化工生产运行要达到安全的工艺要求，就需要能够准确控制物料的流向和节点。要确保连续的安全运作，重要的一环就是正确的产品物料投入或取自工艺流程；特定的物料在相应装置运行时正确地投置其中，避免过量、欠量甚或缺失；同时还要确保恰当的工艺维护和再循环。

机械式安全联锁能帮助用户控制各种阀的状态，并同时确保产品物料导入正确的设备装置，如泵、反应釜、储罐等。这些阀常处于工艺装置的进口、出口、旁路、循环管路上，因而，安全联锁可以作为对这些工艺步骤进行安全控制的通用解决方案。安全联锁可以确保阀及其相连的设备装置始终以预设和不变的步骤发挥作用。

• 常见的应用场合，包括，

• 物料管线的连接和切换

• 泵启动或停止时，相应阀门的正确动作

• 设备、装置、储罐等开始或结束维护、维修时，相应管路、阀门的断离和连通

• 物料投放或卸放

• 泄压管路的安全连通

安全联锁如何确保操作员将化工产品卸入正确的储罐或管路？

危险化学品卸料和输运是各类化工企业常见的操作。各类危险品从槽罐车卸入厂内储罐并用于加工工艺。如果发生误操作，极易造成健康安全环境的危险、危害后果。

因而确保化工品卸料输入到正确的管线非常重要。通常卸料现场有数量繁多的各类储罐、接头、人孔等等。在连接管线前，操作员必须确定卸料软管连接到罐区正确的连接点，否则，错误接管极有可能导致灾难性的化学反应。

卸料点安装使用安全联锁可确保卸料软管连接于正确的卸料接口从而消弭卸料软管与连接口选配中可能发生的人为错误。

通常的化工物料卸料过程中，操作的安全性安全取决于司机或现场操作的人为因素，即人工核验卸料连接正确的接口。如果这项核验没有正确进行，或现场操作出现纰漏，在卸化工物料卸入错误槽罐的风险极高。

目前采用的降低化工品卸料误卸风险的控制措施主要是书面指令和色卡指令，另外还有复核查验阀门状态的标准程序。然而这两项控制措施仍旧包含人为错误的风险，所以还需要考虑采用额外的控制措施减少乃至消除人为错误的风险。

机械安全联锁可部署在每个储罐、人孔、连接接口，以确保卸料、输送化工品进入预定的管线。机械联锁装置需要操作员取得正确的解锁钥匙，这可以从控制室、控制中心，或从电子钥匙控制柜获取。安全联锁装置的钥匙具有独一编码可确保其只能开启对应的联锁机构。而该钥匙一旦插入对应的联锁机构并开启所控制的阀杆，自身则被锁定无法拔出。钥匙锁定方法可确保操作员只能以预设的顺序操作相应的阀和连接接口。

装卸过程涉及的手动阀配置了相应的机械联锁。双钥型机械联锁可锁定手动阀于各自的全开或全闭状态。任一阀仅当两把独一的“开”/“闭”操作钥匙同时插入阀门联锁时才能扳动。当阀门扳动到停止位，一把操作钥匙被锁定、另一把则被释放。被释放的钥匙可被用于控制下一个机械联锁，或归还于联锁中心管理台。

安全联锁如何在启停操作中保护各类泵？

泵启动失误造成的停泵常会导致高昂的代价。机械联锁配置于相应的入口阀门和控制开关处可确保正确的泵启动操作。

离心泵的闷泵就是在无液流通过时启泵而发生的，比如，泵的出口阀未打开或泵路上有封闭状态的截止阀。如果泵的出口阀关闭，而泵内无其它液流通过，泵的叶片在泵壳内告诉旋转，搅动同一体积的液体。会造成液体(由于摩擦)温度上升，以致达到闪蒸为汽体的程度。汽化物会阻隔冷流进入泵的盘根和轴承，引发过度磨损和热量。如果泵在此类状况下运作较长时间，会出现损伤。由于额外能量注入泵内液体，闷泵也会造成爆炸。压力暴增也会造成泵内流体超压，以及化学反应。

