年產(chǎn)1.2萬噸乳化炸藥連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)

彈藥10-5班乳化炸藥生產(chǎn)線課程設(shè)計(jì)PAGE課程設(shè)計(jì)說明書題目:年產(chǎn)1.2萬噸乳化炸藥連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)院（部）：化工學(xué)院專業(yè)班級(jí)：彈藥10-5學(xué)號(hào)：2010301817學(xué)生姓名：陳之兼指導(dǎo)教師：劉峰2013年7月2日課程設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)1.2萬噸乳化炸藥連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)人員：第1組序號(hào)姓名學(xué)號(hào)主要編寫內(nèi)容成績（分）1呂標(biāo)2010301814第1、2章2丁延超2010301815第3章3江劍飛2010301812第4章4陳之兼2010301817第5、6章5牛孝磊2010301807第7、8章6王根喜2010301823第9章指導(dǎo)教師評(píng)語：成績：指導(dǎo)教師：2013年7月日安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）成績?cè)u(píng)定表PAGEPAGE24目錄前言 2設(shè)計(jì)說明書正文 4一．確定每天產(chǎn)量 4二． 根據(jù)每天確定的乳化炸藥產(chǎn)量設(shè)計(jì)水相罐、油相罐的設(shè)計(jì) 41水相罐的設(shè)計(jì) 52油相罐的設(shè)計(jì) 6二．設(shè)計(jì)或選擇乳化器 7三．乳化工序 7四．確定冷卻系統(tǒng)工序 8五．確定敏化工序 9六．確定裝藥和包裝工序 9七． 生產(chǎn)的主要設(shè)備 10八．工藝設(shè)計(jì) 11九．監(jiān)控系統(tǒng)工序 121乳化炸藥生產(chǎn)線的故障分析 141.1設(shè)備可能形成的故障點(diǎn)及對(duì)生產(chǎn)的危害 141．2工藝參數(shù)可能形成的故障點(diǎn) 142系統(tǒng)設(shè)計(jì) 162．1系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 162．2系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 173系統(tǒng)仿真測(cè)試 183．1系統(tǒng)仿真測(cè)試模型 183．2系統(tǒng)仿真試驗(yàn) 19后記 22參考文獻(xiàn) 23前言06年我國有近400家民爆生產(chǎn)企業(yè)，工業(yè)炸藥年產(chǎn)已達(dá)230萬t，其中乳化炸藥接近90萬t，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，約有200個(gè)生產(chǎn)企業(yè)擁有乳化炸藥生產(chǎn)線，每個(gè)企業(yè)年均生產(chǎn)乳化炸藥不到5000t，一些生產(chǎn)企業(yè)年生產(chǎn)乳化炸藥僅為3000余噸，小而分散，技術(shù)落后，專業(yè)技術(shù)人員少，崗位定員多，這就是我國工業(yè)炸藥的現(xiàn)狀，而表現(xiàn)在乳化炸藥上更為特出，近幾年經(jīng)大規(guī)模技術(shù)改造，使得上述問題有所緩解，但突出矛盾并沒有解決，萬噸級(jí)以上的生產(chǎn)線并不多見。2004年浙江省有兩個(gè)生產(chǎn)企業(yè)驗(yàn)收了年產(chǎn)可達(dá)萬噸以上的生產(chǎn)線，兩條生產(chǎn)線的共同特點(diǎn)是，使用一臺(tái)乳化器，使用兩套涼藥敏化裝置，這樣的一頭兩尾生產(chǎn)工藝不是解決矛盾的根本方法，因而未能在乳化炸藥生產(chǎn)企業(yè)得以推廣。在國內(nèi)，長沙礦冶研究院、北京礦冶研究院等都報(bào)導(dǎo)其大產(chǎn)能生產(chǎn)線的研究情況。