徐林慶（大慶煉化公司機(jī)電儀廠，黑龍江 大慶 5612476）

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180萬(wàn)噸/年ARGG大機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行儀表技術(shù)攻關(guān)改造

徐林慶（大慶煉化公司機(jī)電儀廠，黑龍江 大慶 5612476）

摘要：為保證180萬(wàn)噸/年ARGG大機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行，利用2014年裝置檢修期間，針對(duì)180萬(wàn)噸/年ARGG三機(jī)組、氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儀表及控制系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)。通過(guò)機(jī)組開車、運(yùn)行階段觀察，改造后的儀表及控制系統(tǒng)運(yùn)行更加平穩(wěn)可靠，大大滿足了機(jī)組能夠長(zhǎng)周期運(yùn)行的要求。

關(guān)鍵詞：180萬(wàn)噸/年ARGG；大機(jī)組；長(zhǎng)周期；儀表；改造

1　引言

180萬(wàn)噸/年ARGG大機(jī)組是整套裝置的核心部分，能否長(zhǎng)周期運(yùn)行直接關(guān)系到整套裝置的產(chǎn)量。因此，在2014年裝置大檢修期間，對(duì)機(jī)組的關(guān)鍵儀表設(shè)備及控制系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造，確保裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

2　概述

為保證180萬(wàn)噸/年ARGG大機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行，經(jīng)過(guò)與廠家技術(shù)人員的交流溝通，利用2014年裝置大檢修期間對(duì)三機(jī)組、氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儀表及控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。具體包括以下內(nèi)容：

（1）煙機(jī)出口壓力PT1706取壓點(diǎn)移位及入口溫度TE1711A/ B/C熱電偶換型技術(shù)改造；

（2）主風(fēng)機(jī)軸系儀表增加冷卻風(fēng)吹掃系統(tǒng)技術(shù)改造；

（3）主風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)通訊卡升級(jí)改造；

（4）氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儀表優(yōu)化改造；

（5）氣壓機(jī)軸系儀表技術(shù)改造；

（6）氣壓機(jī)調(diào)速器優(yōu)化改造。

3　改造內(nèi)容及效果

3.1煙機(jī)出口壓力PT1706取壓點(diǎn)移位及入口溫度TE1711A/ B/C熱電偶換型技術(shù)改造

3.1.1 改造前情況

180萬(wàn)噸/年ARGG煙機(jī)出口壓力PT1706取壓點(diǎn)、入口溫度TE1711A/B/C測(cè)溫點(diǎn)距離煙機(jī)輪盤較近，高速旋轉(zhuǎn)的輪盤產(chǎn)生振動(dòng)，造成出口壓力取壓管線、入口溫度熱電偶絲斷裂，影響儀表正常測(cè)量，影響機(jī)組參數(shù)的正常監(jiān)控，而且TE1711A/B/C帶有聯(lián)鎖，容易引起機(jī)組停車，對(duì)生產(chǎn)造成一定程度的影響。加之輪盤附近溫度高、沒(méi)有維護(hù)平臺(tái)，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行日常維護(hù)。

3.1.2 改造內(nèi)容

將煙機(jī)出口壓力PT1706取壓點(diǎn)位置遠(yuǎn)移至出口管道上方，減少輪盤振動(dòng)；并且搭建維護(hù)平臺(tái)，便于日常維護(hù)。將煙機(jī)入口溫度熱電偶由就地插入式改為特制的延伸偶絲遠(yuǎn)端接線盒方式，避免機(jī)組振動(dòng)、高溫造成溫度失靈，機(jī)組停機(jī)。

3.1.3 改造后效果

改造后壓力、溫度測(cè)量?jī)x表運(yùn)行平穩(wěn)，指示準(zhǔn)確。通過(guò)改造，有如下優(yōu)點(diǎn)：

圖1　PT1706原取壓點(diǎn)位置

圖2　TE1711A/B/C原測(cè)量方式

圖3　PT1706改造后取壓點(diǎn)位置

圖4　TE1711A/B/C改造后測(cè)量方式

（1）有效減小機(jī)組振動(dòng)帶來(lái)的儀表測(cè)量波動(dòng)，提高機(jī)組運(yùn)行可靠性；

（2）遠(yuǎn)離熱源，延長(zhǎng)儀表使用壽命，節(jié)能增效；

（3）搭建維護(hù)平臺(tái)，便于機(jī)組運(yùn)行期間日常維護(hù)。

3.2主風(fēng)機(jī)軸系儀表增加冷卻風(fēng)吹掃系統(tǒng)技術(shù)改造

3.2.1 改造前情況

主風(fēng)機(jī)軸系儀表（振動(dòng)、位移等）在煙機(jī)的高溫狀態(tài)下，經(jīng)常出現(xiàn)使用壽命短、測(cè)量不準(zhǔn)確等現(xiàn)象。靜葉伺服液壓控制器受煙機(jī)高溫影響，殼體溫度高達(dá)70℃左右，導(dǎo)致伺服系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，造成靜葉調(diào)節(jié)不靈敏，影響機(jī)組的正常調(diào)節(jié)，容易產(chǎn)生波動(dòng)，同時(shí)高溫加速了液壓元件的老化進(jìn)度。

