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電磁流量計失效處理案例分析
發布時間:2021-10-27 08:18:38

摘要:投產裝置在運行期間難以避免地會出現個別儀表故障,停車就意味著經濟效益的損失,所以非計劃性檢維修是不會輕易停車的。根據一個關鍵部位電磁流量計失效但沒有備品備件的處理案例,分析在不停車工況下,克服復雜的現場情況,在保證安全的前提下,采用備用電纜、不同型號儀表、冗余電源模塊,在最短的時間內恢復儀表監測功能,為工藝設施的正常運行保駕護航。
0引言
  煉化裝置的自動化、智能化是歷年來的發展趨勢,現代的自動控制系統逐漸成為煉化裝置的眼睛、手和大腦,其重要性可見一斑。煉化生產過程自動化就是在煉化管線.上配置自動化儀表、閥門等,代替人員的直接操作,使生產過程在不同程度上自動進行。如果自動控制系統出現問題,就會給工藝生產帶來極大的傷害
1出現問題
  某煉化裝置進料管線上裝有一臺分體式電磁流量計A,該電磁流量計轉換器部分經檢測己損壞,無法正常接收和遠傳變送器檢測到的流量等信號。該儀表與.進料閥形成聯鎖,參與PID調節.監測數據重要。為了不影響裝置運行,只能暫時摘除聯鎖,根據儲罐液位的反饋進行人工調節進料。當務之急是盡快更換儀表,恢復正常監測調節功能。
  經核查倉庫備品備件情況,因為一些特殊情況目前沒有該型號電磁流量計,該型號電磁流量計為國外某品牌,如果重新采購周期較長。工藝生產不能停,盲操不僅需增加人手,加大操作員的工作強度也會有很大的安全隱患。等待采購新表再行更換損壞的儀表,在采購周期內無法正常監測進料管線介質流量,對工藝過程安全和質量均是一種很大的風險。
2對策及方案探究
  在庫房備品備件中找到一臺同廠家不同型號的電磁流量計B,綜合現場緊急情況和備品情況,考慮用電磁流量計B轉換器部分更換電磁流量計A已壞轉換器部分的方案來解決問題。
  用不同型號的電磁流量計B替換電磁流量計A,首先要審核儀表的電氣接口和數據類型,現場儀表已經安裝,電纜敷設完畢,供電電壓固定,AI/DI/AO/DO信號類型也被DCS卡件固定(部分廠家卡件可以適應不同信號類型并自動讀取),所以這些基本是不可變的。先檢查儀表安裝的電氣部分,經查電磁流量計A的數據表如表1,與電磁流量計B同型號的儀表的數據表如表2。
 
  對比可知兩種型號電磁流量計主要存在供電電壓不一、電氣連接尺寸不一、防爆等級不一的情況。經進-步核實電磁流量計A和B是廠家生產的適應不同供電電壓的兩類產品,其原理、傳輸信號一致,管道側和傳感器部分相同。只要克服.上面三個差異,完全可以通用。
2.1供電電壓不一的解決方案
  供電電壓不一是最主要的問題,也是此次儀表更換的最大困難。電磁流量計A是DC24V供電回路,兩線制;電磁流量計B是AC220V供電,四線制。將B表安裝在現場就意味現場要接一條AC220V的供電線,電纜設計之初肯定留有一-定的余量(參照SH30822019石油化工儀表供電設計規范余量要求)。但是AC220V供電設備在現場并不是很多,想找到一根備用的AC220V電源線或許不是那么容易。
  經現場核實電磁流量計A的安裝位置附近并沒有AC220V供電設備,距離太遠的設備如果現場重新配管施工AC220V電纜線路,因涉及動火作業或者挖掘作業,在投用裝置里面有很大的風險,而且工期太久。所以AC220V電源通過備用電纜的想法走不通。進一步現場核查發現,電磁流量計A非直拉電纜,中間有接線箱,接線箱內有多部儀表通過一根ZAHA-DJYPVRP2232芯的16P本安電纜接至中控室,該16P本安電纜有6P備用線,其余10P電纜所接儀表為電磁流量計A和3臺液位開關、6臺閥位回訊,F考慮通過這根16P的電纜中的1P走AC220V電源。接線箱到儀表端重新敷設一根臨時電源線約15m,16P電纜到現場機柜間,將AC220V的1P備用線從端子柜通過一對端子排重新引出,加接電源線接至電源柜。該方案可行性分析如下:
1)16P本安電纜中液位開關信號、閥位回訊信號都是通斷的開關信號,抗干擾能力強。電磁流量計B最大功率為75W,電流不大,且AC220V的電壓波形好,比較穩定,對DC24V負載造成串擾的影響考慮可以接受。
2)AC220V電源信號走原本安電纜路徑.是不符合規范的。綜合客觀實際要求,只能最大限度地滿足規范又要考慮現實情況。根據HG-T20512-2014儀表配管配線設計規范中7.1.3(見表3)和7.1.5(見表4)要求,可以知道儀表信號電纜與電力電纜平行敷設最小間距都是50mm。此處是該次故障處理沒辦法克服只能容缺的地方。
 
