近日,大庆石化公司炼油厂DCS班组干了件大事儿,既帮助员工减少了工作量,又更加精准地满足了安全生产需求,还节约了150万元购买批控器设备的费用。几天之内,这个DCS班组在大庆石化网络和微信朋友圈“火”了起来。
老系统换新难上加难
4月15日,中国化工报记者走进了这个DCS班组。据班长潘大龙介绍,在这个运行50多年的老厂里,专门有一个为全厂自控系统配备的一个DCS班组,且这个班组已经成立22年,为大庆石化炼油厂各套生产装置的自控系统做运维服务。
然而在实际工作中,已远远超出了运维服务的范畴。尤其近两年,随着炼油生产装置的增加及信息化技术的飞速发展,厂里自控系统的发展始终保持与信息技术发展同步,自控系统不断升级,这需要班组人员及时学习并掌握新型炼化企业自控系统的变化。
要想使老装置老系统变换成老装置新系统,可谓难上加难。再加上近两年炼油结构调整升级改造,又新上了几套装置,新装置新系统的控制组态等工作,给他们开了“新课程”。
潘大龙说:“炼油厂装油车间的大鹤管火车装车,原来是两位置开,即开阀的时候阀全开,关阀的时候即全关。2010年,还没有对装车流速有安全要求,而现在要求装车流速必须保证每分钟不超过6吨,流速大易产生静电,发生危险。而现场用的DCS操作控制系统,由于当时现场控制阀门设备的限制,操作工只能到现场通过调节手阀来进行人工限量在6吨以内,工作量很大,操作人员在装车过程中不能实现减小冲击的分段自动控制,油品在装车过程中的控制精度不高,安全装车存在隐患。
2014年,随着航煤栈桥隐患治理项目的推进,装油栈桥相继更换了先进的数控电液阀,虽然在DCS实现小流量装车,实现了当时装车操作过程的安全要求,由于没有配套专用的批控器,仍然存在着不足。2017年,随着油品装车安全规范要求的提高,原来的电液阀控制程序已经不能满足安全装车的要求,通过自动控制实现装车流量每分钟不超过6吨。
创新技术省力省钱
为了进一步优化系统功能,提高控制系统的操作性能,班长潘大龙带领班组员工再一次开展了技术创新攻关活动。
据介绍,当时并无采用DCS系统与电液控制阀配合的相关经验,并且该阀门控制原理与常规的调节、切断阀控制原理不同。潘大龙在咨询DCS厂家时,被告之,没有在DCS控制系统中采用过此种控制阀,并且阀门厂家建议使用专用的批量控制器来实现小流量控制功能,而一台批控器的价格不菲,如果投用,栈桥所需22台批控器的费用近150万元。
为了在没有批量控制器的情况下,实现装车流量控制功能,以及在DCS控制系统中对电液阀流量进行精确控制,潘大龙设计了控制逻辑方案,带领班组人员在模拟仿真DCS系统上做了大量试验,将有疑问的逻辑组态认真核实,不断摸索,保证系统功能的完整和目标的实现。
然而,在原系统上实施新的控制方案又出现难题。原来,栈桥控制器系统内存程序空间不足,新增程序无法下装。经过一个多月的逻辑程序分析、设计新的逻辑方案,他们将原有的控制程序进行精简,满足了新增程序所需的空间。经过4个月的努力,他们成功地开发出了电液装车阀控制专用模块,攻破了DCS系统控制电液装车阀功能的“瓶颈”问题,这在大庆石化尚属首例。
“装油栈桥流量控制系统实现了从小流量控制到大流量的控制,装油栈桥的操作人员可以安全轻松完成装车任务,减少了员工的劳动强度。”潘大龙欣慰地说。
装置升级无扰切换
今年2月底,该厂炼油结构调整改造升级项目3.5万吨/年制酸装置开工成功,DCS班组如释负重。据潘大龙介绍,这套制酸装置采用的是奥地利PP公司的工艺包,浙大中控的JX-300XP、AADvance控制系统,用于装置监视控制保护,逻辑顺序控制设计非常复杂的一套系统,其中仅逻辑联锁就有250多条,在做控制系统组态时非常复杂。
“DCS班组和施工单位、工艺车间按照要求完成自控系统组态、调试、开工工作。PP公司对自控系统的控制方案、逻辑程序设计、现场设备的操作流程画面要求和标准非常高,这无疑给组态修改以及自身技术能力提出很大的挑战。例如,PP公司要求控制回路除了自身PID控制面板还需要配备手操器面板,并且需要实现无扰切换。这对于班组而言,完全是新面孔、新技术。”潘大龙坦言。
在没有可借鉴的情况下,班组人员不断探索反复实验,对自控系统控制功能块逐一研究,测试功能块的功能,根据控制要求进行选择,搭接辅助功能块,共同完成无扰切换,最终实现了一个控制阀对应一个手操器,从手操到自动,从自动到手操,联锁动作之后自动跟踪联锁,整个过程的无扰切换操作。
“相比无手操器操作系统,无扰手操器无论在操作、控制模式、还是联锁动作切换时,都非常安全、灵活、便于操作。最终保证装置实现了开工调试用时最短,组态效果最好的目标。”潘大龙自豪地说。
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