儀表自控率低的原因及提升措施

聶永鋼

摘 要：當(dāng)前的煤化工裝置大都采用DCS系統(tǒng)進(jìn)行控制，DCS的實(shí)施對(duì)提高控制和管理水平起到非常重要的作用，儀表自控率是DCS控制中一個(gè)重要的指標(biāo)。隨著企業(yè)精細(xì)化生產(chǎn)理念的提出，提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本和物耗能耗，減輕操作工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高裝置的自控率和平穩(wěn)率成為儀表管理重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。儀表自控率成為儀表管理月度考核指標(biāo)，提升儀表自控率成為儀表專業(yè)攻關(guān)的課題。關(guān)鍵詞：儀表；自控率低；原因；提升措施1我國(guó)發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的重要性 我國(guó)是一個(gè)物產(chǎn)資源豐富，地域非常遼闊的國(guó)家，但是與其他的國(guó)家相比，我國(guó)由于人口眾多，致使資源的人均占有率較低。自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷飆升，人們對(duì)于各種資源的需求也是與日俱增，導(dǎo)致我國(guó)的能源尤其是質(zhì)量高的清潔型能源供不應(yīng)求。就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)傳統(tǒng)的以煤原料為主要能源的粗放式經(jīng)濟(jì)模式已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展的需要。經(jīng)過(guò)調(diào)查，在我國(guó)的石化資源中，煤炭資源的占有率相當(dāng)高，因此，將煤炭原料轉(zhuǎn)化為更加清潔的資源，加大煤化工技術(shù)的應(yīng)用力度，不僅可以促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，還可以讓資源得到更合理的利用，為我國(guó)的能源的廣闊發(fā)展前景奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)具體展開(kāi)分析，發(fā)展清潔高效的能源的重要過(guò)程是利用直接或間接的液化技術(shù)將煤炭原料轉(zhuǎn)化為清潔型能源。具體的煤化工的應(yīng)用手段就是將天然氣和石油這些轉(zhuǎn)化方式替代為化肥和煤質(zhì)烯烴。2自動(dòng)化儀表在煤化工行業(yè)應(yīng)用的重要性 2.1 生產(chǎn)發(fā)展的需要 煤化工行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程比較復(fù)雜，而且隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)變，競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。各企業(yè)都在拼命的節(jié)能降耗，改善工藝，而這種節(jié)能化口號(hào)的提出，使生產(chǎn)力的發(fā)展失去了固有的可靠性，也給生產(chǎn)效率帶來(lái)了一定的影響。自動(dòng)化儀表的出現(xiàn)不僅可以優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，還可以解放人工，實(shí)現(xiàn)多個(gè)控制系統(tǒng)的一體化，使生產(chǎn)流程變得更加簡(jiǎn)單而易操作，為煤化工行業(yè)帶來(lái)了新的生機(jī)和活力。 2.2 人才發(fā)展的需要 現(xiàn)代化的人才都是高科技的頂尖人物，如果還把他們放在陳舊的手動(dòng)操作控制臺(tái)上進(jìn)行工作，就浪費(fèi)了他們的大腦。而且隨著高新時(shí)代的到來(lái)，人才資源也在不斷的整合中，煤化工行業(yè)只有引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化控制設(shè)備，才能做到人員的精簡(jiǎn)，發(fā)揮出高端人才的巨大優(yōu)勢(shì)，為企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能降耗增利潤(rùn)。 