为了防备闷泵，可以从泵的出口管路上出口阀的上方接装循环管路连接到泵的进口管路。循环管路尺寸应适当以容纳足够的过泵液流，从而避免泵的过热和损坏。另一种防止闷泵的方法是在泵壳加装温度传感器。此温度传感器壳在泵过热时提醒操作人员及时停泵作为预防。也可在泵的出口管路加装测量物料液流的装置作为有效的预警。如果出口液流大幅下降，则测量装置会预警可能的阻塞，在潜在损坏发生前停泵。不过，液位探测器并不能预警闷泵的发生。

要消除非正确泵启动的危险，可以为泵的主开关、进口出口阀配置阀门联锁。操作员必须解锁进出口两个阀才能启动泵。通过交接独一编码的长形插钥，操作员必须遵循正确的泵启动工艺步骤，从而可以消弭人为错误。采用安全联锁，操作员仅能以正确的顺序开关正确的阀门，不能绕过系统。

为避免在进口阀或出口阀关闭的情况下出现闷泵，可以配置阀门联锁来实施预设的阀的操作顺序。阀的操作顺序确保了泵的进口出口阀先于泵的主开关打开。

1. 从控制室取出钥匙A

2. 将钥匙A插入泵进口阀门上的锁定装置(机械联锁)。打开阀门，锁定装置(机械联锁)释放钥匙B。阀门将锁定于开启状态。

3. 将钥匙B插入泵出口阀门上的锁定装置(机械联锁)。打开阀门，锁定装置(机械联锁)释放钥匙C。阀门将锁定于开启状态。

4. 将钥匙C插入泵主开关上的锁定装置(机械联锁)，开启主开关。

停泵时，关闭泵及进出口阀的顺序相反。

案例：山东先达农化股份有限公司关于全资子公司“2·11”安全事故调查报告的公告  

https://www.cynda.cn/newsinfo_700.html   2020-06-24

全资子公司辽宁先达农业科学有限公司（以下简称“辽宁先达”）于 2020 年2月11日发生爆炸事故，此次爆炸车间为烯草酮车间，其他车间未受明显影响。2020 年 2 月 11 日 19 时 50 分左右，辽宁先达烯草酮车间发生一起较大爆炸事故，造成 5 人死亡，10 人受伤，直接经济损失约 1,200 万元。

直接原因：

依据事故调查技术分析报告及大连理工大学司法鉴定中心司法鉴定意见书（GALLOPDLUT[2020]WL 第 6 号）鉴定意见，事故调查组分析认定，此次事故的直接原因为：烯草酮工段一操未对物料进行复核确认、二操错误地将丙酰三酮与氯代胺同时加入到氯代胺储罐 V1428 内，导致丙酰三酮和氯代胺在储罐内发生反应，放热并积累热量，物料温度逐渐升高，反应放热速率逐渐加快，最终导致物料分解、爆炸。

案例：扬子医药化工有限公司加氢车间1号氢化釜撤催化剂作业过程中发生釜内闪爆 2018.5.3.

事故发生经过

2018年5月2日，扬子医药准备全厂停产检修。加氢1期1号氢化釜在5月3日0时53分反应结束，经过静置和压料作业，并进行了两次乙醇洗涤作业。5时44分进自来水（约200升）并开启搅拌，一直到事故发生。

5月3日下午，加氢车间副主任王某某安排1号氢化釜撤催化剂作业。13时41分许，1号氢化釜人孔打开。王某某随后三次逐步打开该釜上真空阀，致使大量空气吸入1号氢化釜，与釜内乙醇蒸汽形成爆炸性混合气体。接着王某某走到该釜人孔口，用水冲洗1号氢化釜搅拌桨叶及釜壁上的残余催化剂。冲洗过程中，1号氢化釜闪爆,王某某被爆炸冲击波“撞飞”。

事故直接原因

王某某违章作业，在1号氢化釜人孔打开的状态下，未充氮气保护，反而打开真空泵，导致大量空气吸入反应釜内，与乙醇蒸气形成爆炸性混合气体，同时催化剂雷尼镍遇空气自燃，引发闪爆，是此次事故发生的直接原因。

