炼油厂仪表“三率”现状及提升对策分析

2016-04-06梁楚昕

石油化工自动化 2016年4期

关键词：三率控制率仪表

梁楚昕

(中国石油玉门油田分公司炼油化工总厂，甘肃酒泉 735200)

炼油厂仪表“三率”现状及提升对策分析

梁楚昕

(中国石油玉门油田分公司炼油化工总厂，甘肃酒泉 735200)

简述了化工仪表“三率”的统计方法，深入分析了制约仪表“三率”提高的因素。在检维修过程中，采取更换计量性能更加优越的流量计、符合工况的调节阀，整定PID参数，调整控制方案，实时更新设备台账等一系列措施，提升仪表“三率”。经过一个检修周期的改进，仪表“三率”有所提高，为生产装置的安全平稳运行提供了可靠的技术支持。

使用率完好率控制率制约因素采取措施

自动化仪表又称过程检测控制仪表，是对化工过程工艺参数实现检测和控制的技术工具，在炼油工艺中，主要为运行装置提供实时、精确可靠的各种工艺参数的变化，并控制其中的主要参数，使其保持在给定的数值或规律，从而有效地进行生产操作和实现生产过程自动化。

目前，如何提高各生产装置自动化仪表的使用水平，是需要不断探讨的课题。在化工企业中，习惯用仪表“三率”即“完好率、使用率、控制率”来衡量工艺生产中自动化仪表的使用情况。中国石油玉门油田炼油化工总厂在上一个检修周期后，仪表车间严格管理，注重仪表日常维护，强化员工的岗位职责，采取多项措施以提高生产装置仪表“三率”，经过一段时间的努力，取得了一定的成效。截至目前，仪表完好率为99.04%，使用率为98.88%，仪表控制率为72.6%，虽然未达到该厂制订的“控制率不低于90%”的考核目标，但与检修前相比较仍有所提升。

1　仪表“三率”的统计方法

依据中国石油天然气股份有限公司炼油与化工分公司于2012年印发的《18项设备管理制度》，关于仪表“三率”的统计方法如下式：

完好率=仪表完台数/仪表总台数×100%

(1)

使用率=投用回路数/(总回路数-

工艺原因停用回路数)×100%

(2)

控制率=投用控制回路数/(控制回路总数-

工艺停控回路数)×100%

(3)

关于因工艺生产停止使用、停止控制的几种情况，凡是装置正常生产，所安装的仪表均应当投用，只有以下三种情况才确属工艺生产停用：

1) 在正常生产时，装置部分设备不使用，其所属的仪表停用，属生产不使用、不控制。如机组上的仪表；多台设备，生产停用设备上的仪表等。但生产停用仪表也必须达到完好条件，生产使用时应立即能够启用。

2) 在控制系统中，通过转换机构，控制工艺生产参数，因生产需要可以转控制的回路，这时待用的回路，可计算为生产停用。如加热炉出口温度控制，既可与燃料油流量串级，又可与燃料气流量串级控制，二者必居其一，这时没有选中的回路，可算生产停控。如果与2个回路都无法实现串级控制，则仪表停控3个回路。

3) 因某种原因装置较长时间不生产或停工检修超过20d以上时，装置仪表属于工艺生产停用、停控。

2　制约仪表“三率”提高的因素

在检维护过程中，导致仪表“三率”尤其是控制率相对偏低的因素主要有以下几个方面：

1) 现场仪表存在“低标准、老毛病、坏习惯”问题。仪表车间在大检修结束后，要求维护人员在进行现场仪表设备日常检维护工作的同时，对现场仪表的上述问题进行整改，并通过拍照对比、分析原因、查找漏洞，为之后检维护工作提供原始资料。

但是，整治上述问题存在较大障碍。以该厂南区维护班为例，班组20几人维护着常减压、催化、气分MTBE、综合水泵房等装置近3000台常规仪表设备的维护工作，加之矿区冬季气温较低，维护工作量较大，对有问题仪表设备的整改进度就相应地减慢，造成装置仪表的完好率不能完全、时刻达到期望值。

