甲醇廠(chǎng)ESD系統技術(shù)改造

第28卷第3期石油化工應用Vol 28 No. 32009年6月PETROCHEMICAL INOUSTRY APPLICATIONJune. 2009甲醇廠(chǎng)FSD系統技術(shù)改造張國民,陳宏杰(神化寧煤集團煤炭化學(xué)工業(yè)分公司甲醇廠(chǎng),寧夏靈武750411)摘要:論述了一個(gè)煤化工企業(yè)紫急停車(chē)系統即BSD系統的改逵全過(guò)程,經(jīng)改造BSD系統安全、可靠、保證了生產(chǎn)。關(guān)鍵詞:甲醇廠(chǎng);ESD系統;技術(shù)改中圖分類(lèi)號:TP29文獻標識碼B文章編號:1673-5285(200)03-0077-02本廠(chǎng)3臺氣化爐所用的投料及停跳車(chē)系統采用美可設計為一臺主處理器故障另外兩臺互備工作;有兩臺國 TRICON公司的EsD( Emergency Shutdown System)處理器故障時(shí)剩余的一臺處理器依然能獨立工作。系統該系統為三重化結構,具有如下特點(diǎn)每臺氣化爐用到開(kāi)關(guān)量輸入模塊D1卡3503E3系統機架易于擴展,并可利用所有 TRICON的Io塊,開(kāi)關(guān)量輸出模塊Do卡36641塊;模塊和通訊模塊。設計的新型高密度機架取消了內部公用工程用到1塊D2塊D0;UO端子。遠程Io機架模式最遠可達12km備用DI卡、DO卡各一塊;強大的通訊功能,與其他控制系統及與上位機系增強型智能通訊模塊EICM1塊,用于與其他控統通訊方便而又可靠。新型COMM總線(xiàn)提供了比普通制系統如:DCS、PLC等的數據通訊;總線(xiàn)高4倍的性能。網(wǎng)絡(luò )通訊模塊NCM1塊,用于網(wǎng)絡(luò )通訊,可接上系統固有的(而非二次開(kāi)發(fā))三重化結構提供了位機或筆記本用于調試等工作高度完善的、無(wú)差錯的不中斷運行機制。電源模塊6塊每個(gè)卡籠有2塊冗余工作。TMR三重冗余結構和熱備能力使得系統具備延本廠(chǎng)這套ESD系統共計用到22個(gè)主要的硬件遲維修的能力。強大的SOE功能可幫助用戶(hù)進(jìn)行系統模塊。的維護和停車(chē)事故分析。應該說(shuō)這套系統硬件可靠先進(jìn),軟件設計嚴密科學(xué),使得本廠(chǎng)的氣化投料及停車(chē)有了安全的保障但是隨著(zhù)系統的使用發(fā)現有如下問(wèn)題,并成為氣化爐安全穩定運行的安全瓶頸。2ESD系統改造由于本廠(chǎng)氣化裝置為進(jìn)口的二手設備,包括控制系統在內的儀控設備均為20年前的產(chǎn)品,雖然在當時(shí)非常先進(jìn),但在今天看來(lái)大多已經(jīng)落后,甚至無(wú)法使圖1系統結構圖用。就氣化爐聯(lián)鎖程序而言,原始設計為現場(chǎng)信號經(jīng)過(guò)隔離柵后串接一個(gè)硬件的報警設定器,進(jìn)入DCS控制1本廠(chǎng)這套ESD系統包括系統(原首鋼設備所用的控制系統為Baly的系統)進(jìn)行常規顯示及控制。而報警設定器的作用則是利用其主處理器模塊MP3083塊三重化工作通過(guò)組態(tài)上的設置旋鈕經(jīng)手動(dòng)設定產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號,進(jìn)入中國煤化工CNMHG·收稿日期:2009-0421作者簡(jiǎn)介:張國民,男神化寧煤集團煤炭化學(xué)工業(yè)公司甲醇廠(chǎng)機動(dòng)部副部長(cháng)。石油化工應用2009年第28卷DCS的D卡件,參與邏輯聯(lián)鎖?？紤]到控制系統是整安全性和可靠性大大增強。