1. 項目背景介紹
福建煉油乙烯一體化項目位于中國東南沿海的福建省泉州市泉港區(qū),總占地面積約480公頃。它是目前我國第一個煉油、化工和成品油營銷全面一體化的中外合資項目,也是至今為止一次性整體規(guī)劃、一次性設(shè)計、一次性施工建設(shè)、一次性投產(chǎn)成功、實施投資最大的煉油乙烯一體化項目。
2. 項目目標(biāo)與原則
1)使工廠在健康、安全、環(huán)境保護和節(jié)能減排方面有可靠保證;
2)高質(zhì)量的過程測量、調(diào)節(jié)控制、先進控制集成,友好的人機接口;
3)集成自動化系統(tǒng)具有高可靠性、高可用性及易維護性,減少非計劃停車;
4)過程控制系統(tǒng)為企業(yè)的每個生產(chǎn)設(shè)置、公用工程及輔助設(shè)施提供產(chǎn)品產(chǎn)量及質(zhì)量、原料和公用工程消耗等報告,提供準(zhǔn)確、無縫的實時及歷史過程信息;
5)全部儀表設(shè)備管理系統(tǒng)集成,提供歷史分析、預(yù)測維護計劃、庫存控制及采購計劃及存量控制等;
6)控制系統(tǒng)和儀表設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)盡量單一化,具有最好的操作培訓(xùn)支持,達到最少人員配置水平,和最少的備品備件;
7)推進工廠信息管理系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)集成技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展;
8)為MES和ERP提供世界級工廠控制一體化的生產(chǎn)操作和經(jīng)營管理的實時數(shù)據(jù)庫平臺,實現(xiàn)物流、資金流和信息流三流合一,做到信息透明、資源共享、為生產(chǎn)和營銷決策提供可靠的依據(jù),使產(chǎn)品能適應(yīng)市場需求變化并獲得最大利潤;
9)強化現(xiàn)代化企業(yè)管理,減低工廠生命周期成本,獲得最佳經(jīng)濟效益及社會效益。
3. 項目實施與應(yīng)用情況詳細介紹(詳細介紹推薦項目的規(guī)劃、實施與應(yīng)用的詳細情況,突出項目創(chuàng)新性、重點與難點問題及解決思路等。)
參考國外石油化工智能化生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,借鑒國內(nèi)外著名石油化工企業(yè)(如BP-Amoco、Exxon-Mobil、Shell Oil、上海賽科乙烯、南海殼牌乙烯、揚巴一體化乙烯等)的全廠智能化總體解決方案和實際應(yīng)用情況,福建煉油乙烯一體化項目的全廠智能化總體解決方案采用自動控制和信息管理系統(tǒng)集成的“管控一體化”方案。整個系統(tǒng)分為三層,即生產(chǎn)操作控制層(PCS)、生產(chǎn)運行管理層(MES)和生產(chǎn)經(jīng)營管理層(ERP)。
以過程控制系統(tǒng)(PCS)為代表的生產(chǎn)操作控制層,又稱為基礎(chǔ)自動化層。主要包括:分散控制系統(tǒng)/現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(DCS/FCS)、安全儀表系統(tǒng)(SIS)、火災(zāi)及氣體檢測系統(tǒng)(FGS)、儲運自動化系統(tǒng)(MAS)、壓縮機組控制系統(tǒng)(CCS)、大型機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(MMS)、設(shè)備包控制系統(tǒng)(PLC)、在線分析儀系統(tǒng)(PAS)、儀表設(shè)備管理系統(tǒng)(AMS)、操作員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)(OTS)、過程控制計算機系統(tǒng)(PCCS)(實施先進控制APC和實時優(yōu)化RTO等)及實時數(shù)據(jù)庫(RTDB)等系統(tǒng),其核心是DCS/FCS系統(tǒng)。
生產(chǎn)操作控制層能實時監(jiān)控生產(chǎn)操作、原料及產(chǎn)品儲運、公用工程和產(chǎn)品質(zhì)量等全過程。并且使生產(chǎn)操作安全、可靠、穩(wěn)定、長周期及滿負荷運行。