3)機柜間電纜布線,因是在投用盤柜施工,同一柜子儀表在線的同時進行布線接線,施工安全尤為重要?紤]采取充足準備,提前加工,盡量減少盤柜內動作,由有經驗的接線員接線,禁止攜帶對講機進入機柜間等措施。確保機柜間電纜布線接線安全。
綜合分析,該方案的可行性可以接受。
2.2電氣連接尺寸不一的解決方案
  電磁流量計A電氣接口M20x1.5(F)x2,電磁流量計B電氣接口1/2NPT(F)x2,一個是M螺紋,一個是NPT螺紋,電纜.上的格蘭頭肯定也是M20x1.5(F)x2。此時加接一個NPT螺紋轉M螺紋轉換接頭即可,如圖1所示。不過不建議這樣,因為從現場標準化管理來看,加.接轉接頭降低了現場安裝的標準;況且電磁流量計B還要加接一條電源線,從標準化考慮,應該替換掉原電纜的格蘭頭,統一更換為NPT螺紋的格蘭頭。
 
2.3防爆等級不一的解決方案
  電磁流量計A防爆等級ExdIICT4,電磁流量計B防爆等級ExdIIBT4。ExdIICT4代表隔爆型,適用于氣體危險區域1區和2區,最高表面溫度不超過135C。ExdIIBT4代表隔爆型,適用于氣體危險區域2區,最高表面溫度不超過135℃。。氣體危險區劃分為0區,1區.2區三個區域。0區:在正常運行時連續出現或長時間出現爆炸性氣體、蒸氣或薄霧的區域。除有危險物質的封閉空間(如密閉容器內部空間、固定頂液體儲罐內部空間、火炬燃燒區域等)以外,很少存在0區。1區:指正常運行時可能偶爾性出現或預計頻率較低的周期性出現爆炸性氣體、蒸氣或薄霧的區域。2區:指正常運行時不出現,即使出現也只是短時間偶然出現爆炸性氣體、蒸氣或薄霧的區域。了解完兩個儀表防爆級的描述,我們直觀的了解到CT4防爆等級高于BT4,主要區別在于CT4適用于更廣泛的氣體危險區域。經查廠區危險區域劃分圖和相關資料,電磁流量計A所在區域為氣體危險區2區,所以電磁流量計B滿足該區域防爆等級要求。
3施工安裝
  可行性的方案確認后,就可以在此基礎上形成施工方案并開展施工。電磁流量計B及布線接線施工進展順利。安裝完成后,接線箱做好警示標識,因為接線箱引入了AC220V的強電,防止有人誤開接線箱,造成危險。儀表維護人員平時做好該處巡檢工作。電磁流量計B一次上電投用成功,監測信號正常,投聯鎖后閥門PID調節恢復。
4結束語
  從電磁流量計A失效,到電磁流量計B上電投用正常,僅僅用了28h。在電磁流量計B投用三個月后,電磁流量計A同型號儀表才采購到場,又緊鑼氧化鋅高壓擊穿和低壓高阻性,滿足正常工作時電流信息的采集,使傳感器抗干擾性得到進一.步提高。同時提出利用低功耗微處理器,結合線性光電耦合電路,利用光電耦合電路輸入端電流與輸出端開關管結電阻的比例關系,將電阻信號轉換為電壓信號,通過采集電壓進而獲得避雷器總泄漏電流,該方法解決了一次端避雷器泄漏電流與二次端采集電路物理隔離問題,提高了在線監測裝置的可靠性,且利用低功耗段碼液晶數字化顯示泄漏電流和雷擊次數。

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