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变送器故障检测技术在乙烯装配SIS 中的应用

来源:澳门新葡8455最新网站 标签:故障,检测,技术,乙烯,装配,中的,应用 时间:2019年12月06日 阅读133次
   

择要: 重要介绍了变送器故障检测技术的实现体例及在康吉森TS3000 SIS 体系中的详细应用。分析了变送器故障旌旗灯号的产生,康吉森TS3000 对变送器故障旌旗灯号的检测及该旌旗灯号在体系的“2oo3”( 三取二) 安全逻辑中的使用。同时宿迁物流引入了NAMUR NE43 保举标准,对SIS 体系中所有的变送器进行了剖析,找出并改正变送器故障检测在体系应用的隐患,在知足联锁安全性的前提下,进步了联锁的可用性,保障乙烯装配“安稳长满优”运行。

        安全仪表体系( Safety instrumentation System,简称SIS) ,在石油化工生产装配的开车、停车、运行扰动以及维护操作期间,为人员健康、装配设备及环境提供安全珍爱。在《石油化工安全仪表体系设计规范》( SH/T 3018—2003) 中对石油化工安全仪表体系的设计进行了细致的要求。

        中国石油四川石化有限责任公司( 以下简称四川石化) 乙烯装配使用的是SIS 体系。根据工艺的特点,在设计阶段,该乙烯装配的安全体系逻辑结构大量采用2oo3 的逻辑结构,见图1。此逻辑结构既保证了联锁逻辑的安全性,也进步了联锁逻辑的可用性。

1、SIS 体系中变送器故障检测的实现及应用
        在逻辑结构中,有3 台感测器( 即变送器) 的旌旗灯号输入进入康吉森SIS 体系。在硬件IO 模块中, IO 模块把变送器输入的模仿量电流值4 ~ 20mA 转换为对应的819 ~ 4 095 的数字量旌旗灯号,然后送入SIS 体系软件的输入处理模块( AI2L /AI2H模块) ( 见图2) ,此模块把数字量转换为响应的工程量并可以通过与联锁值比较,输出高高或低低报警旌旗灯号; 同时此模块可根据变送器的输入电流判断变送器是否故障。假如此模块检测到旌旗灯号低于737( 输入电流值3. 6 mA) 或大于4 258( 输入电流值20. 8 mA) ,则认为变送器已经故障,该电流值无效,同时输出变送器故障报警旌旗灯号INV,此INV 旌旗灯号在SIS 逻辑中的“三取二”模块参与联锁。

 

        在“三取二”逻辑中,康吉森SIS 采用了V2oo3模块,见图3。此模块可以把AI2L /AI2H 输出得到的3 个低低或高高的报警旌旗灯号输入该模块做三
        取二的表决输出。同时,为保证联锁可靠,在该模块中,康吉森SIS 设计引用了变送器故障报警旌旗灯号INV。该模块功能参照了《石油化工安全仪表体系设计规范》( SH/T 3018—2003) 中“安全仪表逻辑结构图”的“2oo3”功能。当输入旌旗灯号有1 个故障时,“2oo3”功能降落为“1oo2”; 当输入旌旗灯号有2 个故障时,“1oo2”功能降落为“0oo0”,即假如同时有2 个旌旗灯号故障,也会触发联锁。在逻辑结构上,从软件的角度,兼顾了联锁体系的可用性及安全性。

2、存在的题目
        在乙烯装配裂解炉岗位中,“裂解炉炉膛负压高高”参与了裂解炉SIS 体系的SD - 2 联锁: 当炉膛负压高于50 Pa 时,裂解炉SD - 2 停车。为进步联锁的安全性及可用性四川人事考试网报名,该联锁逻辑采用了“2oo3”逻辑,在现场采用了3 台澳门新葡萄京所有网站的EJA - 120A系列微安徽澳门新葡温度传感器测量炉膛负压,变送器量程“- 100 ~ 100 Pa”。在开车期间,因为工艺操作缘故原由,炉膛负压达到了- 110 Pa。因为EJA变送器默认设置为正常测量时,输出电流值3. 2 ~21. 6 mA( 变送器量程的- 5% ~ 110%) 。虽然此时3 台变送器测量值低于量程的- 5%,但会同时输出3. 2 mA 电流旌旗灯号到SIS 体系。此时SIS 体系中的AI 模块( AI2H) 检测判断为这3 台变送器已经故障,同时产生变送器故障旌旗灯号INV,在V2oo3模块中,因为模块检测到3 个变送器故障旌旗灯号INV,“2oo3”功能降落为“0oo0”,继而触发联锁,裂解炉SD - 2 跳车。

        按照设计,在正常操作下,仅当炉膛负压高于50 Pa 时,才触发联锁。在开车过程中SEO网站优化,工艺操作可能会使炉膛负压低于- 110 Pa,因此不能联锁。同时虽然炉膛负压低于了变送器量程的- 5%,但该变送器并未故障,属于正常测量,待工艺条件恢复后,变送器立即测量正常。

