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)ESD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 -個(gè)煤化工企業(yè)緊急停車(chē)系統即ESD系統的改造全過(guò)程,經(jīng)改造,ESD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)改造中圖分類(lèi)號:TP29文獻標識碼:B文章 編號:1673- -5285(2009)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)量輸人模塊DI卡3503E 3系統機架易于擴展,并可利用所有TRICON的I0塊,開(kāi)關(guān)量輸出模塊 DO卡3664 1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DI、2塊DO;I/O端子。遠程I0機架模式最遠可達12km。備用DI卡、D0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EICM 1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NCM 1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。2 ESD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)法使日1 系統站構圍.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Baily 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MP3008 3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- -個(gè)開(kāi)關(guān)量信號, 進(jìn)入◆收稿日期:2009-04- -21作者簡(jiǎn)介:張國民,另,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)。78石油化工應用2009 年第28卷DCS的DI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Baily 系統已經(jīng)老化且落后,1信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TRICON公司的ESD換換成MTIL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)儀表全部使用的是原首鋼設備。為使得ESD系統運行有更靖于柜安全餐柜DCS卡件ESDD佧擬量侑號可靠的保障,從兩方面入手:-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4流量低低跳車(chē)和輻射廢鍋液位低低跳車(chē)由原來(lái)的- -選報譬設定鄙一邏輯改為二選二(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圈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ESDESD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)化和安全隱惠。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DI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AI卡件(ANALOG INPUT 3700),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:[1] Tricon 設計與安裝手冊[S].墉子柜安全衢柜BSD AI卡安全聯(lián)鎖[2] TiStation 1131 Developer' s Guide[S].程序模擬量信號圈3改造后的結構圈可以看到,經(jīng)改造后的系統,信號回路大大簡(jiǎn)化，將模擬信號直接引入可靠性更高、速度更快的ESD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