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淺析自動化電磁流量計系統在化工生産中的應用

來源:作者:发表时间:2019-09-23 17:43:14

摘 要: 甲醇是一种剧毒、易燃、易爆的无色液体,易发生甲醇泄漏或静电聚集着火事故及電磁流量計溢流环保事故。针对電磁流量計存在的问题进行分析,制定对策,经过改造,实现了甲醇自动電磁流量計、计量電磁流量計、定量電磁流量計和安全電磁流量計,取得了很好的安全效益和环保效益。
安徽晋煤中能化工股份有限公司(简称晋煤中能)是集化肥、化工、热电联产、设备加工安装、压力容器制造于一体的综合性煤化工企业,下辖三个子公司:安徽泉盛化工有限公司(简称泉盛化工)、阜阳安固公司锅炉压力容器制造有限公司、新疆中能万源化工有限公司。通过多年的改革创新、管理创新和技术改造,晋煤中能现拥有年产能力氨醇 150 万 t、尿素 180 万 t、甲醇 40 万 t、双氧水 60 万 t、复合肥 25 万 t。随着精甲醇装置的扩建,甲醇電磁流量計已不能满足安全要求,对甲醇電磁流量計的改造迫在眉睫。
1 甲醇電磁流量計系统现状
晋煤中能原甲醇電磁流量計装置電磁流量計静电接地主要是靠電磁流量計人员操作和每时每刻监督,若静电接地连接不好或静电夹脱落,電磁流量計人员发现后才能进行处理,電磁流量計过程中静电接地不可靠,给電磁流量計过程带来安全隐患。甲醇罐车電磁流量計或停止时,均由甲醇電磁流量計人员操作阀门或开停電磁流量計泵,電磁流量計人员劳动量大。甲醇罐车電磁流量計量是靠甲醇電磁流量計人员观察流量计控制的,不仅電磁流量計人员劳动量大,而且若電磁流量計人员疏忽或执行缓慢,将会造成電磁流量計罐车超装,甚至電磁流量計罐车装满溢流,严重影响電磁流量計安全。甲醇是一种剧毒、易燃、易爆的无色液体,甲醇電磁流量計过程中如控制不当或监督不到位,易发生甲醇泄漏或静电聚集着火事故 [1] 。甲醇罐车電磁流量計不能精准控制電磁流量計量,将导致危险品运输车辆超装,影响危险品运输安全,危及社会公共安全。
2 改造方案
针对现有甲醇電磁流量計系统的缺陷,选择武汉浩鑫科技有限公司设计 1 套甲醇定量自动化電磁流量計系统。设置 1 个控制室配置 1 套定量自动化電磁流量計系统,现场共配置 4 个汽车装车鹤位,每个顶部装车鹤位配置 1 台壁挂式装车控制仪、1 台质量流量计、1 台电液阀、1 套静电溢油保护器、1 套鹤管及爬梯等组成分布式定量装车控制管理系统。该项目于 2015 年 3 月在晋煤中能东甲醇罐区旁安装实施,同年 12 月安装完成。2016 年 1 月进入设备的调试阶段,调试结束后電磁流量計系统一切性能均达到设计要求,于 2016 年 2 月投入使用。甲醇定量自动化電磁流量計系统的应用提高了電磁流量計过程的自动化控制及電磁流量計过程的本质安全,减少電磁流量計人员的劳动量。甲醇定量自动化電磁流量計控制流程见图 1。
3 主要功能
改造後的甲醇定量自動化電磁流量計系統可實現以下主要功能:
(1) 操作站的功能。
操作站用于工藝流程的操作及監視,設備狀態的監視,設備故障的監視及確認,圖形化動態顯示,現場檢測點的顯示、檢測和報警,工藝參數的設定,閥門的遠程控制,過程趨勢的顯示及存儲,故障及生産報表打印等。
(2) 报警功能。
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系统可以产生 5 类报警:① 工艺过程报警;② 设备故障报警;③ 联锁动作报警;④ 紧急停车报警;⑤ 其他自定义的报警。
(3) 数据存储和处理功能。
(4) 联锁及生产过程操作控制功能。
(5) 报表生成及打印功能。