據(jù)深圳金奧博科技有限公司文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，該公司開發(fā)的JWL系列乳化炸藥連續(xù)化生產(chǎn)線在產(chǎn)能上有兩套系統(tǒng)，2t／h以下，可采用強(qiáng)冷器與中溫發(fā)泡，產(chǎn)能在2．5t／h以上采用另一套方式。北京礦冶研究總院BGRlMM乳化炸藥技術(shù)公布，其生產(chǎn)技術(shù)具有產(chǎn)能大，機(jī)械化自動(dòng)化程度高，連續(xù)化流水作業(yè)，生產(chǎn)能力8000～14000t／a。中鋼集團(tuán)馬鞍山研究院研究開發(fā)的MRB型乳化炸藥微機(jī)控制連續(xù)化生產(chǎn)線其產(chǎn)量最大已達(dá)3．7t／h。國外研究情況：據(jù)美國埃列克化學(xué)公司文獻(xiàn)，美國埃列克化學(xué)公司的乳化炸藥生產(chǎn)線只需10名操作人員，采用動(dòng)態(tài)連續(xù)乳化，生產(chǎn)能力為25000t／a。俄羅斯波雷米列系列乳化炸藥生產(chǎn)線生產(chǎn)能力為5000～25000t／a，采用動(dòng)態(tài)連續(xù)乳化，全自動(dòng)生產(chǎn)線只需6～8人。瑞典尼特羅諾貝爾公司乳化炸藥生產(chǎn)線生產(chǎn)能力為25000t／a，采用靜態(tài)連續(xù)乳化。以上可以看出，我國乳化炸藥生產(chǎn)工藝與國外相比，在控制手段與工藝上趨于一致，而在規(guī)模上有較大差距，據(jù)報(bào)告，2005年我國工業(yè)炸藥產(chǎn)量達(dá)230萬t，而乳化炸藥已接近90萬t，大多乳化炸藥生產(chǎn)廠家乳化炸藥小時(shí)產(chǎn)能僅為3000～4000t／a，萬噸級(jí)生產(chǎn)線廖廖無幾，2005年國家民爆器材“十一五”規(guī)劃要求，在民爆產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)形成一批有相當(dāng)規(guī)模和技術(shù)力量的優(yōu)勢(shì)骨干企業(yè)，對(duì)規(guī)模小、產(chǎn)品水平低的企業(yè)要重組改造，企業(yè)規(guī)?；a(chǎn)要進(jìn)一步擴(kuò)大，要培育一批萬噸級(jí)、5萬t級(jí)、10萬t級(jí)炸藥生產(chǎn)企業(yè)。制約我國乳化炸藥生產(chǎn)規(guī)模的主要原因：（1）市場(chǎng)需求與國外先進(jìn)國家相比，我國工程爆破對(duì)炸藥的需求有較大差異，我國大型露天礦山少，中小型礦山和民采多，因而，我國工業(yè)炸藥的藥卷規(guī)格大多以小型藥卷(032～35)為主，出于經(jīng)濟(jì)的考慮，又以化學(xué)敏化的小型藥卷為主，而國外先進(jìn)國家，其礦山大多以中、深孔爆破為主，因而對(duì)小型藥卷的需求相對(duì)較少，而以中型藥卷和散裝藥居多，且敏化方式基本采用以玻璃微球?yàn)椴牧系奈锢砻艋绞?。?）工藝上的差異因市場(chǎng)需求的不同，故其生產(chǎn)工藝就會(huì)有差異，國外先進(jìn)國家乳化炸藥的生產(chǎn)工藝流程是：破碎一溶化．乳化一敏化一裝藥一涼藥．包裝入庫，而我國乳化炸藥的生產(chǎn)工藝流程是：破碎．溶化一乳化．涼藥一敏化．裝藥包裝．入庫。其差異主要表現(xiàn)在涼藥與敏化工藝上，中國是先涼藥后敏化再裝藥，而國外先進(jìn)國家是先敏化后裝藥再?zèng)鏊?，因?yàn)閲鉀龅氖撬幘?，國?nèi)涼的是基質(zhì)，所以，涼藥問題對(duì)于國外先進(jìn)國家是不成問題的，而我國則是生產(chǎn)工藝中最重要也是最難處理的一環(huán)，也是制約我國乳化炸藥向著連續(xù)化、規(guī)?；l(fā)展的瓶頸。產(chǎn)能不能提高的主要原因是涼藥問題，國內(nèi)涼藥系統(tǒng)一般采用靜(動(dòng)態(tài))管道式冷卻器，由于乳化基質(zhì)的熱導(dǎo)性不良和基質(zhì)隨著溫度的降低而粘度不增加，增加產(chǎn)能無非冷卻管道加長，而過長的冷卻管道的阻力越來越大，極不利于炸藥的安全生產(chǎn)，也破壞了乳化基質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使得炸藥性能下降。