上篇寫(xiě)了“克服過(guò)程測(cè)量挑戰(zhàn)，隨時(shí)隨地易測(cè)量-艾默生無(wú)線(xiàn)非侵入式解決方案助力工廠(chǎng)智慧化升級(jí)與安全改造”，本文則聚焦探討于其中之一-Rosemount?708 無(wú)線(xiàn)聲波變送器如何用于解決煉油化工類(lèi)企業(yè)的泄壓閥、安全閥系統(tǒng)（后文統(tǒng)一簡(jiǎn)稱(chēng)為安全閥）的非正常泄放和泄漏治理技術(shù)和相關(guān)方案實(shí)踐的具體應(yīng)用，衡量和管理碳排放，幫助您實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
應(yīng)用背景
煉油化工企業(yè)內(nèi)為保證過(guò)程安全，會(huì)設(shè)置了多個(gè)安全保護(hù)系統(tǒng)；其中安全閥系統(tǒng)作為一個(gè)物理層的泄放系統(tǒng)，對(duì)于裝置的過(guò)程安全起到了至關(guān)重要的作用。
安全閥的基本運(yùn)行原理是對(duì)不同工藝條件下的安全閥設(shè)置起跳壓力，當(dāng)工藝反應(yīng)或操作過(guò)程出現(xiàn)異?；蚴Э貢r(shí)，設(shè)備內(nèi)介質(zhì)達(dá)到或超過(guò)安全閥的起跳壓力，安全閥起跳，閥門(mén)從全關(guān)到全開(kāi)，把大量超壓的介質(zhì)泄放到火炬系統(tǒng)回收或燃燒處理，確保過(guò)程裝置的安全，生產(chǎn)異常帶來(lái)的損失最?。煌瑫r(shí)，安全閥由于是機(jī)械設(shè)備，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后由于機(jī)械部件的磨損會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)閥出現(xiàn)內(nèi)漏和卡頓，初期比較微小，普通的人工檢查難以發(fā)現(xiàn)，通過(guò)微漏出去的介質(zhì)也會(huì)進(jìn)入火炬被燒掉。以國(guó)內(nèi)某100萬(wàn)噸乙烯生產(chǎn)裝置為例，每100萬(wàn)噸乙烯裝置通常要配置超過(guò)1000臺(tái)不同規(guī)格的安全閥，一年內(nèi)因泄漏和非正常排放導(dǎo)致的損失已超過(guò)5000萬(wàn)人民幣（根據(jù)非官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）。
安全閥因泄漏和非正常排放不僅引起損失，而且還帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)：
1.大中型煉油化工裝置的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)異常，引發(fā)一系列聯(lián)鎖型的工藝動(dòng)作，一部分事件會(huì)引發(fā)安全閥起跳，多年以來(lái)，安全閥的泄放是沒(méi)有在線(xiàn)的測(cè)量設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的，要依靠泄放發(fā)生后 上游的壓力產(chǎn)生變化后，DCS操作人員通過(guò)綜合情況加以判斷和定位出現(xiàn)動(dòng)作的安全閥和相關(guān)位置；大概會(huì)根據(jù)復(fù)雜程度耗時(shí)數(shù)分鐘、數(shù)小時(shí)；這個(gè)判斷的過(guò)程，同時(shí)延遲了工藝恢復(fù)和相關(guān)后續(xù)處理工作的時(shí)間；增加了由于安全閥起跳而產(chǎn)生的后續(xù)工藝安全和裝置安全的風(fēng)險(xiǎn)；
2.由于多個(gè)裝置會(huì)共用一個(gè)火炬，不同裝置的安全閥起跳后，介質(zhì)會(huì)排放到火炬系統(tǒng)燃燒，部分情況，安全閥由于出現(xiàn)卡頓而無(wú)法回座；當(dāng)火炬系統(tǒng)出現(xiàn)燃燒泄放介質(zhì)時(shí)，由于火炬連接著多個(gè)裝置的安全閥系統(tǒng)，企業(yè)調(diào)度人員無(wú)法及時(shí)確認(rèn)泄放是從哪個(gè)裝置來(lái)的；更無(wú)法確認(rèn)時(shí)來(lái)自哪個(gè)裝置的那個(gè)工藝單元；這對(duì)火炬系統(tǒng)的及時(shí)處理、泄放發(fā)生后的溯源工作和事故調(diào)查工作帶來(lái)了困難。
細(xì)節(jié)決定效益， 安全閥的內(nèi)漏和起跳后由于卡頓而無(wú)法完全回座導(dǎo)致的高價(jià)值工藝介質(zhì)的持續(xù)泄漏，看似微小，積年累月，卻損失甚大。內(nèi)漏嚴(yán)重的裝置的生產(chǎn)效益勢(shì)必大打折扣，經(jīng)營(yíng)管理者心知肚明，只是找不到好的辦法解決，苦其久矣。
解決方案
經(jīng)過(guò)了近10年在國(guó)內(nèi)各大煉油企業(yè)的先行先試，艾默生提供的非侵入式無(wú)線(xiàn)超聲測(cè)量技術(shù)一次性解決上述問(wèn)題，此技術(shù)分為三部分組成：
01 非侵入式無(wú)線(xiàn)超聲波變送器-Rosemount? 708無(wú)線(xiàn)聲波變送器 ：
通過(guò)非侵入式測(cè)量設(shè)計(jì)，傳感器只需貼在安全閥就近下游的管道上，用抱箍固定，傳感器內(nèi)置熱電偶和超聲波檢測(cè)元件，可同時(shí)捕捉管壁溫度的變化和管壁傳來(lái)的超聲波，而安全閥泄漏的發(fā)生恰好伴隨著足夠強(qiáng)度的超聲波信號(hào)，兩種信號(hào)第一時(shí)間被傳感器捕捉，并經(jīng)過(guò)數(shù)字變送器的處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，將聲級(jí)和溫度數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、事件狀態(tài)和泄漏檢測(cè)信息通過(guò)工業(yè)無(wú)線(xiàn)數(shù)字協(xié)議將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)無(wú)損的傳送至無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，從而掌握疏水閥和泄壓閥 (PRV) 的狀況，能源使用情況和排放情況的實(shí)時(shí)信息。整個(gè)投用過(guò)程，不需停工，不需動(dòng)火，可在對(duì)生產(chǎn)零干擾下完成部署。
