[0001] 本发明危化安全作业安全培训考核技术领域，具体涉及一种加氢培训考核装置及其考核方法。

[0002] 目前国内的加氢工艺安全作业操作人员取证考试只能理论授课及考核，实际操作过程中，加氢工艺安全作业操作人员对真实加氢设备安全操作的流程仍处于模糊阶段，要经过很长时间，才可以掌握实际加氢工艺安全作业具体的操作，为加氢工艺安全运行留下了很多安全隐患。因此，现如今缺少一种结合教学与安全实操内容相一致，又符合化工生产现场需求的加氢工艺的原理与操作规程，在《特种作业安全技术实际操作考试标准(试行)汇编》的要求前提下，进行实际操作过程，考试人员每操作一步，上位机均可识别是否正确，并保存操作流程，可在最后统一提醒，既考核了理论知识，又考核了实践动手能力，考核方式有效，完善优化实操项目，规范操作过程，建立了符合国家特种作业技术实际操作考试标准大纲的培训考核项目，降低实物操作考试操作的安全风险，减少口述实操针对性不强的问题。

[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0045] 实施例

[0046] 如图1所示，本发明提供了一种加氢培训考核装置，主要包括架体003，所述架体003上设置有一个反应釜1、一个硝基物计量罐2和一个甲醇计量罐3，所述硝基物计量罐2与所述甲醇计量罐3均与所述反应釜1相连通；

[0047] 所述反应釜1、所述硝基物计量罐2以及所述甲醇计量罐3上均设置有检测装置，用于检测学员的操作；

[0048] 所述架体003上还设置有控制器，用于接收检测装置的电信号，并将这些电信号传输至上位机上；其中控制器为STM32F103C8T6芯片，由于控制器需要的信号比较多，因此采用外扩165的方式增加输入引脚个数，最终通过USB-485接入上位机(电脑)；如图5至图7所示，为控制器和扩展模块的示意图，其中扩展模块的结构一样，本申请只给出了两个，即其扩展到了16个引脚(IN1-IN16)，由于本申请实际需要的引脚要大于16个，因此还可继续增加扩展模块的数量，使其数量增加到32个，因此需要四个扩展模块，由于每个模块的结构相同，只是引脚命名的不同，因此本申请只给出了两个扩展的示意图，另外两个未画。

[0049] 如图2和图3所示，所述反应釜1的上端设置有放空管7、催化剂管20、循环水进水管11、加氢产物出料管12、蒸汽管13、氮气管14、循环水回水管15以及氢气管16，所述反应釜1的底端设置有釜底出料管17和疏水管18，所述反应釜1的上的放空管7、所述催化剂管20、所述循环水进水管11、所述加氢产物出料管12、所述蒸汽管13、所述氮气管14、所述循环水回水管15、所述氢气管16、所述釜底出料管17以及所述疏水管18上均设置有一个开关阀门，所述开关阀门上设置有磁控开关；

[0050] 所述蒸汽管13上设置有蒸汽控制阀131，用于控制蒸汽的通入，在现实中该阀门一般是电动阀门，为了实现真实的模拟，在本申请中根据现有设备上的蒸汽控制阀做了一个模型阀门，在该阀门上设置有一个按钮，进而通过按钮判断蒸汽控制阀131的开闭；

[0051] 所述氢气管16上设置有氢气流量计161，用于监控氢气通入的量；

[0052] 所述反应釜1的上端还设置有釜口投料阀101、压力传感器102以及温度传感器103，所述釜口投料阀101上也设置有磁控开关；所述疏水管上也设置有温度传感器；

[0053] 所述疏水管18上还设置有与其相连通的旁通管19，所述旁通管19上设置有一个开关阀门，所述开关阀门上设置有磁控开关。

[0054] 进一步的，为了实现搅拌的模拟，所述反应釜1的上端还设置有搅拌电机4，所述搅拌电机4通过减速机5驱动反应釜1内的搅拌叶片转动，所述架体003上设置有用于控制搅拌电机4启动的开关，所述反应釜1内的检测装置包括磁控开关、温度传感器103、压力传感器102、按钮以及开关，这些部件用于传送考生的操作，进而将信号传送到控制器内；

[0055] 同样的，考虑到本申请是进行模拟，并不需要真实的温度和压力，温度传感器103与所述压力传感器102均为仿真的温度传感器和压力传感器，即采用液晶显示屏与控制器相连，控制器控制显示屏显示相应的温度和压力。

[0056] 所述硝基物计量罐2的上端设置有硝基物进料管，所述甲醇计量罐3的上端设置有甲醇进料管，所述硝基物计量罐2与所述甲醇计量罐3的底部分别设置有与所述反应釜1相连通的出料管，所述硝基物计量罐2与所述甲醇计量罐3的上端还分别设置有一个放空管7，该放空管7上设置有开关阀门，所述硝基物进料管、所述甲醇进料管、出料管上均设置有开关阀门；

[0057] 所述硝基物计量罐2上的开关阀门上与所述甲醇计量罐3上的开关阀门上均设置有磁控开关；

[0058] 所述硝基物计量罐2与所述甲醇计量罐3上还设置有液位计8，其中液位计可采用巴米得电子有限公司生产的LED光柱，型号为ATS130，其能够实时就地的模拟出液位，不需要加注液体就能模拟出液位的变化；

[0059] 所述硝基物计量罐2与所述甲醇计量罐3上的检测装置均包括磁控开关和液位计8，即在硝基物计量罐2与所述甲醇计量罐3上进行检测的主要包括液位计8和其上阀门的磁控开关。

