化建设浅析

摘 要 ：选矿药剂行业是我国有色金属行业中不可缺少的重要行业 ，它的发展伴随着有色金属行业的发展 ，历经了几个重要的生产工艺变更 ，以黄药生产为例 ，从上个世纪初发明了黄药 ，至今黄药仍然是世界上最主要的选矿药剂品种 ，其特点是成本低且选矿效果好 。 从起初的液体黄药生产工艺到现在的混捏机法生产工艺 ，历经了手工生产 、半机械化生产 、机械化半自动化生产 ，都与安全生产及作业环境的改善密不可分 。关键词 ：安全生产 ;信息化 ;建设

1 引 言选矿药剂行业是我国有色金属行业选矿中不可缺少重要行业 ，它的发展伴随着有色金属行业的发展 ，历经了几个重要的生产工艺变更 ，以黄药生产为例 ，从上个世纪初发明了黄药 ，至今黄药仍然是世界上最主要的选矿药剂品种 ，其特点是成本低且选矿效果好 。 从起初的液体黄药生产工艺到现在的混捏机法生产工艺 ，历经了手工生产 、半机械化生产 、机械化半自动化生产 ，都与安全生产及作业环境的改善密不可分 ，对企业的长远发展是十分必要的 。安全生产信息化建设是提高我国安全生产水平的一项基础性工作[1 ] 。 为了响应国务院 、国家安全监管总局 、国资委有关信息化 、自动化的要求 ;完成国资委 、中国有色矿业集团有限公司要求的信息化工作目标 ;提高生产的自动化水平 ，有效地消除或降低生产中存在的安全生产隐患 ，确保安全生产 ，提高劳动生产效率 ;改善工作环境 ，保证操作人员的职业健康与安全 ，降低环境污染 ，杜绝重特大安全生产事故的发生 。 安全信息化建设对提升铁岭选矿药剂有限公司(以下简称“铁岭药剂”)安全管理生产效率具有重要意义 。2 生产系统安全信息化相关法律法规我国制定颁布了《中华人民共和国安全生产法》 、《关于加强“十二五”时期中央企业信息化工作的指导意见》等一系列行政法规和部门规章规范性文件[2 ～ 7] ，部分标准举例见表 1 。表 1 法律规章和标准举例等级范围 名 称标准综合(1)《建筑设计防火规范》(GB50016 - 2006)(2)《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019 - 2003)(3)《工业企业设计卫生标准》(GBZ1 - 2010)(4)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058 - 92)(5)《职业性接触毒物危害程度分级》(GBZ 230 - 2010)(6)《石油化工可燃性气体和有毒气体检测报警设计规范》(GB50493 - 2009)(7)《生产过程安全卫生要求总则》(GB/Tl2801 - 2008)(8)《生产设备安全卫生设计总则》(GB5083 - 99)(9)《防止静电事故通用导则》(GB12158 - 2006)(10)《个体防护装备选用规范》(GB/T11651 - 2008)(11)《工作场所有害因素职业接触限值 第 1 部分 ：化学有害因素》(GBZ2 .1 - 2007) | (12)《工作场所有害因素职业接触限值 第 2 部分 ：物理因素》(GBZ2 .2 - 2007) 刎(13)《危险场所电气防爆安全规范》(AQ3009 - 2007)(14)《化工企业安全卫生设计规定》(HG20571 - 95)(15)《控制室设计规定》(HG/T20508 - 2000)3 公司基本简介1942 年 8 月 ，铁岭药剂正式成立 。 目前是中国第一家也是国内综合实力最强的选矿药剂企业 ，堪称小行业的“大明星” 。现铁岭药剂是由中国有色集团沈阳矿业投资有限公司控股 ，北京矿冶研究总院参股的国有股份公司 ，2012 年成功当选中国有色金属协会选矿药剂分会秘书长单位 。 产品涵盖合成黄药系列 、干燥粒状黄药 、黑药系列 、起泡剂 、羟肟酸系列 、巯基系列 、硫氨酯系列 、烷基黄原酸酯系列 、乙硫氮 、复合药剂等第 33 卷第 1 期2017 年 02 月有 色 矿 冶 NON - FERROUS MINING AND metaLLURGY Vol .33

