离子交换树脂塔的操作系统

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1、目 录1.0 总论1.1 两位阀(开-关阀)2.0 DCS的实施2.1 树脂塔概略图2.2 树脂塔再生控制板3.0 程序说明3.1 正常操作程序3.2 再生程序4.0 树脂塔手动控制4.1 安全互锁(联锁保护)1.0 概论正常操作的离子交换树脂塔06F001A及B是按盐水流动方向串联连接的。再生及调整条件时，第一个塔先停止运转，再生完成之后，再将此塔作为第2个塔介入(重新投入)生产线。为使过程按程序进行， 环塔的配管布置配备遥控双位阀(开-关阀)(XV)，并利用流量控制阀(FV)，由DCS程控自动驱动或由控制室操作员直接在DCS图像页上手动驱动。因此，系统由在DCS上的图像页来完成，在该DCS

2、图像页上显示着带有所有的仪表指示值的2个树脂塔，因此有可能操作并监控各程序步骤。DCS上的图像页必须按后文中报告并说明的“图”来实现。1.1 双位阀(开关阀)在树脂塔图像页上，有可能利用双位阀的状态显示来监控各步骤的正确操作。每个阀的开/关位置，由两个限位开关来显示：在DCS上，双位阀的颜色必须按有关限位开关的位置来改变(开=绿，关=红)。在限位开关出故障情况下，DCS图像页上的颜色是红色闪烁。任何要求按时序操作的地方，仅当收到来自限位开关的反馈信息，说明前一步骤的阀位已达到，才能进行下一个步骤。当未能收到所要求的反馈信息，或实际阀位与程序所设定的阀位不一致时，则在15秒等待时间之后，程序就被

3、停止。在手动操作时，直接在树脂塔图像页上驱动双位阀(XV)，选择有关的阀门开或关。2.0 DCS的实施2.1 树脂塔概略图为了核查树脂塔的操作及再生，一简化流程图扼要示于图1“树脂塔系统”。除了设备示意图及显示管道布置的略图之外，必须实现下列特点：有关双位阀开(绿色)、关(红色)的显示；流量控制器FIC0671/72/73的显示、带有所有的必要状态(自动/手动、串级)及控制阀的参数(PV、SV及MV)；在带有RESET按钮(复位按钮)及最终设定点(可调)的FQ0671/72/73上的累计流量的显示；泵的操纵(现场/遥控，开/关及故障显示，起动/停车按钮)；塔再生的状态(开/关)的文字显示；实际

4、再生步骤号数的文字显示；实际步骤剩余时间的文字显示；树脂塔显示系统上，设有声、光报警(既设有光信号，又设有声信号)。2.2 树脂塔再生控制板图像页在专用的“图像页”“RESIN TOWERS REGENERATION CONTROL BOARD(树脂塔再生控制板)”(图2)上，提供下列各项以便进行以上说明的各个程序步骤。再生控制板上的各按钮用鼠标拨动、切换，并具有下列显示(或等效情况)：-当按钮不能利用时，显示浅灰色(文字也浅灰色)；-当按钮可利用时，显示深灰色(白色文字)；-当相应操作在运作，则显示绿色(白色文字)。2.2.1 操作模式2个按钮PB1及PB2用于自动或手动操作模式。当按下PB

5、1“AUTO(自动)”时，程序由DCS自动控制；当按下PB2“MANUAL(手动)”时，程序由操作员从DCS上，手动进行。当系统处于“AUTO(自动)”位置时，除了排气阀之外，不可能手动操作XV及FV阀。从“AUTO(自动)”切换到“MANUAL(手动)”总是可能的并且在这种情况下，所有的阀保持在最后的位置上。控制板上报出的显示并非都在运作。手动操作期间，DCS并不控制阀门及程序；因此，仅当阀门具有表4中“阶段1”或“阶段7”的同样位置时，才有可能从“MANUAL(手动)”切换到“AUTO(自动)”。DCS起动时，按钮PB2“MANUAL(手动)处于受驱动状态(深灰色)，其它按钮则处于非受驱动

