超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是一种高性能的纤维,应用前景非常广阔。本课题所涉及的生产线采用熔体纺丝法生产UHMWPE纤维,该方法避免了凝胶纺丝法溶解萃取等工艺,大大降低了生产成本,更有利于规模化生产。该条生产线分为前纺和后纺两部分,前纺工序主要有挤出机、熔体泵、模具、七辊预牵伸机以及收丝架等设备组成。为保证生产线的安全运行,避免事故的发生,提高生产线的工作效率以及经济效益,需要为生产线设计一套安全保护控制系统。本文首先对生产线的设备及工艺进行详细的分析,找出生产线在工艺、设备及环境等方面的危险性。运用故障类型影响及危险度分析方法等安全评价方法对生产线进行安全评价,确定生产线可能发生的事故的概率以及事故造成的危险程度。根据安全评价的结果,对生产线的设备及控制系统进行安全设计。设计了挤出机的急停保护系统,七辊预牵伸机的安全防护装置,运用贝加莱Automation Studio软件以及型号为4PP420 1043-B5的PCC控制器设计了压力报警安全联锁系统,以及挤出机和熔体泵的连锁保护系统。最后对设计的安全保护控制系统运用可靠性预计的方法进行可靠性分析。计算出系统的失效概率,并采取措施改进系统设计,提高系统的可靠性,以确保安全系统自身的安全可用性。通过对生产线的安全评价及安全系统的分析设计,提高了生产线安全运行的水平,减少了生产过程中设备故障及危险事故的发生,对于保护人身财产安全及提高生产效益具有重要的意义。