3.2.2 改造內(nèi)容

將主風(fēng)機(jī)軸系儀表及靜葉伺服液壓控制器增加冷卻風(fēng)吹掃系統(tǒng)，利用循環(huán)的凈化風(fēng)將探頭及液壓?jiǎn)卧臒崃繋ё?，降低儀表元件的環(huán)境溫度。同時(shí)，在冷卻風(fēng)管線上安裝空氣過(guò)濾減壓閥，通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)壓力，進(jìn)而調(diào)節(jié)吹掃的強(qiáng)度，有效地控制儀表的環(huán)境溫度。

圖5　主風(fēng)機(jī)靜葉伺服液壓控制器改造后效果圖

3.2.3 改造后效果

通過(guò)改造，主風(fēng)機(jī)軸系儀表運(yùn)行狀況得到了改進(jìn)，延長(zhǎng)了軸系儀表的使用壽命，測(cè)量更準(zhǔn)確、更平穩(wěn)；靜葉伺服液壓控制器反應(yīng)更加靈敏，能夠及時(shí)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的控制信號(hào)，進(jìn)行靜葉角度的調(diào)節(jié)，保障了主風(fēng)機(jī)長(zhǎng)周期的平穩(wěn)運(yùn)行。

3.3主風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)通訊卡升級(jí)改造

3.3.1 改造前情況

主風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)采用康吉森的TRICON控制系統(tǒng)，與上位機(jī)通訊接口為同軸電纜，通訊速度慢、不穩(wěn)定，多次出現(xiàn)通訊中斷現(xiàn)象，無(wú)法進(jìn)行主風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，影響操作人員的正常操作，給機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行帶來(lái)潛在的生產(chǎn)隱患。

3.3.2 改造內(nèi)容

更換控制器通訊卡（冗余），采用TCP/IP通訊方式協(xié)議，兩塊冗余的通訊卡分別通訊到兩個(gè)冗余的交換機(jī)上，再由交換機(jī)通訊到上位機(jī)。在工程師站組態(tài)軟件中更改控制器通訊卡型號(hào)及相應(yīng)參數(shù)，設(shè)置通訊地址，實(shí)現(xiàn)控制器與上位機(jī)的通訊暢通。

圖6　改造后主風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)通訊卡

3.3.3 改造后效果

通過(guò)對(duì)通訊卡進(jìn)行升級(jí)改造，徹底消除了上位機(jī)與控制器突發(fā)性通訊中斷的故障，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)接口的實(shí)時(shí)通訊，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，調(diào)整機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，大大提高了機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行的可靠度。

3.4氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儀表優(yōu)化改造

3.4.1 改造前情況

氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)防喘振流量變送器FT825、FT826、FT827采用的是差壓方式測(cè)量流量，差壓變送器在取樣點(diǎn)下方地面上，而且引壓管線過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)引壓管積液現(xiàn)象，影響正常測(cè)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成壓縮機(jī)防喘振閥誤動(dòng)作，導(dǎo)致壓縮機(jī)效率降低、能源浪費(fèi)。

圖7　改造前氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)流量變送器安裝位置

3.4.2 改造內(nèi)容

針對(duì)引壓管積液影響測(cè)量問(wèn)題，在裝置大檢修期間，將三臺(tái)差壓變送器移位到取壓管線上方，縮短了引壓管線長(zhǎng)度，避免了積液現(xiàn)象的發(fā)生。

圖8　改造后氣壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)流量變送器安裝位置

3.4.3 改造后效果

通過(guò)對(duì)三臺(tái)流量?jī)x表差壓變送器進(jìn)行移位，產(chǎn)生如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）避免引壓管線積液現(xiàn)象的發(fā)生，測(cè)量值準(zhǔn)確、可靠，進(jìn)而消除壓縮機(jī)防喘振閥誤動(dòng)作，提高壓縮機(jī)工作效率，節(jié)省能源；

（2）由于變送器直接安裝于取壓管線上方，引壓管線短，漏點(diǎn)少，實(shí)現(xiàn)了儀表的免維護(hù)；

（3）取壓管線裝有集液罐，徹底避免引壓管線積液現(xiàn)象的發(fā)生，提高了流量測(cè)量?jī)x表的真實(shí)性。

3.5氣壓機(jī)軸系儀表技術(shù)改造

3.5.1 改造前情況

氣壓機(jī)軸振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)采用的測(cè)量方式是在現(xiàn)場(chǎng)接線箱內(nèi)安裝振動(dòng)變送器，將振動(dòng)探頭采集到的電壓信號(hào)在振動(dòng)變送器處轉(zhuǎn)換成4～20mA電流信號(hào)，然后送達(dá)PLC卡件進(jìn)行顯示。因機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)大、溫度高，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)接線箱內(nèi)的振動(dòng)變送器頻繁故障，嚴(yán)重影響了機(jī)組的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

