聂永钢

摘 要：当前的煤化工装置大都采用DCS系统进行控制，DCS的实施对提高控制和管理水平起到非常重要的作用，仪表自控率是DCS控制中一个重要的指标。随着企业精细化生产理念的提出，提高产品质量、降低生产成本和物耗能耗，减轻操作工劳动强度，提高装置的自控率和平稳率成为仪表管理重点关注的对象。仪表自控率成为仪表管理月度考核指标，提升仪表自控率成为仪表专业攻关的课题。关键词：仪表；自控率低；原因；提升措施1我国发展煤化工产业的重要性 我国是一个物产资源丰富，地域非常辽阔的国家，但是与其他的国家相比，我国由于人口众多，致使资源的人均占有率较低。自改革开放以来，我国的国民经济不断飙升，人们对于各种资源的需求也是与日俱增，导致我国的能源尤其是质量高的清洁型能源供不应求。就目前来说，我国传统的以煤原料为主要能源的粗放式经济模式已经无法满足社会发展的需要。经过调查，在我国的石化资源中，煤炭资源的占有率相当高，因此，将煤炭原料转化为更加清洁的资源，加大煤化工技术的应用力度，不仅可以促进我国的经济技术的发展，还可以让资源得到更合理的利用，为我国的能源的广阔发展前景奠定了基础。现具体展开分析，发展清洁高效的能源的重要过程是利用直接或间接的液化技术将煤炭原料转化为清洁型能源。具体的煤化工的应用手段就是将天然气和石油这些转化方式替代为化肥和煤质烯烃。2自动化仪表在煤化工行业应用的重要性 2.1 生产发展的需要 煤化工行业的生产过程比较复杂，而且随着市场经济体制的转变，竞争更加激烈。各企业都在拼命的节能降耗，改善工艺，而这种节能化口号的提出，使生产力的发展失去了固有的可靠性，也给生产效率带来了一定的影响。自动化仪表的出现不仅可以优化生产过程，还可以解放人工，实现多个控制系统的一体化，使生产流程变得更加简单而易操作，为煤化工行业带来了新的生机和活力。 2.2 人才发展的需要 现代化的人才都是高科技的顶尖人物，如果还把他们放在陈旧的手动操作控制台上进行工作，就浪费了他们的大脑。而且随着高新时代的到来，人才资源也在不断的整合中，煤化工行业只有引进先进的自动化控制设备，才能做到人员的精简，发挥出高端人才的巨大优势，为企业生产节能降耗增利润。 2.3 行业竞争的需要 在市场竞争越来越激烈的今天，只有不断的进行设备的创新与改革，引进自动化、数字化、智能化的仪表设施，才能实现各项数据的自动采集、记录、整理和分析，为企业的发展制定正确的战略目标提供数字依据和信息服务，而这种高能数据的分析过程是普通仪表所不能够替代的。3仪表自控率低的主要原因3.1从装置自动控制回路投控评估报告方面分析3.1.1未投自动的仪表原因一次仪表检测问题；调节阀开度不合适，偏大或偏小；阀前后差压大高于阀自身运行条件；阀门定位器精度低/稳定性差；阀动作不灵敏卡涩；设计不合理；控制效果稳定性差；其它仪表原因。3.1.2未投自动的工艺原因装置负荷偏差大，超负荷/低负荷运行；工艺装置波动频繁；工艺操作习惯；组分变化或运行条件与设计偏差大；控制回路之间互相干扰；PID参数整定不合适；其它工艺原因。3.2从装置实际投用情况分析通过对各个装置（以某炼化分公司为例）仪表投用情况进行仔细分析，通过总结归纳发现存在以下主要问题：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。2）控制方案不合理，部分回路控制方案与实际工艺操作不符，控制效果不明显，投用困难，如2#常减压装置闪蒸塔釜液位LIC21001，当前闪蒸塔液位无控制回路，无法投用自动控制，需要手动操作脱前流量FIC50101、FIC50102、FIC50103。3）仪表不好用，如一常减压装置：减压塔C004液位控制，投自动波动大，且液位指示波动范围大，需攻关；塔顶注水液位控制，补水补不及，开副线。需换阀；常压炉氧表经常失灵，需攻关；瓦斯进料压力控制调节阀不好用，需换阀。