浅谈防爆液氯罐装称重系统的设计

一、物料

外观和体态：常温下氯为黄绿色气体，液态的氯是黄色透明液体。

理化性质：黄绿色气体，有窒息性气味。分子式 Cl2。分子量 70.91。相对密度 1.47 (0℃ 369.77kPa)。熔点-101℃。沸点-34.5℃。蒸气密度 2.49。蒸气压506.62kPa(5atm 10.3 ) ℃ 溶于水和易溶于碱液。遇水生成次氯酸和盐酸，次氯酸再分解为盐酸新生态氯、氧和氯酸。氯与一氧化碳在高热条件下，可生成光气。本品不燃，但可助燃。在日光下与易燃气体混合时

会发生燃烧爆炸。与许多物质反应引起燃烧和爆炸。

二、技术指标及参数

1． 称重部分

· 产品型号规格：SCS-3 电子地上衡（钢瓶秤）

· 准确度等级：静态：JJG555-96 级 动态：0.5%FS

· 称量：3000kg

· 分度值：1kg(显示分度值可设为 0.5kg)

· 物料：液氯

· 台面尺寸：1.4m×0.9m

· 液氯充装压力 1MPa

· 气源压力：0.4～0.6Mpa

· 系统防爆等级：Ex dIIBT6

· 仪表外壳防爆等级：Ex dIIBT4

· 称体部分传感器防爆等级：Ex ibIIBT6

· 接线盒防爆等级：Ex iaIICT6

· 报警装置：ExdIIBT6

· 设备配置数量：8 台+1台（复核秤，不含控制）

2. 安装环境和条件

（1）环境条件：

· 电源：电压 220V+10％-15％，频率 50Hz±2％

· 温度：仪表 0℃～40℃，秤体-10℃～50℃

· 湿度：10％～90％RH（不结露）

· 气源压力：0.6～1.0MPa，操作压力：0.4～0.6MPa

（2）操作现场

秤体安装位置应易于操作、维护人员接近并便于钢瓶的吊装，至少需要在秤体周围留有

1m 以上的空间用于安装、校秤和维护。并应考虑排气装置，并进行合理布置，以保证操作

人员的安全。

（3）振动 秤体必须避免强烈的振动。

可允许的振动不能超过如下规定：

· 振幅：0.3mm

· 线速度：7.5mm/s

· 加速度：5000mm/s2

· 动态载荷引起的支撑结构的变形：1/1000

三、现场操作流程

系统的操作按以下步骤进行：

1. 操作人员将钢瓶吊装至秤上的辊轮组上，进行管道连接。

2. 确认管道可靠连接后，启动【开始】按钮（或上位机人机界面的开始按键），系统首

先去皮。

3. 系统输出信号，控制给料阀门进行给料。

4. 液氯通过灌装阀在重力或动力压力下进入空瓶。

5. 仪表动态显示液氯灌装的净重量，当液氯的灌装重量达到预置提前量（灌装值-落差

值）时，系统发出信号，关闭给料阀门，完成一次灌装循环。

6. 操作员拆除钢瓶的连接管路，起吊钢瓶离开秤台。准备下一次灌装。

7. 控制室上位机监控八台现场灌装信息（复核秤，不含控制），完成数据库的数据管理

和现场充装情况的实时监控。

8. 在上位机出现故障情况下，能通过仪表设定目标值，称重仪表输出信号自动关闭阀

门，从而实现半自动灌装。

注：现场配套急停按钮和手动控制装置，在灌装过程中，若出现异常情况，可人工紧急关闭给料阀，并可实现人工手动灌装。仪表具有报警输出接点，用户可根据需要设定报警模

式。

系统主要功能特点：

· 自动落差补偿；

· 自动去皮、自动零点跟踪；

· 手动/自动切换；

· 充装情况的实时监控；

· 软件具备安全操作；同时具有灌装瓶的数据库，依据数据库管理灌装是否瓶合格或是

否注册，秤量完毕后存储。

· 人机界面为三维动态模拟图形，灌装过程中实时重量；

· 灌装结束进行报警提示，并自动形成有效信息保存；

· 灌装数据库信息保存、备份、恢复、查询、打印、统计功能，可按日期等；

· 软件实行分级管理；

· 预留数据链接功能，可按照安监局数据库的相应格式对自动控制系统数据进行相应链

接。

四、系统组成

