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　　本文則聚焦探討于其中之一-Rosemount™708 無線聲波變送器如何用于解決煉油化工類企業(yè)的泄壓閥、安全閥系統(tǒng)（后文統(tǒng)一簡稱為安全閥）的非正常泄放和泄漏治理技術(shù)和相關(guān)方案實踐的具體應(yīng)用，衡量和管理碳排放，幫助您實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。

　　應(yīng)用背景

　　煉油化工企業(yè)內(nèi)為保證過程安全，會設(shè)置了多個安全保護系統(tǒng)；其中安全閥系統(tǒng)作為一個物理層的泄放系統(tǒng)，對于裝置的過程安全起到了至關(guān)重要的作用。

　　安全閥的基本運行原理是對不同工藝條件下的安全閥設(shè)置起跳壓力，當工藝反應(yīng)或操作過程出現(xiàn)異常或失控時，設(shè)備內(nèi)介質(zhì)達到或超過安全閥的起跳壓力，安全閥起跳，閥門從全關(guān)到全開，把大量超壓的介質(zhì)泄放到火炬系統(tǒng)回收或燃燒處理，確保過程裝置的安全，生產(chǎn)異常帶來的損失最小；同時，安全閥由于是機械設(shè)備，長時間運行后由于機械部件的磨損會導(dǎo)致出現(xiàn)閥出現(xiàn)內(nèi)漏和卡頓，初期比較微小，普通的人工檢查難以發(fā)現(xiàn)，通過微漏出去的介質(zhì)也會進入火炬被燒掉。以國內(nèi)某100萬噸乙烯生產(chǎn)裝置為例，每100萬噸乙烯裝置通常要配置超過1000臺不同規(guī)格的安全閥，一年內(nèi)因泄漏和非正常排放導(dǎo)致的損失已超過5000萬人民幣（根據(jù)非官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)）。

　　安全閥因泄漏和非正常排放不僅引起損失，而且還帶來風(fēng)險：

　　大中型煉油化工裝置的生產(chǎn)運營會導(dǎo)致出現(xiàn)異常，引發(fā)一系列聯(lián)鎖型的工藝動作，一部分事件會引發(fā)安全閥起跳，多年以來，安全閥的泄放是沒有在線的測量設(shè)備實時監(jiān)測的，要依靠泄放發(fā)生后 上游的壓力產(chǎn)生變化后，DCS操作人員通過綜合情況加以判斷和定位出現(xiàn)動作的安全閥和相關(guān)位置；大概會根據(jù)復(fù)雜程度耗時數(shù)分鐘、數(shù)小時；這個判斷的過程，同時延遲了工藝恢復(fù)和相關(guān)后續(xù)處理工作的時間；增加了由于安全閥起跳而產(chǎn)生的后續(xù)工藝安全和裝置安全的風(fēng)險；

　　由于多個裝置會共用一個火炬，不同裝置的安全閥起跳后，介質(zhì)會排放到火炬系統(tǒng)燃燒，部分情況，安全閥由于出現(xiàn)卡頓而無法回座；當火炬系統(tǒng)出現(xiàn)燃燒泄放介質(zhì)時，由于火炬連接著多個裝置的安全閥系統(tǒng)，企業(yè)調(diào)度人員無法及時確認泄放是從哪個裝置來的；更無法確認時來自哪個裝置的那個工藝單元；這對火炬系統(tǒng)的及時處理、泄放發(fā)生后的溯源工作和事故調(diào)查工作帶來了困難。

　　細節(jié)決定效益， 安全閥的內(nèi)漏和起跳后由于卡頓而無法完全回座導(dǎo)致的高價值工藝介質(zhì)的持續(xù)泄漏，看似微小，積年累月，卻損失甚大。內(nèi)漏嚴重的裝置的生產(chǎn)效益勢必大打折扣，經(jīng)營管理者心知肚明，只是找不到好的辦法解決，苦其久矣。

　　解決方案

　　經(jīng)過了近10年在國內(nèi)各大煉油企業(yè)的先行先試，艾默生提供的非侵入式無線超聲測量技術(shù)一次性解決上述問題，此技術(shù)分為三部分組成：

