PP装置仪表调试方案分析.docx
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PP装置仪表调试方案分析.docx
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PP装置仪表调试方案分析
大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司PP装置
仪表设备调试方案
审批:
审核:
编制:
仪控车间
2016年8月
一.编制说明
本方案为多伦煤化工聚丙烯装置仪表调试方案,为达到保质、保量、安全顺利地完成该项目的调试,特编制本方案以指导调试人员开展工作,本次PP装置的仪表调试以规范现场仪表操作维护、熟悉并掌握使用各类标准仪器及工具,熟悉现场仪表位置及特点,积累现场故障处理经验。
通过联锁及控制回路调试熟悉设备控制原理特点,并能逐步掌握整个装置的联锁顺控,达到提升员工技能水平并能快速准确消缺。
二.装置概况
聚丙烯装置共计两条生产线,包括原料净化单元(公用单元)、一线反应单元、一线二反、一线脱气、一线尾气、二线反应、二线脱气、二线尾气、风送单元和包装单元。
仪表调试范围和内容为装置区内自控系统所有仪表设备(包括所有现场仪表、就地盘柜)、现场仪表和控制系统。
三.编制依据
3.1《聚丙烯装置工艺技术规程》
3.2《聚丙烯装置联锁逻辑图》
3.3《聚丙烯装置复杂回路控制图》
3.4《石油化工仪表工程施工技术规程》SH/T3521-2007
四.PP装置主要仪表数量
序号
工程量名称
单位
数量
备注
1
温度仪表
支
361
2
压力仪表
台
363
3
流量仪表
块
185
4
液位仪表
台
79
5
分析仪表
台
126
6
调节阀
台
146
7
切断阀
台
455
8
流量、温度、压力、液位、振动开关
台
533
五.调试人员计划安排
5.1组织机构
总负责人:
马鸿奎
调试负责人:
曹勇
现场调试1组
组长:
乌学涵
成员:
现场调试2组:
组长:
景建都
成员:
控制系统调试1组:
组长:
刘志敏
成员:
控制系统调试2组:
组长:
冯林
成员:
调试工具保障组:
王占东
调试记录整理人员:
道日娜
5.2职责分工
总负责人:
负责所有与调试相关的协调与支持工作,对调试的安全进行监督检查,并对调试进行指导。
调试负责人:
负责具体调试工作的安排分配、安全交底、现场指导检查,规范调试人员实际操作。
调试组组长:
带领具体参加调试人员参加调试,负责给调试人员具体的危险因素辨识、危险点的确认、熟悉现场仪表位置。
调试工具保障组:
负责调试所用工具齐全,校验合格,好用且无损坏。
调试记录整理人员:
负责将当天的调试记录初版进行整理归档并形成电子版。
六.调试前的人员培训
6.1安全交底
针对聚丙烯装置存在的危险介质和危险点对调试人员进行安全交底,目前将存在的危险介质和危险点列表如下:
序号
名称
物理化学性质
对人的危害
存在位置
防范措施
1
丙烯
无色略带甜味的气体,化学性质活泼,沸点-47.7℃,临界温度92℃,临界压力4.56MPa,气化吸收热量
丙烯为单纯窒息剂及轻度麻醉剂。
丙烯脱气塔C2008、丙烯干燥器C2016/C2018/C2020A/B、1#、2#、3#反应器、脱气单元和尾气回收单元
携带四合一报警仪、佩戴防护手套、准备灭火器
2
乙烯
乙烯是无色气体,稍有气味,密度是1.25g/L,比空气略轻(分子量28),难溶于水
乙烯为无色、略带芳香味气体,爆炸极限%:
下限2.7%,上限36%。
乙烯干燥器、乙烯除氧器、1#、2#、3#反应器
携带四合一报警仪、佩戴防护手套、准备灭火器
3
氮气