設(shè)計(jì)說明書正文一．確定每天產(chǎn)量年產(chǎn)量為12000噸，280個(gè)工作日，一天8小時(shí)，日產(chǎn)量為43噸，每小時(shí)產(chǎn)量為5.36噸，根據(jù)每天確定的乳化炸藥產(chǎn)量設(shè)計(jì)水相罐、油相罐的設(shè)計(jì)（要求：蒸汽加熱（蒸汽壓力0.1MPa），帶有臥式攪拌系統(tǒng)，裝有電子秤傳感器和溫度傳感器，流量計(jì)的確定）1.水相罐的設(shè)計(jì)水相罐的主要結(jié)構(gòu)見圖3.1，主要由攪拌裝置、計(jì)量裝置、換熱板組、罐體、溫體和外殼組成。人孔和進(jìn)料口在頂部，出料口處于罐體下部最低處，攪拌裝置和換熱板組都設(shè)置在罐體的下部，使水相物料的攪拌和溶化處于最佳狀態(tài)，水相罐的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：圖3.1水相罐結(jié)構(gòu)罐體容積的確定：乳化炸藥生產(chǎn)工藝根據(jù)炸藥生產(chǎn)能力、間歇式或連續(xù)式操作工況、罐體制造成本和廠房布置等因素，設(shè)計(jì)罐體的容積和配置的數(shù)量，罐體容積一般按下式進(jìn)行計(jì)算：T=V/Q式中V——溶解罐的容積，m3T——循環(huán)一次所需要的時(shí)間，minQ——容積循環(huán)速率，m3/min取水相的質(zhì)量則，故水相的密度：由《炸藥化學(xué)與制造》第222頁查得T=20min故（2）罐直徑和高度的確定：確定罐體的容積Ｖ后，考慮裝液高徑比對(duì)攪拌功率和對(duì)傳熱的影響，物料攪拌反應(yīng)特征對(duì)裝液高徑比的要求，以及內(nèi)置板式組對(duì)安裝空間的需要，根據(jù)常用攪拌容器裝液高徑比的推薦值，確定取值范圍1～1.3。根據(jù)立式圓筒平底平蓋常壓容器，按照裝液高徑比的推薦值，由下式：取H/D=1則,H=D=1.127m2.油相罐的設(shè)計(jì)油相熔貯罐：CYG-Ⅱ-500型，配置兩臺(tái)，容積500L，生產(chǎn)效率大于400kg.h該設(shè)備采用先進(jìn)的板式換熱技術(shù)，具有保溫、加熱、秤重、測(cè)溫等功能。V=500L所以H=D=0.86m二．設(shè)計(jì)或選擇乳化器4上海市化工裝備研究所SRF200-2WS產(chǎn)能：7.0t/h，N=11~18.5kw，工作轉(zhuǎn)速：955r/min，線速度：9.2m/s，單邊徑向間隙：6.5mm，軸向間隙：11.5mm，出口口徑：52mm，有效容積：3.5升0采用SRF200-2WS精乳機(jī)，該機(jī)由上海市化工裝備研究所設(shè)計(jì)并生產(chǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，噪聲低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無機(jī)械密封等特點(diǎn)，是我國目前使用的最多的乳化設(shè)備之一。該乳化炸藥專用乳化機(jī)是民爆行業(yè)首次通過技術(shù)鑒定的專用設(shè)備。該機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)新穎、合理，乳化效率高、產(chǎn)能大、能耗低，綜合技術(shù)性能居國內(nèi)領(lǐng)先。三．乳化工序硝酸銨用破碎機(jī)破碎成小塊，通過螺旋輸送機(jī)投入水相溶化罐，加水升溫溶化成水相。在儲(chǔ)罐內(nèi)保溫待用。油相材料配料后在油相熔化罐內(nèi)升溫熔化成油相，在儲(chǔ)罐內(nèi)保溫待用。水相及油相分別過濾除去雜質(zhì)，用水相泵及油相泵經(jīng)過流量計(jì)按比例輸送至預(yù)乳機(jī)制成預(yù)乳基質(zhì)，再用螺桿泵把預(yù)乳基質(zhì)注入精乳機(jī)，制備成乳化基質(zhì)。