案例：机械联锁在干燥釜的应用

干燥釜（回转真空干燥机）是集混合干燥于一体的干燥机，适用化工、制药、食品等行业的粉状、粒状及纤维的浓缩、混合、干燥及需低温干燥的物料（如生化制品等更适用于易氧化、易挥发、热敏性、强烈刺激、有毒性物料和不允许破坏结晶体的物料的干燥）。

某公司干燥厂房设置A、B两套系统，每套系统8台干燥釜，共16台干燥釜平行成排设置。

事故过程

每台干燥釜周期性的按照接料（通过金属软管接收物料）→洗涤过滤（倒换金属软管用甲醇漂洗，N2压滤）→启动旋转干燥→降温放料进行工作。

1#干燥釜正通过金属软管接收甲醇进行洗涤过滤，旁边的2#干燥釜具备启动旋转条件，由于1#、2#干燥釜操作柱紧邻，操作工按下1#干燥釜操作按钮，瞬间1#干燥釜启动拉断金属软管，产生静电发生闪爆，3台干燥釜和厂房造成损毁。

事故原因

1. 干燥釜的操作柱在设计和安装时没有从物理距离上规避误操作；

2. 在物料干燥的每一步没有进行双人复核。

事故防范

这起事故后，在防范措施讨论时有人提出通过停送电来规避以上误操作风险，但在面临16台干燥釜，不停的重复接料→洗涤过滤→启动旋转干燥→降温放料，停送电频次十分高，势必造成电气操作管理隐患，经过多种因素综合考虑，最终确定了以下方案：在每台干燥釜操作柱之前增加机械联锁，每次用金属软管进行洗涤完成后，操作工卸下金属软管，并将金属软管挂在机械联锁的挂钩上，拉下机械联锁开关，操作柱才能通电。

通过以上机械联锁设置，既规避了未拆卸软管就启动的风险，同时也规避了相邻干燥釜误操作带来的风险，对设置有多台干燥釜的装置有一定的借鉴意义。

这起事故后，在防范措施讨论时有人提出通过停送电来规避以上误操作风险，但在面临16台干燥釜，不停的重复接料→洗涤过滤→启动旋转干燥→降温放料，停送电频次十分高，势必造成电气操作管理隐患，经过多种因素综合考虑，最终确定了以下方案：在每台干燥釜操作柱之前增加机械联锁，每次用金属软管进行洗涤完成后，操作工卸下金属软管，并将金属软管挂在机械联锁的挂钩上，拉下机械联锁开关，操作柱才能通电。

案例：安徽昊源化工”5.11.”较大中毒和窒息事故调查报告.pdf (节选)

http://yjt.ah.gov.cn/public/9377745/146805771.html

2022年8月5日，省政府批复《安徽昊源化工集团有限公司“2022•5•11”较大中毒和窒息事故调查报告》，同意调查组对事故原因分析和性质的认定、事故责任认定和有关处理建议以及提出的防范措施和整改建议。

2022年5月11日9时45分许，安徽昊源化工集团有限公司气化车间渣锁斗B检修作业中发生一起中毒和窒息事故，造成3人死亡，直接经济损失560.32万元。

调查报告认定，该起较大事故是一起生产安全责任事故。

事故的直接原因为昊源化工相关作业人员未认真落实受限空间作业安全管理有关规定，在办理受限空间作业票证时，取样人员未按照有关要求取样，未能检测出渣锁斗底部二氧化碳气体浓度超标；渣锁斗内通风不彻底；作业人员进入渣锁斗进行作业前，安全措施确认人未对照安全措施进行逐一确认，有关人员进入渣锁斗作业未落实有关安全措施，造成人员窒息死亡。

事故的间接原因为系统空气置换期间，事故渣锁斗排渣阀关闭后至事故发生时一直未打开，导致事故渣锁斗内气体置换不彻底，渣锁斗内存在窒息性气体；未能有效组织开展员工安全培训教育，从业人员的安全意识淡薄，受限空间应急救援知识和技能缺乏，施救人员未做好安全防护的情况下进入施救，导致伤亡扩大；地方政府相关部门履行安全监督管理职责不力。