2.3 行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的需要 在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的今天，只有不斷的進(jìn)行設(shè)備的創(chuàng)新與改革，引進(jìn)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化的儀表設(shè)施，才能實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、記錄、整理和分析，為企業(yè)的發(fā)展制定正確的戰(zhàn)略目標(biāo)提供數(shù)字依據(jù)和信息服務(wù)，而這種高能數(shù)據(jù)的分析過(guò)程是普通儀表所不能夠替代的。3儀表自控率低的主要原因3.1從裝置自動(dòng)控制回路投控評(píng)估報(bào)告方面分析3.1.1未投自動(dòng)的儀表原因一次儀表檢測(cè)問(wèn)題；調(diào)節(jié)閥開(kāi)度不合適，偏大或偏?。婚y前后差壓大高于閥自身運(yùn)行條件；閥門定位器精度低/穩(wěn)定性差；閥動(dòng)作不靈敏卡澀；設(shè)計(jì)不合理；控制效果穩(wěn)定性差；其它儀表原因。3.1.2未投自動(dòng)的工藝原因裝置負(fù)荷偏差大，超負(fù)荷/低負(fù)荷運(yùn)行；工藝裝置波動(dòng)頻繁；工藝操作習(xí)慣；組分變化或運(yùn)行條件與設(shè)計(jì)偏差大；控制回路之間互相干擾；PID參數(shù)整定不合適；其它工藝原因。3.2從裝置實(shí)際投用情況分析通過(guò)對(duì)各個(gè)裝置（以某煉化分公司為例）儀表投用情況進(jìn)行仔細(xì)分析，通過(guò)總結(jié)歸納發(fā)現(xiàn)存在以下主要問(wèn)題：1）在正常生產(chǎn)時(shí)，裝置部分設(shè)備不使用，其所屬的儀表停用，屬生產(chǎn)不使用、不控制。2）控制方案不合理，部分回路控制方案與實(shí)際工藝操作不符，控制效果不明顯，投用困難，如2#常減壓裝置閃蒸塔釜液位LIC21001，當(dāng)前閃蒸塔液位無(wú)控制回路，無(wú)法投用自動(dòng)控制，需要手動(dòng)操作脫前流量FIC50101、FIC50102、FIC50103。3）儀表不好用，如一常減壓裝置：減壓塔C004液位控制，投自動(dòng)波動(dòng)大，且液位指示波動(dòng)范圍大，需攻關(guān)；塔頂注水液位控制，補(bǔ)水補(bǔ)不及，開(kāi)副線。需換閥；常壓爐氧表經(jīng)常失靈，需攻關(guān)；瓦斯進(jìn)料壓力控制調(diào)節(jié)閥不好用，需換閥。4）儀表調(diào)節(jié)閥控制效果穩(wěn)定性差，有部分調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏超標(biāo)，如熱電運(yùn)行部9臺(tái)調(diào)節(jié)閥因長(zhǎng)期使用磨損泄露量大；部分調(diào)節(jié)閥閥門定位器精度低，如焦化裝置有5臺(tái)使用年限久，定位器精度低；裝置部分調(diào)節(jié)閥因動(dòng)作不靈活、定位器不穩(wěn)定，當(dāng)投自動(dòng)時(shí)因不靈活或定位器影響造成控制波動(dòng)，影響自動(dòng)投用。5）測(cè)量值精度超差，與工況不匹配。6）控制閥門選型不合適，調(diào)節(jié)開(kāi)度大于80%（或開(kāi)度小于10%），新裝置因某些設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)遠(yuǎn)離實(shí)際運(yùn)行工況，影響了部分控制回路投自動(dòng)。如：通過(guò)分析評(píng)估2#常減壓裝置有28臺(tái)調(diào)節(jié)閥，3#催化裂化裝置有9臺(tái)調(diào)節(jié)閥（2016年12月30日統(tǒng)計(jì)評(píng)估數(shù)據(jù)）運(yùn)行開(kāi)度不在合理范圍，需要改造。7）部分調(diào)節(jié)回路因PID參數(shù)設(shè)定不合適，參數(shù)整定困難，投入自動(dòng)時(shí)波動(dòng)大、不穩(wěn)定，控制效果差或難以控制，操作人員更愿意手動(dòng)控制，投自控率低。如連續(xù)重整裝置預(yù)加氫加熱爐出口溫度TIC10201，由于PID參數(shù)不合適，對(duì)擾動(dòng)克服能力較差，導(dǎo)致溫度無(wú)法穩(wěn)定控制在設(shè)定值附近，長(zhǎng)期偏差較大。8）部分復(fù)雜回路、大滯后回路只靠簡(jiǎn)單的PID控制會(huì)因?yàn)楣に囋蛟斐纱蠓▌?dòng)，有時(shí)會(huì)發(fā)生全關(guān)，影響裝置穩(wěn)定性，裝置操作人員基于風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂一般選擇手動(dòng)控制。9）先控（如初餾塔、常減壓、加熱爐）不好用，需進(jìn)一步做工作，解決先控完好投用問(wèn)題。10）工藝生產(chǎn)負(fù)荷低；生產(chǎn)處于頻繁調(diào)整階段。11）控制回路之間互相干擾；部分裝置間如2#常減壓裝置、渣油加氫裝置及蠟油加氫裝置直供管線上的閥門為了確保下游裝置穩(wěn)定，需采用手動(dòng)控制。