四．確定冷卻系統(tǒng)工序冷卻器（敞開式）6南京三普造粒裝備有限公司CF鋼帶寬度：1.0/1.2/1.5m，有效冷卻面積：9.5~36.6m2，布料電機(jī)功率：1.5/2.2kw，鋼帶電機(jī)功率：2.2~5.5kw，生產(chǎn)能力：1500~7000kg/h，冷卻水用量：10~60

m3，冷卻水進(jìn)口壓力≥0.35MPa，鋼帶材質(zhì)為進(jìn)口特種不銹鋼，碾矸錕材質(zhì)為不銹鋼或非金屬材料，鋼帶轉(zhuǎn)速和碾壓錕轉(zhuǎn)速采用變頻器分別無級(jí)可調(diào)，電器為防爆型II選用南京三普造粒裝備有限公司的CF型號(hào)冷卻器（敞開式）鋼帶寬度：1.0/1.2/1.5m，有效冷卻面積：9.5~36.6m2，布料電機(jī)功率：1.5/2.2kw，鋼帶電機(jī)功率：2.2~5.5kw，生產(chǎn)能力：1500~7000kg/h，冷卻水用量：10~60

m3，冷卻水進(jìn)口壓力≥0.35MPa，鋼帶材質(zhì)為進(jìn)口特種不銹鋼，碾矸錕材質(zhì)為不銹鋼或非金屬材料，鋼帶轉(zhuǎn)速和碾壓錕轉(zhuǎn)速采用變頻器分別無級(jí)可調(diào)，電器為防爆型。優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能經(jīng)濟(jì)材質(zhì)耐銹，安全防爆。五．確定敏化工序敏化器序號(hào)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)格型號(hào)性能參數(shù)危險(xiǎn)類別13云南民爆集團(tuán)有限責(zé)任公司W(wǎng)M02-Ⅱ外形尺寸：1950×1100×1400mm3，生產(chǎn)能力：6t/h，主機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)：37r/min(可調(diào))，電機(jī)功率：7.5kw，攪拌與殼體的軸向間隙：3mm，徑向間隙：12mm，臥式傾斜結(jié)構(gòu)，進(jìn)出口為敞開式I選用云南民爆集團(tuán)有限責(zé)任公司的WM02-Ⅱ型敏化器，外形尺寸：1950×1100×1400mm3，生產(chǎn)能力：6t/h，主機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)：37r/min(可調(diào))，電機(jī)功率：7.5kw，攪拌與殼體的軸向間隙：3mm，徑向間隙：12mm，臥式傾斜結(jié)構(gòu)，進(jìn)出口為敞開式。六．確定裝藥和包裝工序3萍鄉(xiāng)金源恒業(yè)火工科技有限公司EL塑筒φ27-120mm，400-6000kg/h，N=7.5

kwII只有萍鄉(xiāng)金源恒業(yè)火工科技有限公司的EL塑筒型裝藥機(jī)滿足條件，故選用。

生產(chǎn)的主要設(shè)備：

序號(hào)

設(shè)備名稱

型號(hào)或規(guī)格

單位

數(shù)量

1

硝酸銨破碎機(jī)

XP-600

臺(tái)

1

2

螺旋輸送機(jī)Ⅰ

Φ300，L=8500

臺(tái)

1

3

螺旋輸送機(jī)Ⅱ

Φ300，L=5500

臺(tái)

1

4

水相溶化罐

1500L

臺(tái)

2

5

水相儲(chǔ)罐

2000L

臺(tái)

1

6

水相過濾器

HKG-3

臺(tái)

2

7

油相熔化罐

300L

臺(tái)

2

8

油相儲(chǔ)罐

500L

臺(tái)

1

9

油相過濾器

HKG-4

臺(tái)

2

10

水相泵

NM053SY02S12B

臺(tái)

1

11

水相流量計(jì)

-

個(gè)

1

12

油相泵

NM038SY02S12B

臺(tái)

1

13

油相流量計(jì)

-

個(gè)

1

14

預(yù)乳機(jī)

SRF120-1WS

臺(tái)

1

15

預(yù)乳螺桿泵

AEIN380-1D

臺(tái)

1

16

精乳機(jī)

SRF200-2WS

臺(tái)

1

17

基質(zhì)螺桿泵

AE4N380-1D

臺(tái)

1

18

加料機(jī)

JL

臺(tái)

1

19

冷卻塔

110t/h

臺(tái)