案例：关于上海赛科石油化工有限责任公司“11•26”中毒和窒息死亡事故调查报告的批复

文号： 沪应急事故批〔2019〕2号   发布时间：2019-02-28 https://yjglj.sh.gov.cn/xxgk/xxgkml/dcpghtj/dcbg/20190228/0037-32389.html

2000裂解气压缩机（以下简称裂解气压缩机）采用干气密封，其作用是防止工艺气体泄漏，是裂解气压缩机启动条件之一，该干气密封由一次密封、二次密封和隔离气组成。正常运行时，采用清洁的工艺物料气体作为一次密封气，氮气作为隔离气和二次密封气。试车阶段，一次密封、二次密封和隔离气均采用氮气。

11D-2006M三段排出罐（以下简称2006M三段排出罐）通过管道与裂解气压缩机连接。

C-

人孔开设、压缩机试车及氮气投用情况

10月8日，烯烃工厂按计划实施检修；

10月28日，2006M三段排出罐检修人孔打开；

11月21日，烯烃工厂引入外接氮气；

11月23日，裂解气压缩机调试完成，具备试车条件；

11月25日14时50分，裂解气压缩机密封氮气投用，驱动端及非驱动端流量分别为280m3/h和150m3/h，至事故发生时，该两股密封氮气仍保持投用。

11月26日8时，巨兴公司换热器班组长李继军召开班前会，安排乙烯分离装置区域共8个人孔复位工作的分工，其中2006M三段排出罐由张宗点、高峰、李长龙等3人负责。

8时30分左右，赛科公司乙烯分离装置值班长沈婉明联系李继军确认作业内容，并通过对讲机通知压缩区域操作工于康等4人到现场。

8时35分左右，沈婉明到现场与于康等4人会合，指派于康牵头负责人孔（包括2006M三段排出罐人孔）复位监护，要求其负责确认人孔内是否存在未拆除的脚手架等异物，如发现，需向其报告。沈婉明带领于康与张宗点、高峰、李长龙等作业人员会合并确认作业内容，随后离开作业现场，准备开具工作票。

8时50分左右，于康、张宗点、高峰、李长龙沿爬梯攀登至2006M三段排出罐人孔平台进行作业前准备，李长龙在确认人孔密封圈、紧固螺栓尺寸后，离开平台去取用工器具；于康通过人孔发现2006M三段排出罐底部留有密闭空间警示牌，指派张宗点将其取出，张宗点经人孔进入罐内后昏倒。

事故的直接原因 从业人员在未采取防护措施的情况下进入存在缺氧状况的有限空间，导致事故发生。其他人员在现场状况不明，未采取防护措施的情况下施救，导致事故扩大。

技术防范措施  1 氮气供应管线阀加装阀门联锁      2 受限空间入口(门或盖)加装门盖机械联锁

阀门安全联锁可以用于氮气置换各节点的安全控制

一、气瓶在安装前如果未经过氮气置换，均须经过氮气置换；

二、 置换后容器中（气瓶或空压机）的氮气中其它易燃气体含量不得超过3%；

三、 置换必须彻底，防止死角末端残留余气；

四、 置换结束，系统内天然气等其它易燃气体的含量必须连续三次分析合格；

五、 空气压缩机在开机前、停机后均需进行氮气置换。

氮气置换装置操作规程 (例)

氮气吹扫、置换流程的划分一般是以塔或罐为中心组成一个流程，以塔、罐为充气点，吹扫、置换流程内的每一条管线和每一台设备。下面就装置的氮气吹扫、置换流程作简要的叙述。