　　01非侵入式無線超聲波變送器-Rosemount™ 708無線聲波變送器 ：

　　通過非侵入式測量設(shè)計，傳感器只需貼在安全閥就近下游的管道上，用抱箍固定，傳感器內(nèi)置熱電偶和超聲波檢測元件，可同時捕捉管壁溫度的變化和管壁傳來的超聲波，而安全閥泄漏的發(fā)生恰好伴隨著足夠強度的超聲波信號，兩種信號第一時間被傳感器捕捉，并經(jīng)過數(shù)字變送器的處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，將聲級和溫度數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、事件狀態(tài)和泄漏檢測信息通過工業(yè)無線數(shù)字協(xié)議將實時數(shù)據(jù)無損的傳送至無線網(wǎng)絡(luò)中，從而掌握疏水閥和泄壓閥 (PRV) 的狀況，能源使用情況和排放情況的實時信息。整個投用過程，不需停工，不需動火，可在對生產(chǎn)零干擾下完成部署。

　　02工業(yè)Wireless HART網(wǎng)絡(luò)

　　通過現(xiàn)場的開放的符合國際IEC62591 和國家標準GB/T-22210.5-2013 的無線網(wǎng)絡(luò)，安全閥側(cè)的泄漏數(shù)據(jù)獲取至無線網(wǎng)關(guān)，在網(wǎng)關(guān)匯總后，通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)，進入專用的分析軟件。每個無線網(wǎng)關(guān)可同時管理200個現(xiàn)場測量點，且單個網(wǎng)絡(luò)可接入各種無線測量儀表，包括但不限于過程壓力，溫度，液位，振動，腐蝕，分析等實時過程、資產(chǎn)或安全數(shù)據(jù)。工業(yè)無線技術(shù)在裝置區(qū)布下天羅地網(wǎng)，將過程、可靠性、能源、資產(chǎn)數(shù)據(jù)全面托管，構(gòu)建起數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)設(shè)施。

　　03工廠洞見Plantweb insight輕量化工業(yè)軟件

　　將現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)經(jīng)過專用的安全閥異常判斷的算法給出清晰的安全閥的正?；虍惓顟B(tài)，包括 正常，泄放，泄露，堵塞等狀態(tài)，并給出警告；給出具體的快速故障處理依據(jù)和全程數(shù)據(jù)追溯；輕量化的軟件可融于現(xiàn)有的企業(yè)的生產(chǎn)管理平臺，決策數(shù)據(jù)可進可出，暢通無阻。

　　現(xiàn)場應(yīng)用

　　某上海知名化工企業(yè)，針對裝置內(nèi)重要工藝位置維修后“重新上崗的”23套重要安全閥實施了艾默生安全閥在線監(jiān)測子系統(tǒng)，投用幾年來，多次發(fā)揮了系統(tǒng)的威力，為企業(yè)的效益提升和安全保障提供了重要價值；

　　2020年8月7日上午，用戶丙烯球罐接受第三方供應(yīng)商發(fā)來的丙烯操作，10:03分用戶的安全閥在線監(jiān)測系統(tǒng)給出安全閥PSVXXXX泄放報警；DCS內(nèi)操人員第一時間就鎖定了出現(xiàn)起跳的安全閥位置和相關(guān)工藝段；10:08分DCS內(nèi)操發(fā)現(xiàn)火炬冒黑煙，大量的丙烯由于無法得到充分燃燒而被排放。10:30 工藝段內(nèi)恢復(fù)至正常壓力。正是由于安全閥在線監(jiān)測系統(tǒng)的精準預(yù)警，為操作人員和管理人員爭取了寶貴的時間，按照異按照異常處理程序快速、有序的進行處理；憑借著安全閥數(shù)字哨兵的助力；專業(yè)的管理和操作員隊伍快速有效的處理了這起異常事件，得到了中國及總部管理層的嘉獎。

　　2020年9月6日，安全閥在線監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)生報警事件，反饋某安全閥PSVXXYY出現(xiàn)間歇性的預(yù)警，但出現(xiàn)時間較短，后又恢復(fù)正常，細心的工程師沒有放過這個異常的警告,第一時間安排切除此安全閥，到維修車間進行現(xiàn)場故障驗證；正向打壓至2.06MPA，并沒有出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象; 背壓提升至0.1MPA；發(fā)現(xiàn)了泄漏點；在設(shè)備故障的早期就及時排除了這個設(shè)備隱患；在沒有這套在線監(jiān)測的支持下，這是不可能做到的。

　　數(shù)字化能力對于生產(chǎn)管理

　　將持續(xù)賦能

　　數(shù)字化之于過程工業(yè)，從生產(chǎn)到可靠性，安全，企業(yè)運營；從局部到全局，正日益賦能于這個行業(yè)；從數(shù)字化工具到全面迭代賦能，讓運營脫胎換骨，成為現(xiàn)代的燈塔工廠。此文章僅是管中窺豹，分享數(shù)字化威力之冰山一角；今天，正有更多的企業(yè)通過數(shù)字化的賦能而逐步獲益，提升內(nèi)功，在市場競爭中獲得先機。