2

20

水泵Ⅰ

H＝30m，Q=85m3/h

臺(tái)

1

21

水泵Ⅱ

H＝30m，Q=75m3/h

臺(tái)

1

22冷卻器（敞開式）CF臺(tái)123敏化器WM02-Ⅱ型臺(tái)124裝藥機(jī)EL塑筒型臺(tái)1八．工藝設(shè)計(jì)：圖中乳化器為預(yù)乳器和精乳器串聯(lián)組成生產(chǎn)線優(yōu)點(diǎn)：

A、生產(chǎn)線采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品性能穩(wěn)定；

B、生產(chǎn)線可以根據(jù)需要生產(chǎn)不同性能的粉狀工業(yè)炸藥，滿足不同爆破的需要；

C、在保證產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上，采用廉價(jià)的原材料，降低生產(chǎn)成本；

D、生產(chǎn)過程的危險(xiǎn)工序采用超溫、超壓、斷水、斷流、震動(dòng)頻率變異等一系列自動(dòng)報(bào)停機(jī)安全保護(hù)措施，保證生產(chǎn)過程的安全性；

E、采用低速剪切乳化技術(shù)和基質(zhì)低壓輸送工藝顯著提高生產(chǎn)的本質(zhì)安全；

F、顯著提高產(chǎn)能，每小時(shí)產(chǎn)能達(dá)6噸；

G、采用結(jié)晶溫度控制技術(shù)和配套生產(chǎn)工藝顯著降低了能耗；

九．監(jiān)控系統(tǒng)工序

生產(chǎn)線使用微機(jī)自動(dòng)控制的三級(jí)控制，一級(jí)為設(shè)備的急停和啟動(dòng)控制，主要針對(duì)容易發(fā)生意外情況，需要現(xiàn)場(chǎng)人員及時(shí)采取措施的設(shè)備，二級(jí)為可編程控制器傳感器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)閉環(huán)控制，三級(jí)為微機(jī)自動(dòng)控制，通過可編程控制器和其它控制元件完成對(duì)生產(chǎn)線的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)停機(jī)和歷史數(shù)據(jù)記錄，并具有自動(dòng)保護(hù)提示及故障顯示功能。這種三級(jí)控制一旦微機(jī)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)的一級(jí)、二級(jí)控制仍然有效，生產(chǎn)線仍可安全運(yùn)行。自破碎開始,乳化、涼藥、敏化等都由計(jì)算機(jī)控制，其乳化是以累計(jì)計(jì)量取代了連續(xù)瞬時(shí)計(jì)量，提高了計(jì)量的準(zhǔn)確性和組份配比的一致性，油相、水相先經(jīng)罐式預(yù)乳，再經(jīng)精乳，大大提高r乳化的效果，克服了一些生產(chǎn)線連續(xù)乳化工藝開車前后不合格品多的缺點(diǎn)，開、停車廢料可在線處理，符合我國的環(huán)保要求。采用與產(chǎn)能配套的鋼帶涼藥系統(tǒng)，涼藥效率高，藥層厚度小，采用常壓式大產(chǎn)能連續(xù)敏化機(jī)，它們均為敝開式，提高了生產(chǎn)線的本質(zhì)安全。自動(dòng)控制部分控制系統(tǒng)采用高可靠性，易于擴(kuò)展和聯(lián)網(wǎng)，組態(tài)靈活，安裝調(diào)試方便，人機(jī)界面友好等優(yōu)點(diǎn)的DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，根據(jù)生產(chǎn)要求對(duì)水相、油相溫度實(shí)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制，對(duì)水相溶化罐、油相溶化罐、預(yù)乳釜、預(yù)乳液貯罐進(jìn)行液位監(jiān)測(cè)，確保生產(chǎn)的連續(xù)陛，對(duì)預(yù)乳罐電機(jī)、螺桿泵電機(jī)、精乳機(jī)電機(jī)，采用變頻調(diào)速控制，以滿足工藝要求；對(duì)冷卻水流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，自動(dòng)報(bào)警；對(duì)流量、壓力、電機(jī)功率，溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，異常自動(dòng)報(bào)警，直至強(qiáng)行停車，確保生產(chǎn)安全。采用數(shù)字監(jiān)視監(jiān)聽系統(tǒng)，以多畫面或單畫面及輪流切換的方式顯示攝像機(jī)圖像，對(duì)任何一個(gè)攝像畫面可進(jìn)行長時(shí)間連續(xù)記錄，并能進(jìn)行單畫面回放和貯存，設(shè)有聲音監(jiān)聽系統(tǒng)。