A、抽余碳四原料罐氮气吹扫、置换

打开抽余碳四原料罐氮气阀门，以抽余碳四原料罐为充气点，吹扫抽余碳四原料罐的进出口管线。分别打开下列各倒淋阀排气：

1、抽余碳四原料罐液位计倒淋阀。

2、界区抽余碳四原料线倒淋阀。

3、抽余碳四原料罐排气阀。

4、抽余碳四进料泵进出口倒淋阀。

5、抽余碳四原料罐液位调节阀的倒淋阀。

B、甲醇原料罐氮气吹扫、置换

打开甲醇原料罐氮气阀门，以甲醇原料罐为充气点，吹扫甲醇原料罐的进出口管线。分别打开下列各倒淋阀排气：

1、甲醇原料罐液位计倒淋阀。

2、界区甲醇管线倒淋阀。

3、甲醇原料罐排气阀。

4、甲醇原料泵进出口倒淋阀。

5、甲醇原料罐液位调节阀的倒淋阀。

因为甲醇原料罐是常压罐，氮气吹扫、置换时要特别注意系统的压力，不能超压，防止损坏设备。

C、MTBE产品罐氮气吹扫仪、氮吹仪置换流程1

打开MTBE产品罐氮气阀门，以MTBE产品罐为充气点，吹扫MTBE产品罐的进出口管线。分别打开下列各倒淋阀排气：

1、MTBE产品罐液位计倒淋阀。

2、界区MTBE管线倒淋阀。

3、MTBE产品罐排气阀。

4、MTBE产品泵进出口倒淋阀。

5、MTBE产品缸液位调节阀的倒淋阀。

阀门安全联锁最常用于压力泄放阀PSV

流程工业中的事故最容易发生于不常用操作程序；且此类操作程序一旦错误执行则会导致灾难性后果。流程工业75%的事故发生于启动、关停和维保等操作程序中。而此类事故中的50%，根本原因又在于不正确地操作手动隔离阀。比如阀门联锁最常用的部位，压力泄放阀PSV，当然也有很多很多其它应用。阀门联锁可以为保护人员、环境和企业资产带来额外价值。

阀门联锁最常用于压力泄放阀PSV。很多情况下，这些阀每年只启闭一次。此种启闭操作中极为重要的是保持一路泄放通路仍旧畅通。隔离备份泄放阀的阻断阀必须在待维护的其它阀关闭前开启。由于必须确保永远避免发生任何错漏，阻断阀上一般都安装有阀门联锁。如有两个安全阀，任何时候只有一个可以关闭。

泄压阀需要定期维护和校验。工厂会在其过程系统中安装备份的泄压阀，以便当主压力泄放阀拆离时保持充足的泄压容量。切换程序要求先启用备份泄压阀再拆离其它泄压阀进行保养。

压力泄放阀在关断隔离阀后才能拆离。隔离阀通常时手动操作的。手动操作就会出现人为错漏，导致各种危险情况出现：

压力泄放阀拆离时未完全隔离，可能会有污染泄漏造成环境损害和火灾、爆炸、人员中毒的巨大风险。

备份阀启用前拆离泄放阀会造成泄放容量不够。如果泄放容量不够的状态下发生超压，各种灾难性后果可能出现，比如系统急停、生产急停、泄漏、污染、毒害、火灾、爆炸、人身伤害等。维保工作结束后，如果泄压阀未正确地复原也会发生类似情况。

工厂通常采用执行程序、检查表、锁具标志或其它管理性控制方式来消弭风险。此类措施可以减少人为错漏的风险，但并不能完全消除之。当今现代工作场所，采用工程性控制措施消除风险已成为每个企业的目标。

各种API、ASME规范针对此类危险都推荐采用安全联锁确保过程安全。通过在上下游隔离阀上安装安全联锁，可以确保操作流程仅当安全条件、预设顺序和预定要求都得到满足时才得以展开。

对于火炬管路，生产进行中必须确保所有阀门处于开启状态，以泄放尾气压力和装置超压。阀门安全联锁即可用作锁定所有阀门于开启状态的安全措施。如果有多路火炬管路，阀门安全联锁也可设置为确保至少一路火炬管路在生产过程中处于开启状态。

惰性气体管路用于储罐、釜罐等惰化保护，连接釜罐的供气管路必须随时保持畅通。通过在惰性气体管路阀门加装安全联锁，可以确保供气管路随时至少有一路为开启畅通状态。

气相平衡没做好，小罐也会出大事