安全儀表系統(tǒng)(SIS)
根據(jù)各工藝裝置不同的特點,裝置重要的聯(lián)鎖保護、緊急停車系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備聯(lián)鎖保護都設(shè)置成自動聯(lián)鎖,統(tǒng)一采用安全儀表系統(tǒng)(SIS)
根據(jù)國內(nèi)外設(shè)計規(guī)范,SIS設(shè)置獨立的控制器,以確保人員及生產(chǎn)裝置、重要機組和關(guān)鍵設(shè)備的安全。SIS按事故安全型設(shè)置,采用雙重或三重冗余、容錯系統(tǒng)。
自動聯(lián)鎖保護系統(tǒng)分為兩部分:裝置聯(lián)鎖保護系統(tǒng)和機組設(shè)備的聯(lián)鎖保護系統(tǒng)。原則上在同一設(shè)置內(nèi),設(shè)一套SIS系統(tǒng)。我們建議全公司采用同一型號的SIS系統(tǒng),以減少今后的維護工作量和維護成本。
為了盡可能避免聯(lián)鎖事故的發(fā)生,設(shè)置予報警、報警信息,按程度分為3種優(yōu)先級別,并配3種不同音調(diào)加以區(qū)分。
與DCS/FCS的設(shè)計方式相同,將SIS控制器或遠程I/O機架安裝在現(xiàn)場機柜室內(nèi),通過光纜接入中央控制室(CCR)操作站。根據(jù)需要在較遠的現(xiàn)場機柜室適當(dāng)設(shè)置輔助操作臺,用于就地監(jiān)控、機組試車和裝置開停工時使用。
保證自控系統(tǒng)正常運行的主要安全技術(shù)措施如下:
a)現(xiàn)場儀表及控制系統(tǒng)均選用先進可靠的產(chǎn)品。DCS控制器、電源單元、通信網(wǎng)絡(luò)、控制類I/O卡等都采用冗余配置;
b)聯(lián)鎖保護系統(tǒng)及機組控制系統(tǒng)采用三重化或雙重化的冗余、容錯系統(tǒng)重要的聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測元件或輸入信號按冗余方式設(shè)置。SIS檢測元件和執(zhí)行機構(gòu)按事故安全型設(shè)置,即SIS故障或一旦能源中斷,執(zhí)行機構(gòu)的最終位置應(yīng)能確保工藝過程和設(shè)備處于安全狀態(tài);
c)SIS設(shè)置事件序列記錄站,用于記錄設(shè)備狀態(tài)和連鎖事件,以便事故原因的追溯;
d)自動控制系統(tǒng)設(shè)置獨立的冗余的UPS電源,其供電安全、接地保護等問題在設(shè)計時應(yīng)引起足夠的重視;
e)操作站與機柜采用冗余的通訊電纜或電纜連接,室外光纜通過不同的路徑敷設(shè),以確保通信的安全;
f)為減少局域網(wǎng)對生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的干擾,建設(shè)公司控制網(wǎng)絡(luò),獨立于公司的管理信息網(wǎng)。通過網(wǎng)絡(luò)物理隔離設(shè)備(與防火墻不同。防火墻在受攻擊成功后使兩網(wǎng)暢通,物理隔離設(shè)備在受攻擊成功后使兩網(wǎng)隔離)與管理信息網(wǎng)連接。決不允許在兩網(wǎng)信息互交時,因病毒、黑客或用戶通過管理信息網(wǎng)侵害控制網(wǎng),提高控制網(wǎng)絡(luò)的可靠性,保證生產(chǎn)控制系統(tǒng)的安全運行;
g)FREP現(xiàn)場處于高雷區(qū),對DCS/FCS、SIS、FGS、CCS/ITCC、PLC等主要系統(tǒng)需充分考慮防雷措施,確保過程控制系統(tǒng)及儀表安全。
安全儀表系統(tǒng)(SIS)安裝在中央控制室(CCR)和現(xiàn)場控制機柜室(FAR)里。安全儀表系統(tǒng)(SIS)的設(shè)計必須滿足根據(jù)IEC61508/IEC61511所定義的安全度等級(SIL)。
安全儀表系統(tǒng)(SIS)獨立于DCS系統(tǒng)和其它子系統(tǒng)單獨設(shè)置,采用故障安全型設(shè)計,確保裝置的安全性和可靠性。
安全儀表系統(tǒng)(SIS)采用經(jīng)TUV/IEC安全認證的三重化(TMR)可編程序控制器(PLC)完成各工藝裝置的緊急停車和緊急泄壓。SIS應(yīng)具有SOE功能。