1、乳化炸藥生產(chǎn)線的故障分析1.1設(shè)備可能形成的故障點(diǎn)及對(duì)生產(chǎn)的危害乳化炸藥生產(chǎn)線的主要設(shè)備如下：螺旋輸送電機(jī)Ml、油相熔化罐電機(jī)M2、水相溶化罐A電機(jī)M3、水相溶化罐B電機(jī)M4、油相儲(chǔ)罐電機(jī)M5、水相儲(chǔ)罐電機(jī)M6、油相泵M7、水相泵M8、粗乳器M9、精乳器MIO、布料器M1l、鋼帶輸送電機(jī)M12、珍珠巖輸送電機(jī)M13、連續(xù)混拌機(jī)M14、熱水泵M15、冷水泵M16、螺旋分料電機(jī)M17、催化劑泵M18和敏化劑泵M19。當(dāng)以上各臺(tái)設(shè)備發(fā)生負(fù)荷過載時(shí)，會(huì)使電動(dòng)機(jī)電流增大而燒毀電動(dòng)機(jī)，從而影響生產(chǎn)過程的連續(xù)性，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成火災(zāi)危險(xiǎn)，引發(fā)爆炸。乳化器是乳化炸藥生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備H】，當(dāng)乳化器出現(xiàn)機(jī)械故障(比如疲勞剝落、軸承故障、機(jī)械密封或攪拌裝置發(fā)生故障等)，如果處理不及時(shí)，可能導(dǎo)致機(jī)械裝置之間形成劇烈摩擦，對(duì)乳化基質(zhì)產(chǎn)生高溫、擠壓、碰撞等機(jī)械作用，就極有可能發(fā)生爆炸，這些故障征兆都是不可直接觀測(cè)和檢測(cè)的。另外，乳化炸藥生產(chǎn)線的各種控制器以及檢測(cè)儀表，比如可編程控制器、傳感器、流量計(jì)等，都可能發(fā)生故障從而影響生產(chǎn)過程的連續(xù)性。1．2工藝參數(shù)可能形成的故障點(diǎn)及對(duì)生產(chǎn)的危害乳化炸藥生產(chǎn)過程中工藝參數(shù)可能形成的故障點(diǎn)主要包括溫度過高、冷卻水?dāng)嗔鳌⒂退鄶嗔?、敏化劑斷料、乳化器電流過大等HJ。根據(jù)調(diào)研結(jié)果和專家經(jīng)驗(yàn)，得到工藝參數(shù)故障點(diǎn)見表1所示。以下對(duì)工藝參數(shù)可能形成的故障點(diǎn)及對(duì)生產(chǎn)的危害進(jìn)行具體分析：(1)溫度過高。油相熔化罐、水相溶化罐A、水相溶化罐B、油相儲(chǔ)罐溫度、水相儲(chǔ)罐溫度、乳化基質(zhì)和熱水罐的溫度需要實(shí)時(shí)監(jiān)控，溫度超限直接影響乳化炸藥生產(chǎn)線各個(gè)環(huán)節(jié)的物料溫度，生產(chǎn)出來的炸藥成品性能會(huì)受到影響，甚至還會(huì)出現(xiàn)更嚴(yán)重的危害。(2)冷卻水?dāng)嗔?。在乳化炸藥生產(chǎn)過程中，乳化器是高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，需要冷卻水對(duì)其旋轉(zhuǎn)軸承密封部分進(jìn)行連續(xù)冷卻。若出現(xiàn)冷卻水?dāng)嗨闆r，會(huì)導(dǎo)致乳化器密封損壞，漏藥造成局部干磨熱積聚，可能會(huì)釀成事故。(3)油水相斷料。當(dāng)油相儲(chǔ)罐缺料或油相管道堵塞時(shí)，會(huì)造成油相斷料；當(dāng)水相儲(chǔ)罐缺料或水相管道堵塞時(shí)，會(huì)造成水相斷料。油水相斷料直接導(dǎo)致乳化器空轉(zhuǎn)，乳化器長期空轉(zhuǎn)可能促使里面的乳化基質(zhì)溫度升高導(dǎo)致爆炸。(4)敏化劑斷料。在一定的溫度條件下，只有敏化劑分散均勻的乳膠基質(zhì)在出料之前保持恒定的發(fā)泡時(shí)間，才能達(dá)到乳化炸藥密度的控制要求。因此，敏化劑斷料后生產(chǎn)出來的乳化炸藥成品質(zhì)量不符合要求。(5)乳化器電流過高。乳化器是乳化炸藥生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，同時(shí)也是故障高發(fā)部位，因此需要加強(qiáng)對(duì)乳化器的保護(hù)。各種原因?qū)е碌娜榛麟娏鬟^高都要及時(shí)報(bào)警，乳化器電流過高可能直接導(dǎo)致乳化器故障，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)爆炸。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)2．