主要包括如下部件：秤台、L-BS 型防爆称重传感器、防爆接线盒、防爆控制电缆、防爆安全栅、微机管理部分。

1. 秤台

秤台由秤体（进行防腐处理）、称重传感器、接线盒等组成。秤台上面安装有辊轮组，

辊轮组上安装有辊轮，以方便钢瓶的安放和转动。

2. L-BS型防爆称重传感器主要技术参数及说明 L-BS 型防爆称重传感器为合金结构钢制悬臂梁式称重传感器，一端固定，一端加载，

钢球传力，密封良好，受力后可自动调心，安装简便，使用方便，互换性好，防护等级：IP67，

可适用于爆炸危险场所。产品防爆标志：Exib BT6 Ⅱ 。

灵敏度 3mv/v（1、2、3t）

准确度等级： C3

综合误差 ±0.02%F.S

重复性 ±0.01%F.S

蠕变 ±0.0245%F.S

温度补偿范围 -10℃—+40℃

工作温度范围 -30℃—+70℃

输入阻抗 400Ω

输出阻抗 350Ω

绝缘电阻 ≥5000MΩ（50DVC）

激励电压 10-15V（DC/AC）

安全过载 150％FS

极限过载 200％FS

3. 防爆系统特点说明

系统防爆等级高。符合 GB3836.1.2.4要求，系统防爆等级 ib BT4 Ⅱ 。该系统可广泛应用

于石油、化工、医药等具有爆炸性气体的危险场所。系统防爆类型安全系数高。本系统为本质安全防爆系统，本安防爆是各种防爆类型中安全的一种，因为其受人为因素的影响小。系统关键部件安全栅，采用进口产品，质量可靠、精度高。

系统扩展性好。本系统为本安防爆系统，称重传感器及防爆接线盒工作于危险区，安全栅与仪表工作于安全区。 承重台活动部分进行专门设计，使其在正常工作时不会出现机械火花，从而在机械、电气两方面满足防爆要求。危险加料区域配置氯气泄露探头，室内和现场操作人员附近安装报警装置，对液氯的泄露主要起到随时防范，及时处理的目的。

4. 给料装置

给料装置由两个防爆电磁阀控制阀门的启闭。为保证计量的准确性与液氯瓶连接的气相

和液相管路均采用金属软管；并在给料装置的前端的管道上安装有手动球阀，用来截止或调

节物料的流量。

5. 气动执行系统

包括电磁阀、调压器、压力表、空气过滤器、水分离器、及管接头和气管等气动组件，

能完成给料动作，控制秤体的工作压力在规定的范围内。

6. XK3210A称重控制器

XK3210A性能安全可靠，可通过外接仪器或电脑进行双向通讯，适用于定量灌装控制,

可编辑多种生产程序以配合不同的应用，可预先设定多套物料的目标量，连续配料生产的批

次循环次数可更改，具有累计总量和批次数，在实际重量小于目标量时可允许添量配料。

（1）技术指标：

· 电源：交流 220V±10%，50Hz±2%

· 消耗功率：18W

· 工作温度：-10℃至50℃

· 相对湿度：90%(无凝结水) · 电源滤波器：内置

（2）功能特点：

· 具有自动检测复位电路。

· 用户可自行编辑 PLC 程序。

· 可选高/低灵敏度输入。

· 设配料及卸料时间监察。

· 双重数字式滤波。

· 提供累计总量及批次数。

· 具有粗计量，精计量或点动配料及过冲量补偿等功能。

· 可选慢速启动延迟时间。

· 当实际量小于目标量时允许添量配料。

· 备有配料完成及卸料完成讯号输出。

· 可选配实时时钟以配合报表的打印。

· RS232/RS485 接口允许多点通讯。

· 设有启动及快慢转换两组独立的禁止比较时间。

· 可设定除皮延迟时间。

7． 装配要求：对液氯管路的充装物料前应进行压力检测，如有泄露应及时更换，以免

造成人员伤害和设备的损失

8. 微机管理部分：微机采用工控机，微机中插有串口板，与称重仪表以 RS485 相连接，

置于安全区，主要完成数据的上位控制、采集、称重数据的管理、日报、月报表。  

五、结束语

防爆液氯罐装称重系统投入运行三年来，由于对用户进行了及时培训、定期回访和良好的售

后服务，运行一直稳定可靠。