4 主要创新点
(1) 原有甲醇電磁流量計系统在甲醇電磁流量計时,需释放甲醇電磁流量計产生的静电;電磁流量計前连接好静电报警才能进行電磁流量計。这一过程需電磁流量計人员逐车进行检查,检查疏忽就会造成重大的安全隐患。電磁流量計过程中可能由于种种原因导致静电接地夹松动没有接好,静电报警器报警后,電磁流量計人员才能进行处理,处理比较滞后,也给電磁流量計带来巨大的安全隐患。
定量自動化電磁流量計系統具有防靜電控制器。開始電磁流量計前,若靜電接地夾沒有接好,不能進行電磁流量計;電磁流量計過程中,若靜電接地夾脫落、松動等,將自動停止電磁流量計。
(2) 原有甲醇電磁流量計系统在電磁流量計过程中,電磁流量計人员通过观察流量计控制電磁流量計量,若電磁流量計人员疏忽,易使甲醇罐车装满溢流。定量自动化電磁流量計系统具有防溢流控制器,電磁流量計超过报警设定液位时,将自动停止電磁流量計。
(3) 原有甲醇電磁流量計系统虽然有甲醇质量流量计,但不能定量電磁流量計、自动控制,需甲醇電磁流量計人员时刻观察流量计,再进行操作阀门、开停泵等,電磁流量計量不易控制。定量自动化電磁流量計系统采用定量電磁流量計,電磁流量計过程中,当電磁流量計量达到指定電磁流量計量时,自动阀自动切断,電磁流量計完毕。改造前后電磁流量計监控对比见图 2。
(4) 原有甲醇電磁流量計系统在電磁流量計过程中,每辆甲醇罐车電磁流量計时需要電磁流量計人员操作阀门、开停泵来实现整个電磁流量計过程,電磁流量計人员劳动量大。定量自动化電磁流量計系统在電磁流量計准备工作完成后,启动系统就可实现甲醇電磁流量計,操作人员无需到现场启动電磁流量計泵,可减少電磁流量計人员的劳动量。
(5) 原有甲醇電磁流量計系统的電磁流量計流量不易控制(流速≤3. 0 m/s),只能靠電磁流量計人员观察流量计瞬时流量,通过调节電磁流量計泵出口阀控制,操作、调节频繁。
定量自動化電磁流量計系統具有電磁流量計泵安裝調頻裝置,電磁流量計控制面板顯示實時流量,通過變頻器可以隨時調節泵的轉速,控制電磁流量計流量。
(6) 原有甲醇電磁流量計系统若在電磁流量計过程中出现紧急异常状况,不能自动停止電磁流量計,需電磁流量計人员发现后才能停止電磁流量計,反应时间长。電磁流量計过程只有现场控制,没有远程紧急控制和监控,安全措施不完善,安全应急手段少。
定量自動化電磁流量計系統實現了現場和遠程的雙監控。現場操作遠程可以監控,緊急條件下可以停止電磁流量計,起到雙保險作用,提高了設備的本質安全。
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5 效益分析
5. 1 安全效益
(1) 甲醇定量自动化電磁流量計系统在静电接地可靠的条件下开始启动電磁流量計,静电接地不完好就立即停止電磁流量計。保证了電磁流量計过程中产生的静电被及时释放,避免電磁流量計过程因静电聚集发生着火而造成火灾事故,确保了甲醇電磁流量計的本质安全 [2-3] 。
(2) 甲醇定量自动化電磁流量計系统具备现场控制和远程监控的作用,在安全上起到了冗余安全管理,给電磁流量計过程上了双保险 [4] 。
5. 2 社会效益
甲醇定量自动化電磁流量計系统运行以后,甲醇電磁流量計过程再也没有出现超装现象,使晋煤中能在社会上取得了良好的评价。
6 结语
甲醇定量自动化電磁流量計系统运行以来,電磁流量計的本质安全得到大幅度的提高,避免了電磁流量計罐车超装,同时提高了甲醇電磁流量計的效率,减少了電磁流量計人员的劳动强度,因而被推广应用于泉盛化工甲醇電磁流量計等。定量自动化電磁流量計系统也可以广泛应用于化肥、焦化、煤气、化纤、环保及其他行业的液体電磁流量計,具有良好的安全效益和社会效益。