氮气在常况下是一种无色无味无臭的气体,且通常无毒、容易引起窒息
窒息
高低压氮气除氧器、反应器框架、脱气造粒和尾气单元
佩戴四合一报警仪、防护手套、必要时携带空气呼吸器
4
氢气
密度轻、难溶于水
容易发生爆炸,氢气浓度在较低的情况下就可能发生爆炸,爆炸极限:
下限4%,上限75%。
2.泄露不容易被发现,氢气无色无味,不容易被人体感知
瓶装氢气区、1#、2#、3#反应器
携带四合一报警仪、佩戴防护手套、准备灭火器
5
丙烷
无色气体,纯品无臭
本品有单纯性窒息及麻醉作用。
人短暂接触1%丙烷,不引起症状;10%以下的浓度,只引起轻度头晕;高浓度时可出现麻醉状态、意识丧失;极高浓度时可致窒息
1#、2#、3#反应器、脱气造粒单元、尾气回收单元
佩戴四合一报警仪、防护手套、必要时携带空气呼吸器
6
三乙基铝
遇空气着火、遇水爆炸
烧伤
三乙基铝供给单元、1#、2#、3#反应器
防护手套、规范操作,尽可能远离危险点
7
一氧化碳
无色无味、有毒气体、易燃易爆
中毒、窒息
1#、2#、3#反应器杀死单元
携带四合一报警仪、使用防爆工具、携带防毒面具
6.2工艺流程培训
将聚丙烯装置设备进行分解,按层次进行工艺流程讲解,根据工艺开停车以及正常运行过程中出现的问题进行剖析,并将所涉及到的控制回路和存在的联锁点以及报警值并结各个界区存在的危险因素和危险点进行讲述(详见报警联锁定值表),详细划分如下:
序号
单元
工艺系统
1
原料净化单元
丙烯进料系统
乙烯进料系统
氮气系统
T2系统
2
一线反应单元
一线反应器进料系统
一线PDS系统
一线循环气压缩机系统
一线二反进料系统
IRTS系统
一线二反PDS系统
一线二反循环气压缩机系统
3
一线脱气单元
一线脱气系统
一线添加剂系统
4
一线尾气造粒单元
一线挤压机
一线尾气系统
一线尾气压缩机系统
5
风送单元
一线风送系统
6
二线反应单元
二线反应器进料系统
二线PDS系统
二线循环气压缩机系统
7
二线尾气造粒单元
二线挤压机
二线尾气系统
二线尾气压缩机系统
8
风送单元
二线风送系统
6.3实操培训
针对聚丙烯装置仪表特点,确保参培人员能够正确使用仪表调试工具,正确使用劳动工具,能够熟练对罗斯蒙特248温度变送器、费希尔定位器、萨姆森定位器、梅索尼兰定位器、美卓定位器、压力/差压变送器、横河涡街流量计、E+H质量流量计进行正确参数设定和回路测试。
以上各类仪表资料详见资料清单。
6.4机柜间内培训
培训机柜间内各个系统机柜的接线图,让参加的培训学员熟悉和掌握整个PP装置仪表点分配原则和大概机柜接线位置,熟悉每套系统的供电,能找各个系统供电的开关位置,熟悉机柜内的设备。
七.调试准备
7.1控制室内准备
7.1.1机柜室内清洁、光线充足、通风良好;
7.1.2机柜室内温度维持在10~20℃,空气相对湿度不大于85%,配置好标准的温度计、湿度计;
7.1.3有符合调试要求的电源及仪表空气源等;
7.1.4对讲机配对并且好用;
7.1.5仪表调试记录表格打印准备并完善。
7.2仪表调试设备
调试前应准备必要的调试仪器和工具,调试所用标准仪器是检定合格,具备有效的检定合格证,工机具清单如下:
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
手持式空气打压泵
台
1
4
回路校验仪
个
1
4
活塞式压力计
台
1
6
接地电阻测试仪
套
1
7
开关式直流电阻箱
台
1
8
绝缘电阻测试仪
块
1
9
数字万用表
块
1
10
对讲机
对
4
11
内六角扳手(公英制)
套
2
12
打号机
台
1
14
手操器375(支持HART)
台
1
7.3仪表调试工作前要求
7.3.1仪表的调试人员持证上岗,必须有两人同时在岗,互相校对检查;