1系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)該故障診斷系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(IPC)和可編程控制器(PLC)以及智能調(diào)節(jié)器構(gòu)成的集散控制結(jié)構(gòu)，其硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。該硬件系統(tǒng)在功能上主要分為三大部分：管理級(jí)(上位機(jī))、過程控制級(jí)(下位機(jī))和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控級(jí)，其實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和對(duì)生產(chǎn)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分散控制。2．2系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)故障診斷系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要在上位機(jī)上完成，主要包括知識(shí)庫、推理機(jī)制、解釋機(jī)制和人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，其軟件結(jié)構(gòu)如圖4所示。知識(shí)庫是整個(gè)系統(tǒng)的核心，基于專家系統(tǒng)的顯式知識(shí)庫的建立和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱式知識(shí)庫的建立，其質(zhì)量直接決定了智能故障診斷系統(tǒng)的性能。推理機(jī)制是智能故障診斷系統(tǒng)的最重要組成部分之一。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)的智能故障診斷系統(tǒng)的推理機(jī)制把兩種機(jī)制有效結(jié)合，不同的推理機(jī)制處理不同的知識(shí)，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，使整個(gè)智能故障診斷系統(tǒng)高效運(yùn)行。解釋機(jī)制是智能故障診斷系統(tǒng)中必不可少的部分，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)透明性的主要部件，是智能診斷系統(tǒng)區(qū)別于其它計(jì)算機(jī)程序的重要特征之一，主要負(fù)責(zé)回答用戶可能提出的各種問題。人機(jī)界面是用戶和系統(tǒng)進(jìn)行交互的重要窗口，它的設(shè)計(jì)應(yīng)從用戶使用的角度出發(fā)，使用戶易于理解。此外，其軟件界面應(yīng)該具有簡潔、友好的特點(diǎn)，并有幫助系統(tǒng)，以便用戶的操作和學(xué)習(xí)。3系統(tǒng)仿真測(cè)試3．1系統(tǒng)仿真測(cè)試模型采用VC++6．ox寸智能故障診斷系統(tǒng)的仿真測(cè)試模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖5所示。該仿真測(cè)試模型可以判斷智能故障診斷系統(tǒng)是否具有實(shí)時(shí)故障診斷能力，能否進(jìn)行準(zhǔn)確的故障定位及給出相應(yīng)的故障處理措施。仿真平臺(tái)的系統(tǒng)菜單主要包括系統(tǒng)管理、參數(shù)設(shè)置、故障模擬和報(bào)警記錄等，通過點(diǎn)擊相應(yīng)菜單可以完成不同的功能。(1)系統(tǒng)管理對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)，并采用分級(jí)管理模式，主要包括登錄、密碼修改、用戶管理、退出等子菜單。(2)參數(shù)設(shè)置菜單主要包括溫度、流量、電流、質(zhì)量以及其它參數(shù)的設(shè)置，所有的參數(shù)設(shè)置完畢后才能進(jìn)行仿真測(cè)試。(3)故障模擬菜單是為了對(duì)智能故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試而設(shè)計(jì)的，點(diǎn)擊故障模擬菜單會(huì)彈出故障選擇對(duì)話框，提示用戶選擇對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行測(cè)試。3．2系統(tǒng)仿真試驗(yàn)以“精乳器故障”為例來說明其仿真測(cè)試過程。該精乳器為立式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子直徑100ram，線速度15m／s，電機(jī)功率5．