作者简介 ：徐 进(1990 — ) ，学士学位 ，工程师 ，从事信息管理和人事管理工作 。 万方数据90 余种 ，并与科研院所 、重点高校合作 ，成功研发高效选钨 CF 系列 ，以及针对目前选矿业面临贫 、杂 、难 、氧化矿多的情形 ，研制的新型药剂 。 铁岭药剂销售网络遍及全国各地 ，曾荣获国家 、辽宁省银质奖 、优质产品奖 、新产品开发奖的“矿友”品牌选矿药剂驰名中外 ，销售全国 21 省 80 多个地区的同时 ，远销亚洲 、欧洲 、非洲 、北美洲 、南美洲 、大洋洲等 30 多个国家 ，在国内外享有较高的市场信誉和市场占有率 。4 生产黄药和黑药存在的危险(1) 火灾 、爆炸五硫化二磷为遇湿易燃物品 ，遇到水放出可燃性气体 ;二硫化碳 、乙醇 、吡啶 、丁醇 、异丁醇 、液氨 、甲酚 、黄药 、黑药均易燃 ，蒸气与空气混合能形成爆炸性混合物 ，存在点火源的情况下可能发生火灾 、爆炸 。在黄药 、黑药生产过程中如果泵 、管道 、阀门不严或法兰间的密封失效 ;混捏机及相关输送设备 、管线一旦发生泄漏 ;反应过程中控制原料流速 、加入量 、加料顺序 、搅拌速度以及控制冷却水的流量等操作错误 ;入量控制不当产生“冒锅”现象 ，造成物料外溢等现象时 ，均有发生火灾 、爆炸的危险 。(2) 中毒和窒息二硫化碳 、乙醇 、吡啶 、丁醇 、异丁醇 、液氨 、甲酚均有毒害性 ，如果容器 、泵 、管道 、阀门不严或法兰间的密封失效 ，则会造成有毒物料的跑漏 ，人员接触有毒物质有可能造成人员急 、慢性中毒或窒息 。(3) 化学灼伤氢氧化钠为碱性腐蚀品 ，一旦泄露与操作人员皮肤直接接触可造成化学灼伤 ;液氨也有腐蚀性 ，一旦泄露与操作人员皮肤直接接触也可造成化学灼伤 。(4) 粉 尘氢氧化钠粉碎 、输送 、加料过程中会产生粉尘 ，粉尘刺激眼和呼吸道 ，腐蚀鼻中隔 ，皮肤和眼直接接触可引起灼伤 。 五硫化二磷输送 、加料过程中会产生粉尘 ，对眼 、呼吸道及皮肤有刺激性 。 黄药和黑药包装过程中会产生粉尘 ，对人会造成刺激 ，长期吸入还会造成尘肺 。5 安全生产信息化升级与建设的具体方法与对策5 .1 控制系统的水平依据黄药和黑药工艺生产流程特点 ，装置控制室集中控制方式 ，并把所有信息引至铁岭药剂总调度中心进行集中监视 。 利用 DCS 对过程参数控制和计算 ，使工艺生产过程自动完成 。5 .2 控制系统的选择集散型控制系统(Distributed Control Systems ，简称 DCS)又称分布式控制系统 ，是对生产过程进行集中管理和分散控制的计算机系统 ，是随着现代大型工业生产自动化水平的不断进步和过程控制要求日益复杂应运而生的综合控制系统 ，它融合了计算机技术 、网络技术 、通讯技术和自动控制技术 ，是一种把危险分散 ，控制集中优化的新型控制系统 ，由集中管理 、分散控制和通信网络三大部分组成[8 ]在集散控制系统出现以前 ，控制系统经历了数据采集系统 、数字控制系统等发展阶段 ，同计算机控制系统相比 ，DCS 系统具有如下优点[9 ] ：(1) 实现各个单元操作的集中监控 ;(2) 输入值处理功能 ;(3) 输出值处理功能 ;(4)遥控措施功能 ：对突发事件如停电等系统采取相应的保护措施 ;(5)人性化的操作界面 ：控制系统操作简单 ，参数设置 、调整方便 ，便于操作 ;(6)报警和检测功能 ：采用计算机报警及画面闪烁报警提示 ;(7)记录报表生成与打印功能 ：按分组生成报表 ，可随时打印 8 小时时间段报表 ;(8)数据交换与共享功能 ：用来存储现场采集的数据 、控制输出以及某些计算的中间结果和控制算法结构 。5 .3 系统控制的方式系统控制方式是间歇操作 。