7.3.2调试前调试人员应熟悉仪表使用说明书及设计提供的仪表规格书,准备调试用表格,并完成仪表的单体调试方案的编制;
7.3.3调试前必须对仪表进行检查仪表本身有无变形、损伤、零件丢失等缺陷;尺寸外形;仪表调试过程中应做好详细的调试记录,有问题的逐一记录下来,做好特殊标示;并保持仪表清洁;
7.3.4调试期间若检修中间接线箱接线,必须留下检修前后文字和影像记录。
7.3.5在机柜间检修,人走灯灭并对动过的设备进行复原且做好检修前后文字和影像记录。
7.3.6所有检修内容只限于工作票内容所列,不得扩大检修范围。
7.4调试前资料准备
7.4.1工艺流程图(P&ID图);
7.4.2控制系统组态图用仪表回路图、联锁逻辑图、I/O清册、机柜接线图等;
7.4.3成套控制设备的有关说明书和资料;
7.4.4有关的修改通知单。
八.仪表回路调试的一般要求及仪表调试
仪表调试前,将审批后的调试文件准备好;仪表调试分两组进行,一组在现场,另一组在控制室,应有人在机柜间处理相关问题,现场使用对讲机进行沟通联络。
所有系统在检验前,均要按设计要求认真检查仪表系统中的仪表设备安装、配管、配线、气源、电源及位号、测量范围、联锁报警值、调节器的正反作用,计量单位是否与设计相符。
对于调节阀、开关阀的气源压力、输入信号,定位器的正反作用,变送器的量程(包括迁移),压力开关的设定点等关键参数,均依照仪表设备数据表进行核对调整,凡仪表设备铭牌上的这些参数与设计不相符,必须予以更正。
8.1温度仪表回路
8.1.1聚丙烯装置测温元件分为PT100热电阻、K型热电偶、E型热电偶,在测温元件进行示值调试时,调试点不少于三点,用标准电阻箱(热电阻)或毫伏信号发生器(热电偶)进行发送信号来观察上位机的显示数值。
8.1.2PT100热电阻-温度对照表(见附件三)
8.1.3K型热电偶电压-温度对照一览表(见附件四)
8.1.4E型热电偶电压-温度对照一览表(见附件五)
8.1.5温度变送器回路测试时,根据通讯器及仪表说明书的要求,连接好仪表调试的线路,完成电源与一体化温度变送器、通讯器的接线图;接通电源,操作通讯器读取并核对一体化温度变送器内部参数,做好调试记录;由于现场是罗斯蒙特248智能一体化变送器,HART通讯协议,具体操作步骤如下:
(1)打开通讯器,在主菜单上,双击HARTApplication;
(2)在主菜单上,选择Online。
如果检测到通信,屏幕显示现场总线在线设备列表LiveDeviceList。
(3)在线设备列表中,双击你要单校的仪表位号,将出现该表块的清单;
(4)双击要操作的块,显示块菜单,不同的块有不同的菜单,如在转换块transducerbloc
中有基本的设置、详细设置、显示、标定、仪表状态等。
(5)根据规范要求,测温元件在常温下进行检测,不进行热电性能试验。
(6)根据仪表所要求的菜单树,进行相应的调校。
通讯器
Communicator
在线
进入
在线设备列表
仪表位号
显示块菜单
选择块菜单
基本设置/详细设置/显示/标定/仪表状态
测试合格Accepted
通过
(7)热电阻基本接线图
一体化温变
+-
-+
标准电阻箱
安全栅
Communicator
(8)热电偶基本接线图
毫伏信号发生器
8.2压力仪表回路
8.2.1现场压力变送器\流量差压变送器为智能式压力变送器,按图完成电源与变送器、通讯
器的接线,按通电源,操作通讯器,检查核对参数,对照仪表数据表,用通讯器进行自检,检查通讯器与仪表的通讯情况,从通讯器上调出本仪表的位号、测量范围、测量单位、输出信号的类型、阻尼时间等是否与设计相符(在online菜单中的devicesetup-processvariable-devicevariables),具体步骤与温度变送器类同;然后用HART375从现场发送信号进行回路测试,在上位机观察显示数值是否与给定信号相符合,具体测试表格如下:
给定信号
4mA
8mA
12mA
16mA
20mA
上位机显示
8.2.2压力开关调试时,将打压设备连接到压力开关过程接口上,将压力缓慢增大,当增加到报警压力时,观看上位机该点的显示状态;然后继续加压至报警压力的105%时,停留1分钟,再缓慢降压直至触点动作,恢复值应在允许范围内;做低报警试验时,加压高于压力报警后,缓慢降压至报警压力时触点应动作;然后继续减压至报警压力95%时,停留1分钟,再缓慢升压触点动作,恢复值应在允许的范围内,此时再观察上位机显示状态。
8.2.4压力开关回路测试基本接线图如下:
压力开关
上位机显示
8.3流量仪表回路
8.3.1每台流量仪表均进行仪表回路测试,用HART375从现场发送信号,在上位机观察显示数值是否与给定信号相对应,具体测试表格如下:
给定信号
4mA
8mA
12mA
16mA
20mA
上位机显示值
8.3.2流量回路基本接线连接图如下:
流量变送器
上位机显示
8.4物位仪表回路
8.4.1音叉式物位开关检查时,将音叉股向上放置,后用手指按压音叉端部强迫停振,输出继
电器应动作,此时观察上位机该点显示状态,松开手后继电器应断开,此时再观察上位机状态并做好记录,测试表格如下:
序号
位号
强迫停振上位机状态
恢复振动后上位机状态
1
8.4.2超声波物位计校验时,通电后液晶显示面板及状态指示灯工作正常,参数设置开关应符合工艺测量要求(测试回路连接和测试表格同压力仪表)。
8.4.3导波雷达液位计检查时,通电后用挡板在测量范围内挡着进行模拟试验,看显示是否正常.
具体设定用通讯器或专用模块进行组态设定,具体组态如下(测试基本接线和测试表格同压力仪表):
(1)在块的清单中,双击“Detail”项,检查仪表的位号与地址号,是否正确。
(2)在传感器块SensorBlock中检查测量值measuredvalve、测量距离measureddist、阻尼参数outputdamping,可按照要求进行设置。
8.4.4浮球式液位开关检查时,用手平缓操作平衡杆或浮球,使其上下移动,带动磁钢使微动开关触点动作(测试表格同音叉式物位计)。
8.5调节阀\开关阀
8.5.1调节阀进行调试的顺序为气路气密性试验→精度试验
(1)气密试验:
将定位器到膜头的信号管拆下,向膜头通入0.1MPa净化气,使用压力表检测,稳压后切断输入源,检测膜头压力5分钟压力不降为合格。
完毕后将信号管复位,并将空气通入定位器,检查恢复的管路不应该有泄露;
(2)精度试验:
首先将调节阀上接干净、清洁的空气气源,气源连接到空气过滤减压阀上,一般压力范围为0.3—0.6MPa,可根据调节阀的不同需要气量进行调整。
用回路校验仪进行输入4-20mA的模拟信号,进行全行程试验,可对阀进行0-100%之间的任何数值的手动操作,一般选择0%、25%、50%、75%、100%”五点进行操作,通过行程指示器检查阀门全开、全关、及几点实际位置的行程,并作好记录,行程的允许偏差应符合说明书的规定,一般带阀门定位器的调节阀行程允许偏差为±1%,完成后将阀门停留在0%的位置;带限位开关和电磁阀的调节阀,在行程试验时一定要检查它们的动作情况,调节阀走完全行程的时间不得超过设计值;
(3)在现场断电、断气状态下确认阀门的开关状态是否与设计一致(FO/FC)。
(4)调节阀测试表格
给定信号
0%
25%
50%
75%
100%
上位机显示
8.5.2开关阀进行调试的顺序为气路气密性试验→阀门开关调试
(1)气密试验:
将定位器到膜头的信号管拆下,向气缸通入0.1MPa净化气,使用压力表检测,稳压后切断输入源,检测膜头压力5分钟压力不降为合格。