[0060] 进一步的，所述架体003上还设置有烟雾发生器6、报警灯以及甲醇气体报警仪，所述烟雾发生器6、报警灯以及甲醇气体报警仪均与所述控制器电性相连。

[0061] 如图4所示，为开关阀门的示意图，其为现有的阀门，本申请则利用其原本的结构，在其上加装一个磁控开关，进而检测该阀门是否打开，在该阀门上其转柄上会设置有两个挡片001，在阀体上会设置一个挡台002，进而在打开和关闭时手柄能够得到限位，因此可利用挡片001和挡台002，在其上设置磁控开关，即磁控开关的干簧管可设置在其中一个挡片001上，在挡台002上设置永久磁铁。

[0062] 进一步的，为了说明各个电器部件的连接关系，在本申请中，连接关系如下：

[0063] 反应釜的放空管上的开关阀门检测用磁控开关，接in1；

[0064] 反应釜的催化剂管上的开关阀门检测用磁控开关，接in2；

[0065] 反应釜的循环水进水管上的开关阀门检测用磁控开关，接in3；

[0066] 反应釜的加氢产物出料管上的开关阀门检测用磁控开关，接in4；

[0067] 反应釜的蒸汽管上的开关阀门检测用磁控开关，接in5；

[0068] 反应釜的氮气管上的开关阀门检测用磁控开关，接in6；

[0069] 反应釜的循环水回水管上的开关阀门检测用磁控开关，接in7；

[0070] 反应釜的氢气管上的开关阀门检测用磁控开关，接in8；

[0071] 反应釜的釜底出料管上的开关阀门检测用磁控开关，接in9；

[0072] 反应釜的疏水管上的开关阀门检测用磁控开关，接in10；

[0073] 蒸汽控制阀上的按钮，接in11；

[0074] 反应釜的氢气管上的氢气流量计，接in12；

[0075] 反应釜的釜口投料阀上的开关阀门检测用磁控开关，接in13；

[0076] 反应釜的压力传感器，接in14；

[0077] 反应釜的温度传感器，接in15；

[0078] 旁通管上的开关阀门检测用磁控开关，接in16；

[0079] 搅拌电机的开关，接in17；

[0080] 硝基物进料管的开关阀门检测用磁控开关，接in18；

[0081] 甲醇进料管的开关阀门检测用磁控开关，接in19；

[0082] 硝基物计量罐的出料管上的开关阀门检测用磁控开关，接in20；

[0083] 甲醇计量罐的出料管上的开关阀门检测用磁控开关，接in21；

[0084] 硝基物计量罐的放空管上的开关阀门检测用磁控开关，接in22；

[0085] 甲醇计量罐的放空管上的开关阀门检测用磁控开关，接in23；

[0086] 硝基物计量罐的液位计，接in24；

[0087] 甲醇计量罐的液位计，接in25；

[0088] 烟雾发生器，接in26；

[0089] 报警灯，接in27；

[0090] 甲醇气体报警仪，接in28；

[0091] 在本申请中需要注意的是，为了方便考生考试，其上的反应釜1、硝基物计量罐2、甲醇计量罐3、放空管7等管道以及阀门等，都为现有的加氢设备上的部件的缩小版，相当于本申请对现有的设备进行了模型化，目的是为了实现考生操作的考核，因此本申请的这些部件的具体结构可参照现有技术，甚至有些部件为了降低成本可使用模型替代(例如蒸汽控制阀131)；另外本申请中的磁控开关或者其他检测的电气元件，也不要求考生全部操作，例如在蒸汽管13上有开关阀门和蒸汽控制阀131，当判断其开闭时，本申请只通过蒸汽控制阀131实现。

[0092] 进一步的，本发明还提供了一种加氢培训考核装置的考核方法，包括如下步骤：

[0093] S1：准备实操开始工作：检查管路、阀门、仪表是否正常；

[0094] S2：反应釜氮气置换：关闭放空管、打开氮气管，氮气通过氮气管进入反应釜内，控制釜口压力范围在0.20～0.30MPa后，关闭氮气管，打开放空管，泄压至0.00MPa，氮气置换2次；(控制器事先设置好，控制器会根据阀门的开闭控制压力传感器变化，下述的温度传感和液位计也是如此)

[0095] S3：判断步骤S2的氮气置换是否超压：当釜内压力大于0.3MPa后，触发现场超压报警；关闭氮气管、打开放空管，待压力低于0.30MPa后解除报警；

[0096] S4：准备投料：打开甲醇进料管，控制液位降至0mm后，关闭甲醇进料管；打开硝基物进料管，控制液位降至0mm后，关闭硝基物进料管；打开催化剂管5s后，再关闭催化剂管；关闭反应釜的放空管；

[0097] S5：准备开车：启动搅拌电机；打开氢气管；打开疏水管；打开蒸汽控制阀；

[0098] S6：疏水管堵塞故障：釜内温度达到70℃后，不再上升，且出现降温现象，同时疏水管温度先上升至50℃，之后降至30℃，确认疏水阀堵塞故障；然后打开疏水管上的旁通管，并关闭疏水管；

[0099] S7：反应控制：控制反应釜温度80-90℃；反应釜压力1.8-2MPa；

[0100] S8：釜内超压故障：在正常操作到反应结束后，未能及时关闭氢气管，釜内压力大于2.2MPa，触发报警；报警后，关闭氢气管路，待釜内压力低于2.2MPa,解除报警；

[0101] S9：停车操作：关闭蒸汽控制阀；关闭氢气阀；打开冷水阀，控制反应釜温度降温至20-50℃，关闭循环水进水管；打开放空管，控制釜内压力降至0.00MPa；

[0102] S10：放料操作：氮气置换2次，参照步骤S2；打开釜底出料管；关闭搅拌电机。

[0103] 在考生实际考核时，可根据上述步骤进行考核，进而对考生进行评价。

[0104] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。