緊急停車信號通過冗余MODBUS-RTU通信接口連接到DCS。所有的過程報警、旁路、復(fù)位等信號能在DCS操作站上顯示。
火災(zāi)及氣體檢測系統(tǒng)(FGS)
火災(zāi)及氣體檢測系統(tǒng)(簡稱FGS)包括各工藝裝置、公用工程、油品儲運的可燃氣體、有毒氣體和火災(zāi)檢測系統(tǒng),以及建筑物的火災(zāi)檢測系統(tǒng)。FGS系統(tǒng)與過程和設(shè)備的安全儀表系統(tǒng)(SIS)相獨立。
根據(jù)目前國內(nèi)外有關(guān)規(guī)程,F(xiàn)GS可以單獨設(shè)置,也可以采用獨立的火災(zāi)報警系統(tǒng)(FGS)。建議在煉油、化工及其灌區(qū)等爆炸危險場所采用FGS系統(tǒng),其他公用工程與中央控制室(CCR)、總變電所、中心化驗室等建筑物采用FAS。FGS通過光纜與在中央控制室(CCR)的監(jiān)控站進行通信。在中央控制室(CCR)內(nèi)設(shè)置一個獨立的控制站(與DCS的操作站相同)用于FGS系統(tǒng),并有獨立的順序記錄。設(shè)置報警指示燈和控制開關(guān)。全廠可燃氣、有毒氣及火災(zāi)報警系統(tǒng)控制器安裝在各現(xiàn)場機柜室內(nèi)。FGS系統(tǒng)與DCS/FCS系統(tǒng)通信,同時與自動滅火等系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng),通過公司管理信息網(wǎng)提供消防隊、環(huán)安等部門監(jiān)控。全公司的FGS系統(tǒng)需要統(tǒng)一型號。
火災(zāi)及氣體檢測系統(tǒng)(FGS)獨立于DCS系統(tǒng)、SIS系統(tǒng)和其它子系統(tǒng)單獨設(shè)置。采用TUV/IEC安全認證的三重化(TMR)可編程控制器(PLC),接受來自現(xiàn)場(包括裝置區(qū)、灌區(qū)等場所)的火災(zāi)、可燃氣體、有毒氣體探測器的信號及手動報警信號,啟動警報系統(tǒng)并產(chǎn)生消防聯(lián)動和裝置的緊急停車,同時將經(jīng)過確認的火警信號傳送到全廠消防控制中心。FGS應(yīng)具有SOE功能。FGS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)可實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)通信,在DCS系統(tǒng)操作站上顯示報警及打印。
機組控制系統(tǒng)(ITCC/CCS)
大型機組控制系統(tǒng)由兩部分組成:壓縮機組控制系統(tǒng)(CCS,又稱ITCC)和大型機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(MMS)。它們是獨立的控制系統(tǒng)。
壓縮機組控制系統(tǒng)(CCS/ITCC)
CCS/ITCC系統(tǒng)用于壓縮機的防喘振調(diào)節(jié)和連鎖保護。CCS/ITCC系統(tǒng)根據(jù)工藝過程的要求,使壓縮機系統(tǒng)在最小流量喘振曲線下維持壓縮機最佳的性能和功效。
CCS/ITCC系統(tǒng)采用三重化或雙重化的冗余、容錯系統(tǒng)。重要的聯(lián)鎖系統(tǒng)控制元件,或輸入信息按三取二的方式設(shè)置。
CCS/ITCC系統(tǒng)的硬件設(shè)置在現(xiàn)場機柜室(FAR)中。防喘振調(diào)節(jié)的特殊、高速的電子設(shè)備完成,并存儲工藝氣體補償?shù)拇衲P颓€。
b)大型機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(MMS)
MMS系統(tǒng)用于透平機、壓縮機和泵等主要轉(zhuǎn)動設(shè)備參數(shù)的在線監(jiān)控,對轉(zhuǎn)動設(shè)備的性能進行分析和診斷,支持轉(zhuǎn)動設(shè)備的故障預(yù)維護。重要運行參數(shù)(軸振動、軸位移、轉(zhuǎn)速等)直接傳動到MMS系統(tǒng),操作人員在管理站上直接讀取轉(zhuǎn)動設(shè)備運行參數(shù),在線診斷分析結(jié)果。
MMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理器設(shè)在現(xiàn)場機柜室(FAR),服務(wù)器和管理站設(shè)在中央控制室(CCR)。各現(xiàn)場機柜室(FAR)之間及中央控制室(CCR)的MMS系統(tǒng)通過雙重冗余的光纖電纜進行數(shù)據(jù)通信,構(gòu)成MMS系統(tǒng)局域網(wǎng)。MMS系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)采用通信方式傳送至DCS/FCS系統(tǒng)。用于連鎖保護的數(shù)據(jù),通過硬接線方式傳送至SIS系統(tǒng),通過局域網(wǎng)供管理層分析處理,為預(yù)防性維修提供依據(jù)。
大型機組控制系統(tǒng)由于機組制造商不同,相應(yīng)的控制系統(tǒng)配置、型號均不相同,因此尤其要統(tǒng)一儀表及控制系統(tǒng)型號,減少今后的維護工作。
大型機組(如:裂解氣壓縮機、丙烯制冷壓縮機、二元制冷壓縮機、甲烷膨脹/壓縮機等)的控制系統(tǒng)由兩部分組成:透平/壓縮機組綜合控制系統(tǒng)(ITCC/CCS)和轉(zhuǎn)動設(shè)備在線檢測系統(tǒng)(MMS)。機組控制系統(tǒng)是獨立于DCS的控制系統(tǒng)。其它機組和設(shè)備包(如:循環(huán)氣壓縮機、尾氣壓縮機、空壓機、氫壓機、氮壓機、急冷油泵、急冷水泵、冷凍機、干燥器、擠壓造粒機及風(fēng)送系統(tǒng)等)的控制系統(tǒng)一般采用PLC或DCS。
ITCC/CCS系統(tǒng)用于透平/壓縮機組的調(diào)速、防喘振控制、負荷控制和聯(lián)鎖保護。ITCC系統(tǒng)根據(jù)工藝過程的控制要求,使壓縮機系統(tǒng)在最小流量喘振曲線下維持壓縮機最佳的性能和功效。
ITCC/CCS系統(tǒng)采用三重化(TMR)或雙重化的冗余、容錯系統(tǒng)。重要的聯(lián)鎖系統(tǒng)輸入傳感器按三取二的方式設(shè)置。ITCC系統(tǒng)應(yīng)具有SOE功能。
機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(MMS)
MMS系統(tǒng)用于透平/壓縮機和高速泵等主要轉(zhuǎn)動設(shè)備參數(shù)的在線監(jiān)控,對轉(zhuǎn)動設(shè)備的性能進行分析和診斷,支持轉(zhuǎn)動設(shè)備的故障預(yù)維護和資產(chǎn)管理。重要運行參數(shù)(軸振動、軸位移、轉(zhuǎn)速等)直接傳送到MMS系統(tǒng),操作人員在管理轉(zhuǎn)上直接讀取轉(zhuǎn)動設(shè)備運行參數(shù),在線診斷分析結(jié)果。
MMS系統(tǒng)包含本特利3500機架和System 1 兩部分。
ITCC和MMS系統(tǒng)應(yīng)能與DCS系統(tǒng)進行實時通信。
關(guān)鍵技術(shù)和難點及解決措施
儀表自控工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
研究并開發(fā)的《儀表及控制系統(tǒng)功能設(shè)計規(guī)格書FDS》等設(shè)計文件,形成了一整套適用于大型煉油化工一體化項目的儀表自控工程技術(shù)體系。
高速網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)集成
對于DCS、SIS、FGS、ITCC、MMS、等控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用千兆級(1GB/Sec)工業(yè)以太網(wǎng)并全廠系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)并集成。
SIS系統(tǒng)和FGS系統(tǒng)在大型煉油化工一體化工廠的工程化研究及應(yīng)用
研究并實施并符合IEC 61508、IEC 61511功能安全標(biāo)準(zhǔn)和獲得IEC SIL3認證的安全儀表系統(tǒng)(SIS)、火災(zāi)及氣體檢測系統(tǒng)(FGS)全面應(yīng)用于大型煉油化工一體化工廠。
SIS系統(tǒng)
a) 遠程機架的靈活應(yīng)用