6、状态(浅灰色)。准备进行以下各项操作：按PB2“MANUAL(手动)”，它从深灰色转变为绿色；从流程图图像页上，开双位阀对应于塔处于A-B操作或B-A操作；于是PB1“AUTO(自动)”从浅灰色转变为深灰色；为起动自动操作，按PB1“AUTO(自动)”，它从深灰色转变为绿色，而PB2“MANUAL(手动)”则从绿色变为深色(运行中的)。2.2.2 选择程序按钮2个按钮KB1-KB2，用于吸收程序的选择，KB-1=选择程序A-BKB-2=选择程序B-A当操作模式是“AUTO(自动)”(PB1绿色)时，则根据双位阀的选择，按钮KB1(或KB2)自动从灰色变为绿色同时带有白色显示“A-B OPERA

7、YION(A-B操作)”(或“B-A OPERATION(B-A操作)”)。剩下的按钮KB2(或KB1)呈深灰色。当操作模式是“MANUAL(手动)”(PB2绿色)时，操作员必须开/关阀门以达到表4中阶段1(或7)的同样的位置，然后通过按按钮KB1(或KB2)，使4.1节中说明的“安全互锁”被驱动。2.2.3 再生预处置按钮2个按钮KB3A-KB3B用于树脂塔A或B的再生预处置。按KB3A(当KB1在运行时，它由浅灰色变为深灰色)，或KB3B(当KB2在运行时，它由浅灰色变为深灰色)，在“AUTO(自动)”操作中，串联塔中的第一个塔(06F001A或B)从生产线中被隔断开并准备好通过表4显示的

8、3个阶段2-3-4(对塔A)或8-9-10(对塔B)进行再生。在第3步结尾时(对应于阶段4或阶段10)，DCS必须显示接下来的事情：1在(从生产线上)隔断开塔06F001A的情况下，a) 发出文字显示塔A“READY FOR REGENERATION(准备再生)”的信号，同时KB4从浅灰色(文字也浅灰色)变为深灰色(白色文字)；b) 文字显示“A-B OPERATION(A-B操作)”转变为“B OPERATION(B操作)”(绿色)。2在(从生产线上)隔断开塔06F001B的情况下，a) 发出文字显示，塔B“READY FOR REGENERATION(准备再生)”的信号，同时KB4B从浅灰

9、色(文字也浅灰色)变为深灰色(白色文字)；b) 文字显示“B-A OPERATION(B-A操作)”转变为“A OPERATION(A操作)”(绿色)。在“MANUAL(手动)”操作情况下，当阀门具有如表4中阶段4(或10)的同样位置时，操作员必须按KB3A(或KB3B)，驱动“安全互锁”如4.1节中所述。2.2.4 起动再生按钮2个按钮KB4A-KB4B用于起动再生程序。按KB4A或B，再生程序被起动并将自动进行到第40步(步骤40)，如表5中的程序表上所示。按KB4A(或B)之后，在06F001A(或B)箭头上文字显示“REGENERATION(再生)”变为绿色，而KB4A(或B)的文字显

10、示“REGENERATION START(再生起动)”则变为浅灰色。同时，在REGENERATION SEQUENCE(再生程序)窗口内部，出现下列绿色显示：“RUN(运行)”进入名为STATE(状态)的方格；按照表5上所述，步骤号数及说明显示于STEP(步骤)/PHASE(阶段)方格上；运行中的步骤(活动步骤)的剩余时间及总持续时间显示于TIMER(计时器)方格上。在再生按钮KB5A(或B)结束时，塔A(或B)“INSERTION(介入，重新投运)”将由浅灰色变为深灰色。在任何情况下，DCS必须将信号“END REGENERATION(结束再生)”发进名为 STEP/PHASE of REG

11、ENERATION SEQUENCE(再生程序的步骤/阶段)窗口的方格中。2.2.5 再生后，塔的介入(重新投运)2个按钮KB5A-KB5B用于将再生后的塔重新插入生产线作为串联塔中的后塔。按KB5A(或KB5B)，塔06F001A(或B)通过表4中所示2个阶段6-7(或12-1)被布置成串联，同时显示“INSERTION PREDISPOSITION(介入(重新投运)预处置)”在2个阶段执行期间由灰色变为绿色。介入生产线(重新投运)结束时，按钮KB5A(或KB5B)失去作用，同时DCS必须显示接下来的事情：1. 塔06F001A介入生产线(重新投运)情况下a) 文字显示塔A“REGENERA