3、解决方案
        通过分析,题目的根源在于未对现场变送器正常工作时( 包含仪表虽超量程,但仪表团体运行时正常的情况) 的输出电流值、变送器故障时的输出电流值与康吉森SIS 体系检测体例下的电流值进行有用的分配及划分。康吉森SIS 体系中AI2L /AI2H 模块,会误把正常工作但超量程测量的变送器认为故障。所以必须对变送器输出电流进行适当的划分,使康吉森SIS 能正确地把变送器的故障及正常工作状况区分开来,防止误联锁。

        NAMUR NE43,“Standardization of the SignalLevel for the Failure Information of Digital Transmitters”,是“德国测量与控制标准委员会”制订的一项保举标准。其对变送器在不同工作状况下( 正常工作,故障工作) 的输出电流进行范围划分,使电流的接收端可以通过电流值判断变送器的工作状况。NAMUR NE43 对变送器输出电流的详细划分,见图4。

        因为NAMUR 的大力推广,吻合NE43 的现场变送器应用特别很是广泛,只要选取适当的电流范围值,就可以使参与联锁的变送器在故障与正常测量之间被康吉森SIS 体系正确区分开来。

        通过与安徽澳门新葡电缆厂家讨论确认,EJA 系列压力、安徽澳门新葡温度传感器,吻合NE43 标准,默认出厂设置为: 在正常测量时,仪表默认电流输出范围为- 5% ~ 110% ( 3. 2 ~ 21. 6 mA) ,此输出范围可修改; 当变送器CPU 或硬件故障时,可选择输出“小于3. 2 mA”或“大于21. 6 mA”。

        为保证联锁的可靠性及安全性,经设计院确认,把测量裂解炉的炉膛负压且参与联锁的变送器的正常输出电流值由3. 2 ~ 21. 6 mA 改为4 ~ 20mA。即在变送器正常测量时,变送器仅能输出4 ~ 20 mA 的电流值。即使当现实测量值低于或高于仪表量程时,变送器也只能输出对应的4 mA或20 mA 旌旗灯号。在变送器故障时,根据设置,输出电流为21. 6 mA。通过此方法河北人事考试网,即使在某些极端操作条件下,工艺参数超出了变送器的测量范围,只要未达到联锁值,SIS 体系也不会触发联锁,工艺操作可以继承进行。在此次修改以后,裂解炉再未出现因为炉膛负压低于变送器测量范围,而导致SIS 的体系误联锁,裂解炉跳车的事故。

        仪表专业人员对SIS 体系中使用了变送器故障旌旗灯号的联锁进行了剖析,进一步对相干的变送器的故障电流值范围及正常测量电流值范围进行了核实,查看是否与康吉森SIS 体系的故障检测电流范围存在不同一的情况,并与乙烯装配工艺和设计人员就各种联锁参与的工艺操作进行讨论,对极端操作条件下,工艺参数可能超过变送器量程的情况进行确认。结合以上方法对存在的隐患进行一一整改,最后确认整改的内容为:

1) 对于差压流量变送器( 型号: 澳门新葡萄京所有网站EJA110A/120A 安徽澳门新葡温度传感器) ( 共232 台) ,因为可能出现正负导压管堵塞而引起高/低超量程,导致非正常联锁,故将变送器正常输出高低限钳制在4 ~ 20 mA。在变送器故障时,输出电流为21. 6mA。

2) 对于小量程的安徽澳门新葡温度变送器( 型号: 澳门新葡萄京所有网站YTA 系列安徽澳门新葡温度变送器) ( 共30 台) ,可能在极端负温下出现超量程,导致非正常联锁,故将变送器正常输出钳制在3. 68 ~ 20. 8 mA。在变送器故障时,输出电流为21. 6 mA。

3) 对于差压安徽澳门新葡磁翻板液位计( 型号: 澳门新葡萄京所有网站EJA110A 安徽澳门新葡温度传感器) ( 共9 台) ,因为可能出现正负导压管堵塞而引起高/低超量程,导致非正常联锁,故将变送器正常输出高低限钳制在4 ~ 20mA。在变送器故障时,输出电流为21. 6 mA。

4) 对于安徽澳门新葡压力变送器( 型号: 澳门新葡萄京所有网站EJA430A安徽澳门新葡温度传感器) ( 共15 台) ,因为可能出现管道高压而引发超量程,导致非正常联锁,故将变送器正常输出高低限钳制在4 ~ 20 mA。在变送器故障时,输出电流为21. 6 mA。

4 结语
        在如今的SIS 体系中,为增长联锁的安全性,变送器故障旌旗灯号越来越多地作为联锁旌旗灯号引入到联锁中。同时,NANUR NE43 规范的广泛使用,也使这种功能的实现特别很是容易。但在使用过程中,仪表专业人员必须认识在SIS 联锁中,变送器故障旌旗灯号在SIS 体系中的作用,同时,认识现场变送器输出电流的设置( 不同厂家的变送器,虽然都吻合NE 43 标准,但详细的出厂默认设置不一样) 。确认设置变送器的正常输出电流在SIS 体系变送器的正常检测电流范围内,确认变送器的故障电流在SIS 体系的变送器故障电流范围内,防止SIS 体系出现误联锁,在不降低SIS 体系安全性的前提下,大幅增长联锁体系的可用性,保障装配的安全、高效生产。

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