完毕后将信号管复位,并将空气通入定位器,检查恢复的管路不应该有泄露;
(2)开关阀必须进行全行程试验,在阀门处于全开(全关)的状态下,操作电磁阀使阀门趋向于全关(全开),用秒表测定从电磁阀开始动作到阀门走完全行程的时间,该时间不得超过设计规定值,带限位开关的切断阀,检查阀门动作后一定要检查开关的状态;根据数据表检查空气的故障位置。
(3)在现场断电、断气状态下确认阀门的开关状态是否与设计一致(FO/FC)。
(4)开关阀测试表格
序号
位号
是否开到位
开到位时间
是否关到位
关到位时间
上位机状态显示
8.6在线分析仪表调试
聚丙烯装置共有在线分析仪表28台,其中ABB气相色谱仪12台,AMI微量氧分析仪表12台,多通道微量水分析仪4台,分析仪表的回路测试以及仪表调试必须在熟练人员的指导下进行。
8.6.1根据现场实际情况选择色谱仪进行标定,由熟悉色谱仪标定人员进行演示;
8.6.2聚丙烯装置共有可燃有毒气体检测器98台(包括分析小屋),在调试时用信号发生器直接在现场发送4-20mA信号,观察上位机显示数值并查看声光报警是否工作正常。
(1)基本接线图必须拆线
信号发生器
(2)测试表格
序号
位号
4mA上位显示
8mA上位显示
12mA上位显示
16mA上位显示
20mA上位显示
报警状态
九.控制系统调节回路调试
9.1调试一般要求
9.1.1各仪表测点、阀门、电磁阀等单回路调试完成,调试记录表个签字确认完成;
9.1.2确认现场设备动作的正确性和可靠性,为控制系统的正常动作提供必要的保证;
9.1.3对系统的逻辑控制进行调试以便确认逻辑动作的正确性,熟悉逻辑关系;
9.1.4根据设计仪表回路图的控制方案熟悉控制系统内组态并掌握位号;
9.2具体调试方法
9.2.1调节回路在手动模式下:
(1)在上位机将控制器切到手动模式,通过控制器给现场执行机构送4-20mA信号,根据0%、50%、100%信号检查执行机构动作正反行程范围是否正确,确认阀门开度是否与所给定信号对应,并确认回差是否满足要求;
(2)同时检查操作站的阀位状态指示与现场实际阀位的开、关指示是否一致,带限位开关的阀,在操作站上检查阀的反馈位置信号;
9.2.2在自动方式下(单回路),给调节器输入偏差信号,使测量值大于(或小于)给定值,则执行机构应开启或关闭。
这决定于调节阀的动作方向及调节器的正反作用,在调节阀动作过程中,使测量值等于给定值,则调节阀应立即停止动作。
9.2.3对复杂调节回路,应模拟工艺条件,逐级调试确认,直至整个复杂回路完全符合工艺设计要求。
十.联锁系统调试
10.1联锁调试要求:
10.1.1所有参加联锁调试人员必须提前熟悉逻辑图、读懂逻辑关系、联锁逻辑号与工艺设备的对应关系;
10.1.2根据联锁逻辑图能够判断出现场设备的正常开关或运行状态;
10.1.3根据PP装置联锁的特点要掌握DCS联锁和ESD联锁的关系;
10.1.4掌握成套设备的控制系统与主工艺联锁之间的启动条件和停车/跳车的逻辑关系,如挤压机、循环气压缩机、PDS、风送系统等;
10.1.5通过联锁逻辑调试熟悉DCS、ESD系统内逻辑点位号,方便日后问题分析查找;
10.2联锁系统调试方法:
10.2.1根据PP装置联锁特点,将整套联锁系统可按工艺设备和联锁检测点分解成单个联锁单元,如丙烯脱气塔逻辑、循环气压缩机,对于反应器联锁逻辑较多的可以根据功能及测点进行分解,如杀死逻辑、进料逻辑等;
10.2.2将单个联锁单元的工艺条件具备(通过上位机置数或现场给定),当单个联锁单元合格后,再做整套联锁系统的联动调试,之后确认动作结果是否正确;