12、TION(再生)”失效，而显示“IN OPERATION(操作中)”则变为绿色；b) 文字显示“B OPERATION(B操作)”变为“B-A OPERATION(B-A操作)”(绿色)。2塔06F001B介入生产线(重新投运)情况下a) 文字显示塔B“REGENERATION(再生)”失效，而显示“IN OPERATION(操作中)”则变为绿色；b) 文字显示“A OPERATION(A操作)”变为“A-B OPERATION (A-B操作)”(绿色)。2.2.6 停再生程序按钮DCS上的KB6按钮用于“SEQUENCE STOP(程序停)”。若按KB6，则文字显示“STFETY POSIT

13、ION(安全位置)”将出现于REGENERATION SEQUENCE(再生程序)窗口。此事件将停止该程序，而再生中的塔A或B将进入安全位置(除0652A或B之外，所有的阀都关闭)。操作中的树脂塔将继续在操作。2.2.7 放空阀按钮KB7用于“CONSET OPENING XV-0652 AND XV-0663(同意开XV-0652及XV-0663)”。“同意consent”仅对正常操作下的塔的XV-0652及XV-0663阀给出。禁止同意手动开再生过程中的塔的XV-0652及XV0663。同意后，操作员即可开、关XV-0652阀。当XV-0652被开时，XV-0663阀也自动开。任何情况下，

14、当阀被随意打开，它们将在稍后自动关闭10秒。2.2.8 报警操作阶段及再生阶段，若有关阀门未能按程序顺序正确开/关，则在控制板上、下列报警(既有光又有声)信号必须出现：-“DEFECT ON ABSORPTION(吸收故障)”-“DEFECT ON REGENERATION(再生故障)”-“DEFECT ON PUMP(泵故障)ALARM RESET(报警器复位)按钮KB8必须实现。2.2.9 再生参数按按钮KB9，以下一些表就会出现并有可能(针对表1)改变再生参数(流率/时间/累计量)的设定值：(见原文P11表1；P12表2,3)2.2.10 再起动程序按钮停车(通过按KB6或对未可预见故障

15、)之后，可以从下列主要阶段(对有关步骤参看表5)之一，利用下列7个按钮之一，再起动再生操作：1 KB10从步骤1起动(盐水卸空)2 KB11从步骤8起动(水反洗)3 KB12从步骤15起动(盐酸洗)4 KB13从步骤21起动(水洗)5 KB14从步骤26起动(碱反洗)6 KB15从步骤31起动(水洗)7 KB16从步骤36起动(盐水充灌)注：总是从“stand-by phase(备用阶段)”起动。对于以上7个主要再生阶段中的每1个，发信号的状态都应配备、步骤的文字显示，在正常执行该阶段期间，它(步骤的文字显示)也将是绿色闪烁而当该阶段完成时将是稳定放光。2.2.11 脱盐水，18%HCl及32

16、%NaOH的窗口为了FQIC-0672及FQIC-0673的设定点自动变动，HCl/H2O及NaOH/H2O比率控制器FY-0671配备可调设定点是必要的。流量累计器FQIC-0671，FQIC-0672及FQIC-0673控制着该时序(顺序)。同时这此累计器也有可调设定点及零点设定。所有的必要的显示及参数，如控制阀的PV、SV及MV，控制器的AUTO(自动)/MAN(手动)状态等等，示于3个专用的窗口，一个用于DEMI-WATER(脱盐水)，一个用于HCl18%还有一个用于NaOH32%的控制。2.2.12 泵的窗口监控泵05P002A/B状态(ON(开)/OFF(关)，LOCAL(本机)/

17、REMOTE(遥控)，FAILURE(故障)的所有必要的显示、示于一专用的窗口，以及还有一对用于START(开车)/STOP(停车)指令的按钮。注意：为了利用本按钮起动泵，图像页上的泵的“Local/Remote(本机/遥控)”控制的“前置(led)”必须加以控制：若“前置(led)”是开(黄色)，则泵处于本机控制状态且不可能利用本按钮开泵或停泵。2.2.13 图像页移位按钮按PB3，DCS必须使一个专用的图像页显像，在该图像页上显示出表5所述再生时序的细则。按PB4，DCS必须向着树脂塔系统的图像页移位(参自有关文件号100-FA-3010-Video Pages for DCS(DCS图像