02 工業(yè)Wireless HART網(wǎng)絡(luò)
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)放的符合國(guó)際IEC62591 和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T-22210.5-2013 的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，安全閥側(cè)的泄漏數(shù)據(jù)獲取至無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)，在網(wǎng)關(guān)匯總后，通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入專(zhuān)用的分析軟件。每個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)可同時(shí)管理200個(gè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量點(diǎn)，且單個(gè)網(wǎng)絡(luò)可接入各種無(wú)線(xiàn)測(cè)量?jī)x表，包括但不限于過(guò)程壓力，溫度，液位，振動(dòng)，腐蝕，分析等實(shí)時(shí)過(guò)程、資產(chǎn)或安全數(shù)據(jù)。工業(yè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)在裝置區(qū)布下天羅地網(wǎng)，將過(guò)程、可靠性、能源、資產(chǎn)數(shù)據(jù)全面托管，構(gòu)建起數(shù)字化工廠(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施。
03 工廠(chǎng)洞見(jiàn)Plantweb insight輕量化工業(yè)軟件
將現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)專(zhuān)用的安全閥異常判斷的算法給出清晰的安全閥的正?；虍惓顟B(tài)，包括 正常，泄放，泄露，堵塞等狀態(tài)，并給出警告；給出具體的快速故障處理依據(jù)和全程數(shù)據(jù)追溯；輕量化的軟件可融于現(xiàn)有的企業(yè)的生產(chǎn)管理平臺(tái)，決策數(shù)據(jù)可進(jìn)可出，暢通無(wú)阻。
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
某上海知名化工企業(yè)，針對(duì)裝置內(nèi)重要工藝位置維修后“重新上崗的”23套重要安全閥實(shí)施了艾默生安全閥在線(xiàn)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，投用幾年來(lái)，多次發(fā)揮了系統(tǒng)的威力，為企業(yè)的效益提升和安全保障提供了重要價(jià)值；
2020年8月7日上午，用戶(hù)丙烯球罐接受第三方供應(yīng)商發(fā)來(lái)的丙烯操作，10:03分用戶(hù)的安全閥在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)給出安全閥PSVXXXX泄放報(bào)警；DCS內(nèi)操人員第一時(shí)間就鎖定了出現(xiàn)起跳的安全閥位置和相關(guān)工藝段；10:08分DCS內(nèi)操發(fā)現(xiàn)火炬冒黑煙，大量的丙烯由于無(wú)法得到充分燃燒而被排放。10:30 工藝段內(nèi)恢復(fù)至正常壓力。正是由于安全閥在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的精準(zhǔn)預(yù)警，為操作人員和管理人員爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間，按照異按照異常處理程序快速、有序的進(jìn)行處理；憑借著安全閥數(shù)字哨兵的助力；專(zhuān)業(yè)的管理和操作員隊(duì)伍快速有效的處理了這起異常事件，得到了中國(guó)及總部管理層的嘉獎(jiǎng)。
2020年9月6日，安全閥在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警事件，反饋某安全閥PSVXXYY出現(xiàn)間歇性的預(yù)警，但出現(xiàn)時(shí)間較短，后又恢復(fù)正常，細(xì)心的工程師沒(méi)有放過(guò)這個(gè)異常的警告,第一時(shí)間安排切除此安全閥，到維修車(chē)間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)故障驗(yàn)證；正向打壓至2.06MPA，并沒(méi)有出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象; 背壓提升至0.1MPA；發(fā)現(xiàn)了泄漏點(diǎn)；在設(shè)備故障的早期就及時(shí)排除了這個(gè)設(shè)備隱患；在沒(méi)有這套在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的支持下，這是不可能做到的。
數(shù)字化能力對(duì)于生產(chǎn)管理將持續(xù)賦能
數(shù)字化之于過(guò)程工業(yè)，從生產(chǎn)到可靠性，安全，企業(yè)運(yùn)營(yíng)；從局部到全局，正日益賦能于這個(gè)行業(yè)；從數(shù)字化工具到全面迭代賦能，讓運(yùn)營(yíng)脫胎換骨，成為現(xiàn)代的燈塔工廠(chǎng)。此文章僅是管中窺豹，分享數(shù)字化威力之冰山一角；今天，正有更多的企業(yè)通過(guò)數(shù)字化的賦能而逐步獲益，提升內(nèi)功，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得先機(jī)。
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