10.2.3由于PP装置联锁逻辑在ESD和DCS系统相互为条件互为制约,可以首先调试DCS系统的单个联锁单元的逻辑关系,在ESD系统中将相关的条件强制满足,然后在现场或控制室满足DCS系统的相关逻辑条件;
10.2.4单个逻辑单元条件满足后,画面进行复位操作,通过画面或现场看阀门开关的状态。
10.2.5根据逻辑原理图,绘出系统的因果关系动作状态表(见附件七),根据逻辑条件来看结果动作的正确性;
10.2.6控制室辅操台、PDS操作盘、现场控制箱的按钮及指示灯在逻辑调试过程中随着逻辑单元同步进行;
10.2.7涉及到电气转动设备的提前与工艺开具工作票要求要求电气设备打在试验位,现场转动设备停电,对于380V转动设备动作时间间隔3以上,对于6000V转动设备动作间隔15分钟以上,防止动作间隔短而损坏设备;
10.2.8对于逻辑较为复杂需要多次进行调试的逻辑单元并且带有转动设备,为防止设备损坏将转动设备的输出继电器断开。
10.2.9现场调试人员检查阀门等执行设备的动作状态并且及时告知中控。
十一.循环气压缩机调试
11.1启机条件的调试
11.1.1将循环气压缩机所有启动条件具备(为防止循环气压缩机误启动,联系电气专业将循环气压缩机打到实验位),测试循环气压缩机是否可以启机,若上位机显示压缩机具备启机条件则进行下一步;
11.1.2取消“LI4*03-64高位油箱”启机信号的满足条件,将其它启机条件具备,测试循环气压缩机是否可以启机,若经测试循环气压缩机无法进行启机则进行下一步;
11.1.3取消“TI4*03-390润滑油温度”启机信号的满足条件,将其它启机条件具备,测试循环气压缩机是否可以启机,若经测试循环气压缩机无法进行启机则进行下一步;
11.1.4取消“ZI4*03-67入口导叶”启机信号的满足条件,将其它启机条件具备,测试循环气压缩机是否可以启机,若经测试循环气压缩机无法进行启机则进行下一步;
11.1.5取消“PS4*03正压通风”启机信号的满足条件,将其它启机条件具备,测试循环气压缩机是否可以启机,若经测试循环气压缩机无法进行启机则进行下一步;
11.1.6取消“二型和三型杀死”启机信号的满足条件,将其它启机条件具备,测试循环气压缩机是否可以启机,若经测试循环气压缩机无法进行启机则进行下一步;
11.1.7取消“电气专业送来主电机允许启动”启机信号的满足条件,将其它启机条件具备,测试循环气压缩机是否可以启机,若经测试循环气压缩机无法进行启机则进行下一步;
11.1.8将循环气压缩机所有启动条件具备,测试循环气压缩机是否可以启机,若经测试循环气压缩机可以进行启机则循环气缩机主保护启机条件测试完成。
11.2跳车条件的调试
11.2.1将循环气压缩机所有启动条件具备,循环气压缩机所有跳车条件具备,再次联系电气确定循环气缩机主电机在实验电位置,确定后,点击压缩机主电机启动按钮,确定收到主电机运行反馈信号,循环气压缩机主电机试验电启机成功,然后进行下一步;
11.2.2将“PDIT_4*03_71A/B/C一级密封放空差压HH”跳车信号具备,PDIT_4*03_71A/B/C一级密封放空差压HH为“3取2”逻辑关系,故将PDIT_4*03_71A/B/C其中任意2个信号达到跳车联锁值,确认压缩机是否跳车,并确认上位机收到的跳车信号为“PDIT_4*03_71A/B/C一级密封放空差压HH”,确认正确后,重复“11.2.1”步,将压缩机重新试验电启动,启动成功后进行下一步;
11.2.3将“PI_4*03_65A/B/C润滑油总管压力”跳车信号具备,PI_4*03_65A/B/C为“3取2”逻辑关系,故将PI_4*03_65A/B/C其中任意2台变送器达到跳车联锁值,
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