主要采用手 - 自动两种方式实现控制过程 ，所有现场气动切断阀在控制室都能遥控启闭 ，不需进入生产现场进行操作 ，控制方式简述如下 ：(1)二硫化碳 、乙醇 、吡啶 、丁醇 、异丁醇等液态物料采用重量显示控制 ，控制进料阀和出料阀 ，二者的配比由计量罐液位计控制实现 ，并且液位达到超高限位时联锁停止罐区的原料泵 。(2)黄药生产过程中原料氢氧化钠量由称重控制实现 ，重量达到设定值关闭加碱机的进料阀和电机 ，混捏机需要加料时自动或手动(控制室遥控)打开加碱机的出料阀 。(3)黑药生产过程中原料五硫化二磷量由称重控制实现 ，重量达到设定值关闭加料机的进料阀和电机 ，反应釜需要加料时自动或手动(控制室遥控)打开加料机的出料阀 。(4)黄药生产过程中醇 、二硫化碳采用全封闭式自动化控制方式上料 ，粉碱采用管链式输送机输送 ，加碱机采用螺带输送机 ，并采用称重模块来输出重量信号引入 DCS 控制系统 ，以控制反应用碱 ，达到62 有 色 矿 冶 第 33 卷万方数据控制反应温度的目的 。 整个生产过程信息化 、自动化控制 ，从而实现整个工艺过程的密闭 ，可以大幅度减轻职工劳动强度 。(5)黄药生产过程中使用的原料二硫化碳挥发的气体有毒 、易燃 ，乙醇 、丁醇挥发的气体易燃 ，在易泄漏的地方分别设置有毒和可燃气体探头 ，检测信号引至装置控制室显示 、报警 ，并与风机联锁 。(6)黑药生产过程中使用的原料丁醇 、异丁醇 、液氨 、吡啶挥发的气体易燃 ，中间产物硫化氢有毒 、易燃 ，在易泄漏的地方分别设置有毒和可燃气体探头 ，检测信号引至装置控制室显示 、报警 ，并与风机联锁 。5 .4 控制室的设置每套生产装置设置一个装置控制室 ，并把所有信息引至公司中心调度站 。 控制室设在装置一侧并在安全区域 。 控制室符合《控制室设计规定》相关规定 。5 .5 安全技术措施(1)现场仪表设备应符合防爆要求 。 (2)生产装置控制室安装了火灾报警设备和事故应急照明灯 。(3)在控制室 DCS 显示屏或附助台上设有紧急停车按钮 ，并设置手动自动切换装置 。6 效益分析(1)原料节约生产系统进行安全信息化改造后 ，由于系统密闭性好 ，反应温度控制稳定 ，减少化学反应过程中的原料挥发及跑冒滴漏现象的发生 ，预计每吨产品原材料将降低 0 .3% 。 全年按 3 .3 万 t 原料计 ，原料节约总量 99 t ，按原料平均价格 6000 元/t 计算 ，全年节约价值 59 .4 万元 。(2)人员工资支出铁岭药剂现有岗位人员 300 多人 ，实现安全生产信息化后 ，减轻工人劳动强度 ，预计岗位人员将减少 50 人 。 按人均收入 3 万元计算 ，每年将减少支出150 万元 。7 总 结(1)铁岭药剂生产的原料和产品大部分为易燃易爆物品 ，通过进行本次安全生产信息化升级完成后 ，可大大提高操作者在生产过程中的安全保护程度 。(2)通过安全生产信息化升级建设 ，在使安全保障得到进一步加强的同时 ，使选矿药剂工艺装备和自动化水平得到大幅度提升 ，同时还可进一步提高工作效率 。(3)安全生产信息化升级建设完成后 ，可减少生产过程中物料的跑 、冒 、滴 、漏 ，降低原材料消耗 ，改善生产环境 ，降低职业健康危害 ，减少环保排放 ，具有明显的经济效益 、社会效益和环保效益 。参考文献 ：[1] 郑双忠 .美国事故应急指挥系统[J] .现代职业安全 ，2006 ，(6) ：55 - 58 .[2] 《中华人民共和国监控化学品管理条例》 [Z ] .(中华人民共和国国务院令第 190 号 1995 .12 .27) .[3] 《易制毒化学品管理条例》 [Z ] .(中华人民共和国国务院令第445 号 2005 .08 .26) .[4] 《危险化学品安全管理条例》 [Z ] .(中华人民共和国国务院令第 591 号 2011 .03 .02) .[5] 《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》 [Z ] .(中华人民共和国国务院国发[2010]23 号 2010 .07 .19) .[6] 《国务院关于坚持科学发展安全发展促进安全生产形势持续稳定好转的意见》[Z] .(中华人民共和国国务院国发[2011 ]40 号2011 .11 .26) .[7] 《关于加强"十二五"时期中央企业信息化工作的指导意见》[Z] .(国务院国有资产监督管理委员会国资发 [2012 ]93 号2012 .07 .02) .[8] 付扬 .集散控制系统组态软件的设计与实现[J] .基础自动化 .2001 ，8(2) ：57 - 59 .[9] 易江义 .工控组态软件的发展与开发设计[J] .洛阳工业高等专科学校学报 ，2003 ，13(1) ：33 - 35 .

A Brief Analysis of Safety Informationization Construction Applied in Flotation Reagents Production System XU Jin (T ieling Flotation Reagents Co .，L td .，Tieling ，112002 ，China) Abstract ：Flotation reagents production system safety informationization , which is a good method , can ef - fectively eliminate or reduce the occurrences of hidden dangers in production . Applying that method can al - so improve the level of safety management , improve employees'working environment , reduce the ratio of occupational accidents , ensure employees'health and safety in the aspects of occupation and respond to the related requirements of the national relevant informationization and automation as well , in order to achieve the working aim of the informationization according to the national requirements . Key words ：safety production ; informationization ; construction