3.5.2 改造內(nèi)容

通過(guò)多次論證，取消現(xiàn)場(chǎng)接線箱內(nèi)的振動(dòng)變送器，采取“前置器+變送器”方式，在現(xiàn)場(chǎng)接線箱內(nèi)安裝前置器，將變送器安裝在機(jī)柜室內(nèi)環(huán)境條件符合要求的機(jī)柜導(dǎo)軌處。這樣，振動(dòng)探頭測(cè)量的信號(hào)首先到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)接線箱內(nèi)的前置放大器，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)機(jī)柜室內(nèi)的變送器轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的4～20mA電流信號(hào)，最后送達(dá)PLC卡件進(jìn)行上位顯示。

圖9　改造后氣壓機(jī)振動(dòng)變送器安裝圖（控制室機(jī)柜導(dǎo)軌）

3.5.3 改造后效果

改造后通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)前置器的耐振性能和耐高溫性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于振動(dòng)變送器，沒(méi)有發(fā)生前置器損害現(xiàn)象，提高了儀表信號(hào)的精確度，延長(zhǎng)了壓縮機(jī)軸系振動(dòng)儀表的使用壽命，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

3.6氣壓機(jī)調(diào)速器優(yōu)化改造

3.6.1 改造前情況

氣壓機(jī)原調(diào)速系統(tǒng)為WOODWARD 505調(diào)速器，在實(shí)際應(yīng)用中，因需要與PLC集成使用，經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)法復(fù)位、轉(zhuǎn)速控制不及時(shí)等現(xiàn)象。

3.6.2 改造內(nèi)容

通過(guò)對(duì)氣壓機(jī)控制系統(tǒng)升級(jí)改造，將原調(diào)速系統(tǒng)改成TRICON ITCC系統(tǒng)。在新的控制系統(tǒng)中將PLC第三方調(diào)速器取消，用PI脈沖卡直接采集速度脈沖信號(hào)。

圖10　改造后氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖卡件及上位機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)畫面

3.6.3 改造后效果

改造后的調(diào)速系統(tǒng)，測(cè)量轉(zhuǎn)速精度更高，可以達(dá)到1‰，響應(yīng)速度更快、無(wú)滯后，并對(duì)機(jī)組調(diào)速控制、防喘振控制、聯(lián)鎖及PID等控制功能做到無(wú)縫兼容，投用后運(yùn)行可靠，便于操作人員能夠準(zhǔn)確、快速地對(duì)氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行的目的。

4　結(jié)語(yǔ)

儀表使用壽命的長(zhǎng)短，取決于儀表現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境的優(yōu)劣。特別是主風(fēng)機(jī)、氣壓機(jī)這種大型機(jī)組，現(xiàn)場(chǎng)溫度高、振動(dòng)大，對(duì)儀表的測(cè)量效果影響很大。要想機(jī)組能夠長(zhǎng)周期運(yùn)行，必須改變現(xiàn)場(chǎng)儀表的安裝環(huán)境，這就要求在今后的維護(hù)工作中，善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，確保機(jī)組能夠長(zhǎng)周期運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 何衍慶, 俞金壽. 集散控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用(2版)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2002(10): 120 - 125.

[2] 陸德民. 石油化工自動(dòng)控制設(shè)計(jì)手冊(cè)(3版) [M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2000(1)：162 - 297.

[3] 王常力, 羅安. 集散型控制系統(tǒng)選型與應(yīng)用[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社，1996(11): 126 - 127.

[4] ARGG裝置工藝技術(shù)規(guī)程修訂版[M]. 大慶: 大慶煉化公司, 1999(6): 79 - 87.

[5] ARGG裝置自控設(shè)備表修訂版[M]. 大慶：大慶煉化公司, 1999(4): 87 - 99.

[6] WOODWORD[M]. 北京: ITCC Production Introduction, 2001(11): 34 - 39.

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1003-0492（2016）04-0090-03中圖分類號(hào)：TP273

作者簡(jiǎn)介

徐林慶（1966-），男，遼寧本溪人，工程師，本科，現(xiàn)就職于大慶煉化公司機(jī)電儀廠，主要研究方向?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)儀表與過(guò)程控制系統(tǒng)的維護(hù)與維修。

Instrument Renovation and Reformation of the Core Equipment in the ARGG Process Plant for Long Production Cycle

Abstract:In order to guarantee the ARGG plant of 1800 thousand ton/year to steadily produce in a long period，we upgraded control system and reformed the field instrument for main air blower and gas compressor which are core equipments in the ARGG process plant during the period of maintenance in 2014. Blower and compressor run more smoothly after renovation and reformation, which is satisfied with long production cycle.

Key words:The ARGG plant of 1800 thousand ton/year; Main air blower; Gas compressor; Long period; Instrument; Reformation