個(gè)裝置的核心部分,原有Bal系統已經(jīng)老化且落后,1僧號隔離系統改造由于老安全柵性能不穩定無(wú)法得到有力的技術(shù)支持,本廠(chǎng)引進(jìn)了 HONEYWELL對整個(gè)裝置運行產(chǎn)生的安全隱患,本廠(chǎng)下決心對3臺的DCS控制系統考慮到氣化爐的開(kāi)停車(chē)及投料是十氣化爐共計1000多臺老式安全柵分批全部進(jìn)行了更分重要而又危險,又引進(jìn)了美國TRC0N公司的ESD換換成ML公司的5000系列產(chǎn)品,對安全柵柜的供系統,專(zhuān)門(mén)進(jìn)行氣化爐的聯(lián)鎖保護及控制。于是報警設電系統也進(jìn)行了改造改為雙回路供電使得信號隔離定器輸出的開(kāi)關(guān)量信號便自然就引入了ESD,在ESD環(huán)節的可靠性極大的提高。中參與聯(lián)鎖控制。整個(gè)信號的回路圖如下2現場(chǎng)部分儀表改造同樣,由于氣化現場(chǎng)儀表增子柜安全嚼柜,→釋m翻2全部使用的是原首鋼設備。為使得ESD系統運行有更可靠的保障,從兩方面入手:一是在認真熟悉ESD聯(lián)鎖程序的基礎上對程序進(jìn)行局部修改,將原來(lái)的氧氣流量低低跳車(chē)和輻射廢鍋液位低低跳車(chē)由原來(lái)的一選報警設定器一邏輯改為二選二(現場(chǎng)增加儀表測點(diǎn)并將信號引人ESD系統參與聯(lián)鎖邏輯);二是將進(jìn)行ESD聯(lián)鎖的部分現場(chǎng)儀表進(jìn)行更換,如將汽包液位測量由全部浮筒開(kāi)關(guān)量信號液位計測量改為浮筒液位計與磁致伸縮液位計配合使用,有效的解決了投料前及投料成功后汽包壓力和溫圖2整個(gè)信號回路圖度未達到設計值時(shí)造成的液位假指示問(wèn)題。在使用的過(guò)程中以上系統結構多次發(fā)生問(wèn)題,具體來(lái)講因為隔離柵和報警設定器已放置多年使用過(guò)3結尾程中,陸續出現因這些部件的硬件故障所導致的信號中斷、報警設定值發(fā)生變化或丟失等現象造成因 ESD ESD系統的數據采集是毫秒級的,而原來(lái)DCS系系統的誤動(dòng)作而導致跳車(chē)事故,造成很大的經(jīng)濟損失統的數據采集是秒級的,經(jīng)過(guò)以上幾方面的改造優(yōu)化和安全隱患。經(jīng)過(guò)認真分析認為年久老化的隔離柵和后,系統的實(shí)時(shí)性及安全性大大提高。從硬件設計上極報警設定器性能不穩定以及復雜而不盡合理的回路結大的提升了本廠(chǎng)氣化爐投料及停車(chē)的安全性。自投產(chǎn)構是造成這些隱患的主要原因。分兩步對系統進(jìn)行改以來(lái)的100多次的跳車(chē)及投料,充分的證明了這套改造首先是在ESD系統中取消部分D卡件加入6塊造后的ESD系統是安全可靠的。做到了該停車(chē)時(shí)一A卡件( ANALOG INPUT3700),直接接受經(jīng)安全柵隔定要及時(shí)聯(lián)鎖停車(chē)避免造成裝置爆炸等嚴重事故;而離后的模擬信號在ESD系統中通過(guò)軟件編程進(jìn)行信不該停車(chē)時(shí)也沒(méi)有誤動(dòng)作,避免造成無(wú)謂的巨大經(jīng)濟號處理,產(chǎn)生內部的跳車(chē)觸發(fā)信號,以系統內部點(diǎn)的形損失。式進(jìn)入聯(lián)鎖邏輯,這樣大大的增強了聯(lián)鎖系統的安全性和可靠性改造后的結構圖如圖3所示。參考資料] Tricon設計與安裝手冊l蠟子柜安全微粑BSD AI卡支全聯(lián)傾[2] TriStation 1131 Developers Guide[S].模擬量信號圖3改造后的結構圖中國煤化工可以看到經(jīng)改造后的系統信號回路大大簡(jiǎn)化,CNMHG將模擬信號直接引入可靠性更高速度更快的ED卡件,通過(guò)軟件獲得聯(lián)鎖所需的各個(gè)觸發(fā)條件。使得系統