5kW，額定電流15A，其仿真測(cè)試流程如圖6所示。第一步：登錄進(jìn)入系統(tǒng)并設(shè)置各個(gè)工藝參數(shù)。如圖7所示。第二步：點(diǎn)擊“故障模擬”菜單，選擇“精乳器故障”系統(tǒng)會(huì)根據(jù)收到的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)與故障征兆表對(duì)比。例如：比較精乳器電流監(jiān)測(cè)值與設(shè)定值的大小，會(huì)彈出用戶信息窗口，如圖8所示。如果監(jiān)測(cè)值大于設(shè)定值，點(diǎn)擊“是”來確認(rèn)，否則點(diǎn)擊“否”。再逐一驗(yàn)證可能故障中的其它征兆是否成立，最終診斷結(jié)果確認(rèn)后會(huì)顯示故障診斷界面，如圖9所示。由圖9可知，最后智能故障診斷系統(tǒng)得出結(jié)論為冷卻水?dāng)嗔?，提醒用戶檢查冷卻水是否斷流。設(shè)計(jì)了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(口c)、PLC和智能調(diào)節(jié)器相結(jié)合的智能故障診斷系統(tǒng)，充分利用IPC軟件資源豐富以及可應(yīng)用不同軟件運(yùn)行復(fù)雜任務(wù)的特點(diǎn)，在VC++6．0集成開發(fā)環(huán)境對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真，結(jié)果顯示該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)故障診斷能力，能進(jìn)行準(zhǔn)確的故障定位，并能給出相應(yīng)的故障處理措施，可有效防止重大生產(chǎn)事故的發(fā)生。后記這種生產(chǎn)工藝的最大特點(diǎn)就是生產(chǎn)技術(shù)非常先進(jìn)。連續(xù)式生產(chǎn)的整體安全性非常好，因?yàn)樵谏a(chǎn)的過程中需要的人員很少且勞動(dòng)強(qiáng)度很低。所謂“連續(xù)性”，就是在生產(chǎn)的過程中物料不會(huì)間斷，按照溶化--乳化--冷卻--敏化－裝藥－包裝的順序，生產(chǎn)不會(huì)間斷，生產(chǎn)線布局非常緊湊、合理。對(duì)生產(chǎn)過程中的壓力、液位、溫度、流量進(jìn)行有效的監(jiān)控也使得各個(gè)工序匹配的很協(xié)調(diào)，生產(chǎn)工藝也因得益于專門的安全防護(hù)設(shè)施而安全性能很高，生產(chǎn)能力達(dá)6噸/小時(shí)。目前國內(nèi)的生產(chǎn)工藝大多采用大產(chǎn)能連續(xù)化自動(dòng)化生產(chǎn)工藝。隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，對(duì)于乳化炸藥的生產(chǎn)來說，其生產(chǎn)工藝技術(shù)及自動(dòng)化水平也在不斷的進(jìn)步，我們必須對(duì)生產(chǎn)過程中安全隱患加以注意。本文通過對(duì)乳化炸藥連續(xù)化自動(dòng)化生產(chǎn)工藝、相關(guān)設(shè)備及生產(chǎn)安全措施進(jìn)行簡要的介紹，并強(qiáng)調(diào)了對(duì)各參數(shù)的定期校驗(yàn)及自控系統(tǒng)安全設(shè)置進(jìn)行定期可靠性驗(yàn)證的重要性。能希望通過本文的相關(guān)介紹，讓讀者對(duì)乳化炸藥的生產(chǎn)工藝以及安全管理有著全新的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步確保生產(chǎn)安全。參考文獻(xiàn)[1]黃文堯，嚴(yán)事龍.炸藥化學(xué)與制造[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2009[2]民用爆炸物品專用生產(chǎn)設(shè)備目錄工業(yè)和信息化部安全生產(chǎn)司，2009年9月[3]吳龍翔，大產(chǎn)能乳化炸藥的研究，礦業(yè)快報(bào)，2006年6月[4]劉杰，粉狀乳化炸藥生產(chǎn)工藝研究與應(yīng)用，南京理工大學(xué)碩士論文，2009年6月[5]付卓，乳化炸藥生產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備及2013/7/62013/7/6自動(dòng)控制系統(tǒng)，長沙礦山研究院碩士學(xué)位論文，2008年6月[6]王越勝、呂德衍、彭建飛，乳化炸藥生產(chǎn)線智能故障診斷系統(tǒng)的研究，爆破器材，第三十八卷，第三期基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