2) 部分取压点堵塞仪表在装置运行期间无法进行疏通。该厂各装置工艺条件各有不同，部分仪表的测量介质为高温、高黏物质，介质结焦易使取压口堵塞，且由于装置正常生产运行期间不具备疏通条件，只能在停工检修期间进行整改，造成仪表性能下降，使用状况不佳，影响了装置仪表使用率和完好率。

3) 存在多方面因素制约仪表控制率。

a) 下游装置控制回路相互影响。目前该厂各装置之间的物料进出减少了中间罐环节，上下游装置之间出料和进料均采用了控制回路，这些回路如果投入自动控制就会产生相互影响，不利于装置平稳操作，进而导致有一个装置的仪表只能手动控制，一定程度上降低了仪表的控制率。

b) 操作人员习惯性于手动控制。在对控制回路进行核查的过程中，发现部分回路在进行PID参数整定后可以投入自动控制，但工艺操作人员已经习惯于手动调节，担心工艺参数变化时自动调节会导致操作不平稳，致使装置仪表控制率存在过低现象。

c) 控制阀控制性能无法达到生产要求。由于目前该厂的常减压、气分MTBE等装置是低负荷生产，其他装置是满负荷生产，仪表控制阀无法在正常的最佳控制点工作，控制性能不能及时、快速达到工艺参数变化要求，阀门开度经常在极限位置，控制回路无法投入自动控制，一定程度上降低了仪表控制率。

d) 燃料气组分不稳定，相关仪表不能投自动控制。由于该厂燃料气管网中燃料气组分不稳定，生产装置仪表如果投入自动控制会导致燃料气流量、压力不受控，会对工艺平稳操作造成较大的影响，存在安全隐患，所以装置工艺要求这类仪表不投入自动控制，一定程度上导致仪表控制率偏低。

3　提高仪表“三率”的措施

1) 将传统流量计更换为双法兰、涡街流量计。该厂部分计量仪表伴热效果差，还有部分计量表使用的是无伴热流量计，导致冬季仪表故障率偏高，维护工作量大。在上一次大检修期间，将这些流量计更换为双法兰流量计，解决了伴热效果差的现象。对部分装置的蒸汽、水计量仪表进行改造，改为测量准确性较高的涡街流量计，减少了维护频次，仪表的使用率和完好率都得到相应的提升。

2) 更换更适合生产工艺要求的控制阀。大检修之前，车间组织人员在生产装置现场对控制效果不佳、未投控制的控制阀进行统计汇总并分析原因，在满足生产工艺要求的基础上，对仪表及控制阀的流通能力、阀位开度进行精确核算，之后订购、更换新阀，从根源上使控制率得到显著提高。

3) 调整控制方案，提高控制率。针对上下游装置之间控制回路相互影响的问题进行梳理，制订了调查汇总表，由各生产车间填写确认，调整控制方案，将相互影响的控制回路直接改为手动控制回路，确保上游装置出料、下游装置进料稳定，在一定程度上使仪表控制率有所提升。

4) 更新设备台账，更好地为现场服务。督促技术管理人员完成仪表设备台账的修订。各班组技术人员对所维护装置的仪表台账进行更新完善，尤其是对上一次大检修期间更换以及新增的仪表位号、量程、型号进行统计。保证仪表设备台账及时更新，为维护人员搞好日常维护和今后检修工作提供准确的数据。

5) 及时、实时整定PID参数。车间要求班长或班组技术人员每天与生产车间进行沟通，及时了解工艺变动情况，并安排专人及时修正控制回路PID参数，确保控制回路在自动状态下使用，逐步提高仪表控制率。

经过上一次大检修期间的针对性整治以及检修之后仪表车间为提高“三率”所制订的一系列的举措，生产装置仪表“三率”有所提高。