18、页)。(接至原文P14-17)3.2.1 再生控制回路NO：01 回路：FQUC-0671流量变送器FT-0671给出一4-20mA信号至控制器FQIC-0671显示来自环路的水的流量。步骤5步骤4结束时，控制器FQIC-0671开始控制在洗涤及充灌程序期间去到树脂塔的水流量。一个斜坡信号(ramp)将在60秒钟之内将设定点从0提升到24m3/h。此后，控制器即保持此设定值。同时，在控制器FQIC-0671开始工作时，计数器FQ-0671开始累计水流量。当累计器达到其设定点12m3时，步骤5结束。操作员有可能改动控制器的最终设定点及计数器设定点。报警“DEFECT ON ABSORPTION(

19、吸收故障)”将显示于DCS上-若90秒钟后，FIC-067124m3/h；-若35分钟后，FQ-067112m3。步骤7从步骤6结束起10分钟后，一个斜坡信号应在30秒钟内关闭控制阀FV-0671。NO：02 回路：FQIC-0671流量变送器FT-0671给出一4-20mA信号至控制器FQIC-0671显示来自环路的水的流量。步骤11/12/13步骤10结束时，控制器即开始控制反洗程序期间去到树脂塔的水流量。第1个斜坡信号将把设定点于30秒钟内从0提升到14m3/h。7分钟后第2个斜坡信号将把设定点于30秒钟内一直提升至28m3/h。再过7分钟之后，第3个斜坡信号将把设定点于30秒钟内一直提

20、升到42m3/h。同时，当控制器FQIC-0671开始工作，计数器FQ-0671开始累计水流量。当累计器达到其设定点18.7m3时，一斜坡信号应于60秒钟内关闭控制阀FV-0671，同时，步骤13结束。操作员有可能既改动控制器的最终设定点及应达到的时间又改动计数器设定点。报警“DEFECT ON AVSORPTION(吸收故障)”将显示于DCS上：-若20分钟后FIC-067142m3/h；-若40分钟后FQ-067118.7m3。NO：03 回路：FQIC-0671/FQIC-0672流量变送器FT-0671给出4-20mA信号至控制器FQIC-0671显示来自环路的水流量，而流量变送器FT

21、-0672则给出4-20mA信号至控制器FQIC-0672显示来自环路的HCl流量。步骤19当步骤18结束时，主控制器FQIC-0671开始控制水流量以18%HCl与脱盐水混合来配制7%HCl溶液。一斜坡信号将设定点于60秒钟内由0提升至15.1m3/h。此后，控制器保持该设定点。串级的控制器FQIC-0672按照所要求的比率HCl/H2O=0.59(这意味着FIC-0672的设定点等于0.5915.1=8.9m3/h)从主控制器的现值得到其设定点。同时当随动控制器FQIC-0672开始工作，计数器FQ-0672开始累计HCl流量。当累计器到其设定值4.6m3时，一斜坡信号应在60秒钟内关闭控

22、制阀FV-0672，同时步骤19结束。操作员有可能改动主控制器的最终定值，HCl/H2O比率以及计数器设定值。报警“DEFECT ON ABSORPTION(吸收故障)”将显示于DCS-若从阶段开始起90秒钟后，FIC-067115.1m3/h；-若35分钟后FQ-06724.6m3。步骤20当步骤19结束(即当阀FV-0672关闭)，一斜坡信号必须于60秒钟内关闭控制阀FV-0671。NO：04 回路：FQIC-0671流量变送器Fr-0671给出4-20mA信号至控制器FQIC-0671显示出来自环路的水流量。步骤24当步骤23结束，控制器FQIC-0671开始控制水洗程序期间去到树脂塔的

23、水流量。一斜坡信号将设定点于60秒钟内由0提升至24m3/h。此后，控制器保持此设定点。同时，当控制器FQIC-0671开始工作，计数器FQ-0671即开始累计水流量。当累计器达到其设定点24m3时，一斜坡信号必须于60秒钟内关闭控制阀FV-0671，同时步骤24结束。操作员有可能改动控制器最终设定点及计数器设定点。报警“DEFECT ON REGENERATION(再生故障)”将显示于DCS上：-若90秒钟后，FIC-067124m3/h；-若65分钟后FQ-067124m3。NO：05 回路：FQIC-0673流量变送器FT-0671给出4-20mA信号至控制器FQIC-0671显示来自环

