浅谈阀门机械联锁的必要性

薛学良

摘 要：阀门机械联锁在一些特殊行业，例如化工行业能有效发挥安全保护作用，保护了工作人员及周边设备的安全，确保工作人员及设备日常的工作生产。文章通过阐述阀门机械联锁的运作机制，并针对以往化工行业安全事故频发的困境，通过分析阀门机械联锁的必要性来提倡在特殊行业中使用阀门机械联锁装置。

关键词：化工行业；阀门；机械联锁

对于一些易燃易爆的化工行业的制作工艺具有严格的操作工艺流程，一般都是按照国际标准执行，并由相关的监管单位或是权威认证组织进行强制干预实施。尽管现阶段，化工行业的制作流程已经实现高度的自动化并由智能化的软件进行体统控制管理，已近实现了人为远程控制化工生产装置现场的生产模式，但针对一些特殊操作仍然需要人为进行操作，在这个环节中往往由于人为因素导致事故频发，为此文章通过阐述阀门机械联锁的必要性，让更多人了解并重视阀门机械联锁在工作生产中的应用。

一、人工手动控制的危害

从事危险化学品行业的中小企业在我国数量较多，主要类别有易燃易爆化学品、剧毒化学品等危险工艺生产，针对这些中小企业的安全生产意识不够，导致中小企业中没有安装配备能有效确保安全的阀门机械联锁。这样的生产现状，一旦由于人为控制不到将导致恶性事故的发生[1]。例如在1988英国发生的一次石油工业事故造成了巨大的经济损失导致英国北海油田的产油量减产了百分之12，经过两年的调查，发现导致此次重大事故的主要原因是由操作人员的操作失误导致的事故，由于工作人员在安全阀的检修过程中没有将工作许可结合致使液化天然气的泄露[2]。类似的事件数不胜数，尽管现阶段已经实现了半自动化模式，但仍有许多重要环节需要人工干预，例如汽轮机的检修、安全阀的拆卸等环节，只要是涉及到人为操作的环节，就有可能由于工作人员思想不集中、操作不规范以及对生产工艺流程不熟悉等人为因素导致发生重大事故[3]。人工干预手动控制得危害主要有一是生产现场操作人员较多，一旦发生事故将会造成大量人员伤亡；二是外界影响因素的影响如温度、液位、压力等；三是人工手动控制难以精准把握制作工艺参数，导致的事故；四是生产作业环境对人体的影响造成了职业危害；五是设备及生产环境存在的管理缺陷，增加了作业人员的职业危险系数[4]。

二、阀门机械联锁概述

机械联锁起源于法国，最早于1928年应用于电力行业的接电装置中，在电力行业的应用中能有效实现母线系统中的并联状态，并逐渐应用到工业领域。机械联锁又称为钥匙联锁，其构成原理是将阀门、机械、锁三者匹配起来，通过双钥匙实现机械锁闭的设备，适用于所用具有手动式开启阀门的设备[5]。机械联锁的原理是通过一个特定的机械锁作为主体设备的适配附件，为此可以通过联锁来改变阀门或是启闭件的开关或是需要人工干预的环节，并大大降低了操作的难度，通过插入一把编码钥匙就能改变阀门的状态，插入第一钥匙能设备，当插入第二把钥匙能将设备锁定在这个状态之下，通过这样钥匙传递的原理能有效预防人为操作失误带来的灾害事故。总而言之，阀门机械联锁的运转是在受控的阀门以及相应设备上安装逻辑锁，通过钥匙进行阀门设备状态的改变以及验证并将这种状态指令传递下去，通过钥匙实现控制阀门以及设备进行逻辑操作的目的，这样能有效确保制作工艺能按照的操作顺序进行，并能有效规避了具有潜在微信的阀门操作。典型的阀门机械联锁是由阀门、钥匙、阀锁以及控制室等结构组成的，在正常运转情况下，每个部件都具有唯一一套聯锁，这样能确保了每套联锁只能通过自身的钥匙才能开启，同时只有当锁定装置开启的情况下才能开启下一环节的联锁，这样就能确保了正确顺序的工艺操作，有效避免了人为操作的失误。同时通过实验证明，应用阀门机械联锁能有效应用到整个生产工艺中去，不论是只具备基本功能只需通过简单的手动阀门就能控制的工艺模块，还是需要通过精密主机的落实系统控制的复杂工艺设计模块都能通过阀门机械联锁来替代传统的操作人员人工操作，能有效将人文操作的风险系数降低为零。

三、阀门机械联锁的重要性

通过对阀门机械联锁的工作原理的分析总结，可以发现阀门机械联锁的特点主要体现在三个层面，首先是具有强制操作功能，由于一个联锁具有一把特定钥匙，同时联锁自身的逻辑操作性能确保了联锁能按照正确操作工艺顺序来传递钥匙，因此能有效确保了阀门相关操作能按照正确顺序进行，否则系统将无法进行后续操作。其次是阀门机械联锁系统传递的状态信息真实可靠性，通过编码钥匙对工艺流程按照预定的操作顺序对阀门以及设备的状态进行更改，开启、关闭以及隔离等操作状态。最后是编码钥匙的唯一性，一把钥匙开一把锁，钥匙通过编码的方式能确保其唯一性。阀门机械联锁是一种安全稳定管理工作能有效降低工业以及特殊行业中人为因素造成的错误并导致的灾害风险，此外最重要的是联锁的编码钥匙能重新编码改变生产工艺流程的逻辑性进而快速的改变联锁顺序。这样的联锁装置能有效应用于各类阀门设备，能有效规避特殊作业环境如高压、高温。易爆。易燃、腐蚀性、易中毒以及具有刺激性气味的等因素为工作人员带来的风险。阀门机械联锁通过编码钥匙能代替认为操作严格对生产工艺参数进行有效控制，大大降低了人文因素中的不安全因素以及降低了劳动强度，有效改善工作人员的工作环境，进而实现高效、安全、优质、高产的可持续生产。

四、结束语

文章主要基于阀门机械联锁的重要性进行探讨分析，首先分析了人工手动控制存在的弊端危险性，之后阐述阀门机械联锁的工作原理，最后总结了阀门机械联锁的重要性。在化工等特殊危险性行业大力推广应用阀门机械联锁系统能有效规范特殊危险行业的安全生产管理，规避了事故风险，是提升行业安全生产水平的有效途径。

参考文献

[1]Mike，Smith. 浅谈阀门机械联锁的必要性[J]. 石油化工安全技术，2005，21（5）：38-40.

[2]赵志强. 浅谈不同结构联锁系统的可靠性与安全性[J]. 科技展望，2016，25（12）：50-51.

[3]王旭光. 快开门压力容器安全联锁装置的可靠性分析[J]. 中国化工贸易，2013（4）：80-80.

[4]沈磊豪. 快开门压力容器安全联锁装置及检验技术分析[J]. 设备管理与维修，2018：271-271.

[5]罗凡. 快开门式压力容器安全联锁装置通用技术要求初探[J]. 中国特种设备安全，2017（3）：205-205.