Введение к работе
Актуальность темы
Хлор является одним из наиболее широко распространенных среди эименяемых в производстве сильно действующих ядовитых веществ ( СДЭДЗ ) Он пользуется как непосредственно в химической промышленности (производство юрсодержащих органических и неорганических соединений - хлорная ромышленность ), так и в текстильной, целлюлозной, оборонной и других отраслях ромышленности, в коммунальном хозяйстве для хлорирования воды и для прочих шитарных нужд. Мировое производство хлора превысило 30 млн. тонн в год. [отребители хлора расположены часто в черте крупных населенных пунктов. При гом хлор является одним из сильнейших отравляющих веществ (достаточно :помнить, что это было первое отравляющее вещество, примененное против еловека в военных действиях ). Предельно допустимая концентрация содержания пора в воздухе (ПДК) составляет I мг/м3. Наиболее опасны выливы жидкого хлора, ак как 1 л сжиженного газа образует до 400 л воздушной смеси смертельно опасной онцентрации. Острое отравление парами хлора сказывается мгновенно, а ыздоровление проходит долго, часто сопровождается тяжелыми осложнениями, пасен хлор и в малых концентрациях при длительном воздействии, вызывая ронические заболевания. В настоящее время все большее внимание уделяется оздействию хлора на природную среду в целом.
Как правило, объекты хранения и производства хлора укомплектованы остаточно надежными системами локализации и ликвидации его выбросов. Однако ффективность их применения напрямую связана со своевременностью включения. Іозтому так необходимо иметь надежные средства обнаружения и контроля одержання хлора в воздухе промышленных предприятий. Применяемые на практике ешения с использованием существующих газоанализаторов хлора не отвечают овременным требованиям. Полностью отсутствуют комплексные решения по онтролю за содержанием хлора в атмосфере на значительных площадях -ерритории предприятия, производства и т.п. Имеющиеся приборы не способны аботать в составе современных автоматических систем контроля. Поэтому создание втоматической системы контроля содержания хлора в воздухе рабочей зоны ромышленных предприятий (далее по тексту - АСКХ) представляет актуальную аучно-техническую задачу.
Цель работы
Создание многоканальной распределенной автоматизированной системы :онтроля за содержания хлора в воздухе рабочей зоны промышленных предприятий^ ысокими метрологическими и эксплуатационными характеристиками. Для юстижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Разработать методику анализа химической обстановки на объектах, іроизводящих, перерабатывающих или хранящих хлор.
-
Создать газоанализаторы хлора с различными диапазонами измерения, >твечающие техническим требованиям к приборам в составе АСКХ.
3. Разработать многоканальную распределенную АСКХ с измерительны» комплексом на основе созданных газоанализаторов.
Методика исследований
В диссертационной работе использованы методы системного анализа математического моделирования, технической кибернетики, системотехники і метрологии.
Научная ценность
1. Модифицирована методика анализа химической обстановки на объектах
производящих, перерабатывающих или хранящих хлор. Полученная методик;
позволяет решать задачи прогнозирования химической обстановки при авариях <
выбросом хлора, оценивать последствий таких выбросов, давать рекомендации п<
ликвидации последствий выбросов, моделировать различные аварийные ситуации,;
также служит основой для алгоритмического и программного обеспечения АСКХ.
2. Созданы электрохимические газоанализаторы хлора с диапазонам!
измерения (0.5...50) мг/м3 - ППХІ и (0...5) мг/м3 - ГШХ2. В сравнении
существующими фотоколориметрическими приборами ("Сирена-М'" и ФКГ-ЗМ
данные газоанализаторы обладают следующими преимуществами:
имеют значительно более широкий диапазон измерения;
не нуждаются в специальных помещениях для установки, подводе воздуха і тепла;
питание осуществляется безопасным напряжением (24 В);
- практически не нуждаются в обслуживании - чувствительный элемен
меняется один раз в год, проверка работоспособности газоанализатор
осуществляется дистанционно;
- способны работать как автономно, так и в составе АСКХ;
способны решать задачи экологического мониторинга.
3. Создана многоканальная (до 48 каналов) распределенна
автоматизированная система контроля содержания хлора в воздухе рабочей зоні
промышленных предприятий с измерительным комплексом на основ
газоанализаторов ППХ1 и ППХ2, способная контролировать концентрацию хлора
широком диапазоне измерений на значительных производственных площадя;
Высокая точность и широкий диапазон измерения концентрации хлора позволяе
использовать АСКХ для задач экологического контроля.
Практическая ценность
1. Впервые разработана, создана и серийно выпускается автоматическг система контроля содержания хлора в рабочей зоне промышленного' предприят* СКХ1.
-
Электрохимические газоанализаторы ПГГХ1 и ППХ2, созданные для СЮ 1, получили распространение в качестве приборов измерения концентрации хлор взамен фотоколориметрических газоанализаторов "ФКГ-З(ЗМ)" и "Сирена-М".
-
Система СКХ-1 и газоанализаторы ППХ1 и ПГІХ2 успешно выдержах Госиспытания и внесены в Государственный реестр средств измерения.
4. На основе АСКХ ведется разработка многоканальных автоматизированных истем контроля других СДЯВ ( например, аммиака).
Реализация в промышленности
Экспериментальная партия первичных преобразователей хлора с диапазоном ізмерения 0...20 мг/м5 в количестве 15 штук более трех лет успешно эксплуатируется 10 "Капролактам" г. Дзержинска, Нижегородской обл.
Система СКХ-1 в составе 21 ППХ1 установлена и эксплуатируется в течение івух лет ПО "Химпром" г. Чебоксары. Вторичная аппаратура системы через :пециальный контроллер БУС управляет автоматической системой защиты от выбросов хлора. Рабочее место оператора оснащено ПЭВМ типа IBM-PC.
Первая очередь системы СКХ-1 из 11 ППХ1 эксплуатируется Восточной юдопроводной станцией Мосводоканала с сентября 1996 года. Ведется монтаж (торой очереди из 9 ППХІ.
Ведутся пуско-наладочные работы на ПО "Каустик" в г. Волгоград. В состав 2КХ-1 входят 48 ППХ1. Для системы разрабатывается программное обеспечение для ірогнозирования развития химической обстановки на объекте.
Производится монтаж СКХ-1 в Производственном управлении водоснабжения г. Челябинск в составе 8 ППХ1 и блока управления системой защиты.
Планируется установка СКХ-2 на Рублевской водонапорной станции Мосводоканала. В составе системы 24 ППХ (10 ППХ2 и 14 ППХ1), блок управления гистемой защиты и ПЭВМ.
Разрабатывается СКХ-2 в составе 10 ППХ2 для замены газоанализаторов "Сирена-М" на ПО "Химпром" в г. Чебоксары.
Апробация работы
Система СКХ-1 была представлена на выставках МЧС России "Средства спасения - 96" в С.-Петербурге и "Средства спасения - 97. Безопасность города" в Москве.
Результаты работ по созданию электрохимических газоанализаторов ППХ-1 и ППХ-2 и многоканальной автоматизированной системы контроля содержания хлора в воздухе рабочей зоны предприятий АСКХ были доложены на научных конференциях в Тамбове - "Новейшие достижения в области электрохимических методов анализа, 1995" и Москве - "ILVII научно-техническая конференция, МГАХМ, 1997".
Объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, изложенных на 155 страницах, иллюстрируется 16 рисунками, содержит 24 таблицы, список литературы, включающий 61 наименование, четырех приложений.
