目前国内水溶液全循环法尿素装置合成塔压力控制都是靠合成塔出口压力调节阀开度来控制的。我公司尿素岗位DCS操作界面只能监控合成塔压力。不能够实现超压自动控制压缩机和一甲泵及液氨泵的急停,也不能发出区别于其他报警的特殊信号,只能靠操作人员观察实时数据来判断。为此我们结合了计算机技术、自动控制技术、通讯技术及显示技术,监视压缩机和泵的运行状态并能自动实现紧急情况下急停运转设备的功能。利用DCS系统的快速处理数据能力,结合用户设定的上限报警参数值对合成塔压力是否异常和故障类别进行正确判断和处理,保证合成塔的安全稳定运行,并通过操作界面显示的不同颜色指示发出报警信息,并达到危险时自动启动安全联锁装置的功能,确保人身和设备安全。
针对我公司1#尿素装置仪表运行状况,结合生产实际,为了确保合成塔
系统各参数数据显示准确及时、报警显示醒目,调节品质良好,超压自动停压缩机及各泵。我们大家在一起探讨论证,随后又与生产厂家沟通,借鉴兄弟单位经验,结合我公司实际情况,最后决定从以下几个方面对合成塔压力控制系统进行改进:我们对各环节做了多次改进,现在主要对影响尿素合成塔压力系统的因素改进情况进行详细论述。
1、控制仪表的改进
1)针对仪表空气带水、气量不够等外界原因造成的气源气压低致使调
节阀不能开启、动作缓慢或仪表空气中断阀门关闭的情况(由于PV-204阀为气开阀,无仪表空气情况下关闭),我们把仪表空气管由φ6改为φ14,保证了气量,确保了调节阀动作及时迅速;为了防止调节阀因仪表空气中断关闭,造成合成塔超压,人身和设备安全受到威胁。我们用手轮对调节阀进行了机械限位,确保了因仪表空气压力异常的情况下调节阀不致立即关闭的可能。为人身和设备安全设置了第一道防线。
2)调节阀流量系数的改进
调节阀流量系数过大,调节阀开度就会相对变小,小开度会造成调节品质下降,不利于自动控制的实现,给生产稳定将带来不利因素,为此,我们与调节阀生产厂家技术人员进行进一步交流沟通、经过理论计算,最终把调节阀流量系数由原来的24调整为20,调节阀开度由原来的20-30%变为现在的40-50%,提高了调节品质,更有利于合成塔压力的自动调节。
3)检测仪表的改进
超温、超压、爆炸三者存在必然的联系,一旦合成塔超温势必会造成压力的升高,合成塔塔顶、底温度检测元件原为热电偶检测方式,由于其校验过程复杂、且受环境温度影响较大,给仪表工校验及判断准确度带来一定难度,为了避免指示有偏差、且不易判断测温误差大小的现状,我们把热电偶检测方式改为热电阻测温检测方式,因热电阻本身受环境温度影响较小、又方便仪表工校验,极易判断温度显示的准确与否,为操作人员提供了准确数据。
4)报警形式和方式的改进
尿素装置由于仪表检测点较多,而且报警形式单一,操作人员有时不能及时发现合成塔压力高报警的现象,这就给操作人员的人身安全构成极大威胁,为此我们把报警方式的改进作为一个重要工作来做,由原先的压力高只是操作画面上所显示压力实时参数值变红改为整个合成塔颜色变化:由正常状态-----合成塔变成黄色-----然后变成红色后启动联锁动作。
2、联锁设置的目的:就是最大限度的保证人身和设备安全,为操作人
员设置的最后一道安全防线。我们取合成塔系统压力检测的数据作为安全联锁系统输入值,利用DCS系统自身的资源用程序进行组态,使合成塔压力达到20MPA时触发第一次报警程序使画面上合成塔颜色变黄,这时操作人员如能及时发现采取措施能控制住合成塔压力不会继续上涨,这也是我们所期望的。如果操作人员不能及时发现或不能控制合成塔压力,则合成塔压力将继续上涨至22.0MPA时将触发第二次报警程序使画面上合成塔颜色变红,同时触发DCS系统开关量输出卡使其触点闭合,并发讯输出使与合成塔相对应几组继电器相应动作致使压缩机、氨泵、一甲泵跳闸回路接通,各运行设备自动急停,从而保证了合成塔运行在操作条件下,更重要的是保证了人身和设备安全。
联锁投运后如果操作人员不能及时控制合成塔压力,在压力继续升高的情况下合成塔颜色变为危险颜色红色时,安全联锁装置动作----压缩机、一甲泵、氨泵急停,确保合成塔运行在安全状态下,保证了人身和设备安全。