12）只在裝置開(kāi)停工時(shí)使用的控制回路；根據(jù)工藝要求間歇操作或選擇性操作的控制回路；如3#催化裂化裝置、S_ZORB裝置及連續(xù)重整裝置都有正常不投自控的。13）管理問(wèn)題：儀表專業(yè)檢查發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中的問(wèn)題，不了解工藝需求，沒(méi)有投控主動(dòng)權(quán)，對(duì)長(zhǎng)期自控率低手段不足；工藝操作人員安于現(xiàn)狀對(duì)自控率需求不強(qiáng)烈，習(xí)慣認(rèn)為手動(dòng)更安全平穩(wěn)，使自控率低的問(wèn)題長(zhǎng)期存在；公司在職能管理上，監(jiān)督不足，未形成科學(xué)有效的管理模式和流程。4提升儀表自控率的措施1）建立完善的自控率監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各級(jí)管理人員實(shí)時(shí)查詢各裝置的自控率情況，督促各裝置實(shí)時(shí)投用；用好自控率監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自控率系統(tǒng)指標(biāo)的科學(xué)合理，形成自控率考核的基礎(chǔ)。2）成立自控率提升攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)成員包含機(jī)動(dòng)儀表管理人員、生產(chǎn)管理人員、電儀維護(hù)人員及各運(yùn)行部工藝技術(shù)人員，逐一對(duì)接各裝置控制分析和措施，對(duì)已投用自控回路的控制效果進(jìn)行調(diào)查并對(duì)逐個(gè)未投控的回路及投用效果不好的回路，通過(guò)自控率提升攻關(guān)團(tuán)隊(duì)的攻關(guān)工作優(yōu)化控制，提出解決方案并實(shí)施方案進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)開(kāi)展控制攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)自控率穩(wěn)步提升。3）解決制約回路投自控和影響裝置平穩(wěn)的儀表原因，提出儀表設(shè)備改造計(jì)劃，確保儀表設(shè)備完好，儀表設(shè)備靈、穩(wěn)、準(zhǔn)，儀表本質(zhì)安全可靠。如對(duì)熱電運(yùn)行部因長(zhǎng)期使用磨損泄露量大，儀表調(diào)節(jié)閥控制效果穩(wěn)定性差的9臺(tái)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行更換；對(duì)焦化裝置使用年限久，定位器精度低的5臺(tái)調(diào)節(jié)閥更新。4）對(duì)于因工藝原因某個(gè)生產(chǎn)條件偏離設(shè)計(jì)指標(biāo)，控制閥門選型不合適，調(diào)節(jié)開(kāi)度大于80%（或開(kāi)度小于10%），設(shè)計(jì)參數(shù)遠(yuǎn)離實(shí)際運(yùn)行工況，影響了控制回路投自動(dòng)的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行重新核算，對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行更新或部分改造。如對(duì)2#常減壓裝置28臺(tái)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行了改造，保證靈活好用。5）優(yōu)化控制方案，與工藝、設(shè)備及儀表共同攻關(guān)，對(duì)控制方案進(jìn)行優(yōu)化變更，確?？刂苹芈吠蹲詣?dòng)控制，如對(duì)2#常減壓、渣油加氫等裝置控制方案進(jìn)行了優(yōu)化變更。結(jié)論煤化工業(yè)任何一個(gè)環(huán)節(jié)的工作都不容忽視。而自控儀表工程對(duì)煤化工企業(yè)安全生產(chǎn)具有十分重要的意義，所以，想要保障煤化工企業(yè)中的各種儀表有條不紊的運(yùn)行，就必須保證自控儀表工程能夠得到有效的質(zhì)量控制。在實(shí)際的工程質(zhì)量管理過(guò)程中，一定要嚴(yán)格的把好每一道關(guān)，將生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患降到最低。參考文獻(xiàn)：[1]孫志鵬，趙宏濤.重視儀表及自控系統(tǒng)的工程監(jiān)理[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2002（03）：27-29.[2]許兆權(quán)，宋杰，徐龍甫.提高儀表自控率以增強(qiáng)裝置運(yùn)行穩(wěn)定性[J].中國(guó)儀器儀表，2017（09）：41-45.