4）仪表调节阀控制效果稳定性差，有部分调节阀内漏超标，如热电运行部9台调节阀因长期使用磨损泄露量大；部分调节阀阀门定位器精度低，如焦化装置有5台使用年限久，定位器精度低；装置部分调节阀因动作不灵活、定位器不稳定，当投自动时因不灵活或定位器影响造成控制波动，影响自动投用。5）测量值精度超差，与工况不匹配。6）控制阀门选型不合适，调节开度大于80%（或开度小于10%），新装置因某些设备设计参数远离实际运行工况，影响了部分控制回路投自动。如：通过分析评估2#常减压装置有28台调节阀，3#催化裂化装置有9台调节阀（2016年12月30日统计评估数据）运行开度不在合理范围，需要改造。7）部分调节回路因PID参数设定不合适，参数整定困难，投入自动时波动大、不稳定，控制效果差或难以控制，操作人员更愿意手动控制，投自控率低。如连续重整装置预加氢加热炉出口温度TIC10201，由于PID参数不合适，对扰动克服能力较差，导致温度无法稳定控制在设定值附近，长期偏差较大。8）部分复杂回路、大滞后回路只靠简单的PID控制会因为工艺原因造成大幅波动，有时会发生全关，影响装置稳定性，装置操作人员基于風险的担忧一般选择手动控制。9）先控（如初馏塔、常减压、加热炉）不好用，需进一步做工作，解决先控完好投用问题。10）工艺生产负荷低；生产处于频繁调整阶段。11）控制回路之间互相干扰；部分装置间如2#常减压装置、渣油加氢装置及蜡油加氢装置直供管线上的阀门为了确保下游装置稳定，需采用手动控制。12）只在装置开停工时使用的控制回路；根据工艺要求间歇操作或选择性操作的控制回路；如3#催化裂化装置、S_ZORB装置及连续重整装置都有正常不投自控的。13）管理问题：仪表专业检查发现设备运行中的问题，不了解工艺需求，没有投控主动权，对长期自控率低手段不足；工艺操作人员安于现状对自控率需求不强烈，习惯认为手动更安全平稳，使自控率低的问题长期存在；公司在职能管理上，监督不足，未形成科学有效的管理模式和流程。4提升仪表自控率的措施1）建立完善的自控率监控系统，实现各级管理人员实时查询各装置的自控率情况，督促各装置实时投用；用好自控率监控系统，实现自控率系统指标的科学合理，形成自控率考核的基础。2）成立自控率提升攻关团队，团队成员包含机动仪表管理人员、生产管理人员、电仪维护人员及各运行部工艺技术人员，逐一对接各装置控制分析和措施，对已投用自控回路的控制效果进行调查并对逐个未投控的回路及投用效果不好的回路，通过自控率提升攻关团队的攻关工作优化控制，提出解决方案并实施方案进行优化，通过开展控制攻关，实现自控率稳步提升。3）解决制约回路投自控和影响装置平稳的仪表原因，提出仪表设备改造计划，确保仪表设备完好，仪表设备灵、稳、准，仪表本质安全可靠。如对热电运行部因长期使用磨损泄露量大，仪表调节阀控制效果稳定性差的9台调节阀进行更换；对焦化装置使用年限久，定位器精度低的5台调节阀更新。4）对于因工艺原因某个生产条件偏离设计指标，控制阀门选型不合适，调节开度大于80%（或开度小于10%），设计参数远离实际运行工况，影响了控制回路投自动的调节阀进行重新核算，对调节阀进行更新或部分改造。如对2#常减压装置28台调节阀进行了改造，保证灵活好用。5）优化控制方案，与工艺、设备及仪表共同攻关，对控制方案进行优化变更，确保控制回路投自动控制，如对2#常减压、渣油加氢等装置控制方案进行了优化变更。结论煤化工业任何一个环节的工作都不容忽视。而自控仪表工程对煤化工企业安全生产具有十分重要的意义，所以，想要保障煤化工企业中的各种仪表有条不紊的运行，就必须保证自控仪表工程能够得到有效的质量控制。在实际的工程质量管理过程中，一定要严格的把好每一道关，将生产过程中的安全隐患降到最低。参考文献：[1]孙志鹏，赵宏涛.重视仪表及自控系统的工程监理[J].石油规划设计，2002（03）：27-29.[2]许兆权，宋杰，徐龙甫.提高仪表自控率以增强装置运行稳定性[J].中国仪器仪表，2017（09）：41-45.