24、路的水流量，而流量变送器FT-0673则给出4-20mA信号至控制器FQIC-0673显示来自分配回路(distribution circuit)的NaOH流量。步骤29当步骤28结束时，主控制器FQIC-0671即开始控制水流量，用32%NaOH与脱盐水混合以制备4%NaOH溶液。一斜坡信号将设定点于60秒钟内由0提升至21.53m3/h。此后，控制器FQIC-0671即保持该设定点。串级的控制器FQIC-0673按照所要求的比率NaOH/H2O=0.11(这意味着FIC-0673的设定点等于0.1121.53=2.36m3/h)从主控制器的现值得到其设定点。同时，当随动控制器FQIC-06

25、73开始工作，计数器FQ-0673开始累计NaOH流量。当累计器达到其设定点1.3m3时，一斜坡信号必须于60秒钟内关闭控制阀FV-0673，同时步骤29结束。操作员有可能改动控制器的最终设定点，NaOH/H2O比率及计数器设定点。报警“DEFECT ON ABSORPTION(吸收故障)”显示于DCS上：-若90秒钟后FIC-067121.53m3/h；-若40分钟后FQ-06731.3m3。步骤30当步骤29结束时，一斜坡信号必须于60秒钟内关闭控制阀FV-0671。NO：06 回路：FQIC-0671流量变送器FT-0671给出4-20mA信号至控制器FQIC-0671显示出来自界区边界

26、的水流量。步骤34当步骤33结束时，控制器FQIC-0671开始控制水洗程序期间去树脂塔的水洗量。一斜坡信号将于60秒钟内将设定点由0提升至24m3/h。此后，控制器保持此设定点。同时，当控制器FQIC-0671开始工作，计数器FQ-0671开始累计水流量。当累计器达到其设定点12m3时，一斜坡信号必须在60秒钟内关闭控制阀FV-0671，同时步骤34结束。操作员有可能改动控制器的最终设定点及计数器设定点。报警“DEFECT ON ABSORPTION(吸收故障)”显示于DCS上：-若90秒钟后FIC-067124m3/h；-若35分钟后FQ-067112m3。3.7 步骤36-37-38步骤

27、37当定时器达到其设定点(70min)时，步骤37结束。控制员有可能改变定时器设定。步骤38首先开XV-0661。仅当XV-0661全开时，才关XV-0660及XV-0672。当定时器达到其设定点(35min)时，阶段38结束。操作员有可能改变定时器设定。步骤39当定时器达到其设定点(20min)时，阶段39结束。操作员有可能改变定时器设定。4.0 树脂塔手动控制树脂塔再生操作所涉及的所有(开/关)双位阀(按照“安全互锁4.2”)，当操作模式为“手动”时，都可以从“RESIN TOWER SYSTEM(树脂塔系统)”图像页上直接开或关。它们可以通过按阀门指示(由DCS管理员进行操作)、开或关。

28、按后，该系统即配备一窗口(开在同一图像页上)该窗口要求“行动确认(action confirmation)”(开或关)；“阀关”显示红色，而“阀开”则显示绿色。开阀期间，颜色由红变绿，并保持闪烁直到达到阀限位开关。若在开阀或关阀期间，发生某故障，则颜色将变为红色闪烁。4.1 安全互锁4.1.1 正常操作塔正常操作期间，(A-B按KB1，或B-A按KB2)，下列“互锁”被驱动：(接原文P23：4.1.1a,b,)4.1.2 A塔再生在起动A塔再生之前，按按钮KB3A(同意A塔再生)。GVR-A阀(4.3.1a条目 )上的“互锁”被旁路(绕过)，以便有可能操作这些阀，同时，相应的GVO-A阀组(4.3.1b条目)则被锁住关闭。4.1.3 B塔再生 在起动B塔再生之前，按按钮KB3B(同意B塔再生)。GVR-B阀(4.3.1a条目)上的“互锁”被旁路(绕过)，以便有可能操作这些阀，同时相应的GVO-B阀组(4.3.1b条目)则被锁住关闭。15