根據(jù)Tricon系統(tǒng)具有遠程機架的特點,對于各工藝裝置所對應(yīng)的緊急停車按鈕、維護旁路開關(guān)(MOS)及開車操作旁路開關(guān)(SOS),采用在CCR設(shè)置SIS遠程機架,在FAR內(nèi)設(shè)置SIS主控制器的方案;而對于緊急聯(lián)鎖回路較少的公用工程單元采用在CCR設(shè)置SIS主控制器,在FAR內(nèi)設(shè)置SIS遠程機架的方案,這樣可以節(jié)省投資。
b) SIS及其關(guān)聯(lián)儀表選用原則
根據(jù)工藝系統(tǒng)對安全等級的要求和安全分析,裝置SIS安全等級要求為SIL1、SIL2及SIL3(IEC 61508)時,選用安全級別為SIL3的TRICON三重冗余系統(tǒng),按故障安全型設(shè)計。TRICON(SIS)系統(tǒng)是基于三重化模件(TMR)結(jié)構(gòu)的冗余容錯控制器,將三路隔離、并行的控制系統(tǒng)和診斷集成在一個系統(tǒng)中,用3取2表決提供完善、無差錯、不間斷的過程操作,不會因單點的故障導(dǎo)致系統(tǒng)失效,并允許在完成指定任務(wù)的同時,對故障元件進行修復(fù),不中斷過程控制。SIS能診斷和顯示系統(tǒng)的全部部件故障,并通過串行通信接口在DCS的操作站上顯示。為確保SIS的整體安全性,電源單元、通訊系統(tǒng)等為冗余配置,I/O卡件為三重冗余光電隔離型,包括32點DI卡件3503E,16點DO卡件3604E和3624,16點AI卡件3700A。其中3624為監(jiān)督型數(shù)字輸出卡件(SDO),帶電流和電壓反饋回路,提供完整的故障覆蓋而不影響輸出信號,可檢測出掉電或熔斷、負載開路、短路導(dǎo)致的錯誤勵磁等現(xiàn)場故障,主要應(yīng)用于關(guān)鍵場合。如圖4-6,燃料油入口和返回管線上的閥門切斷關(guān)系到加熱爐和裝置的生產(chǎn)運行,SIS選用3624型SDO卡件輸出到并聯(lián)電磁閥實現(xiàn)聯(lián)鎖功能。
檢測元件和執(zhí)行元件的可靠性也直接影響到SIS的安全性能,為減少現(xiàn)場元件的故障概率,裝置與SIS相關(guān)的檢測儀表主要選用流量、液位、溫度、壓力等變送器。如三個變送器進入SIS,由機柜內(nèi)的三個信號分配器進行信號分配,三路純4-20mA信號進入SIS的AI卡進行2003表決,另三路4-20mA帶HART信號進入DCS的AI卡進行三取中運算后作為PID調(diào)節(jié)回路的PV值,DCS故障不影響變送器的正常操作。普通開關(guān)類儀表易出現(xiàn)觸點粘合或因管線振動而打開等異常狀況,與SIS相關(guān)的開關(guān)類儀表只限于:現(xiàn)場防爆控制按鈕,爐體上的火焰檢測器開關(guān),待SIL2認證的音叉液位開關(guān),接近于干接點型式的閥位反饋開關(guān);不選用流量、溫度和壓力開關(guān)。SIS中執(zhí)行文件選用高溫絕緣耐用型線圈、長期帶點型的低功耗電磁閥,相應(yīng)的切斷球閥和蝶閥選擇合適的材質(zhì),防止出現(xiàn)卡塞現(xiàn)象。馬達控制中心電動機的起停信號一般采用220VAC、5A繼電器隔離,對于中壓電動機(6KV/10KV)的起停信號則選用大功率繼電器隔離。SIS的檢測元件單獨設(shè)置,或采用二取二、三取二表達邏輯,對檢測元件故障報警,避免因檢測元件失效導(dǎo)致SIS誤動作;相關(guān)執(zhí)行元件如電磁閥等單獨設(shè)置或采用并聯(lián)設(shè)置。燃料油的入口管線和返回管線采用2oo2電磁閥并聯(lián)龍蛭切斷閥(FC)的開/關(guān),只有當(dāng)電磁閥A、B均失電非勵磁時,切斷閥失氣關(guān)閉,可避免因電磁閥失效引發(fā)聯(lián)鎖誤動作。
ITCC系統(tǒng)和MMS系統(tǒng)在大型煉油化工一體化工廠的工程化研究及應(yīng)用
機組控制系統(tǒng)(ITCC)
研究并實施機組控制系統(tǒng)(ITCC)先進控制技術(shù):針對大型機組采用ITCC解決方案并全廠聯(lián)網(wǎng),在ITCC中采用了解耦(Decoupling)、負荷分配(Load Sharing)等機組先進控制技術(shù)。
對于像FREP這樣的世界一流的煉油化工一體化項目,裝置眾多,往往存在多個EPC、多個壓縮機組供應(yīng)商同時提供設(shè)備和服務(wù)的復(fù)雜情況。對于ITCC系統(tǒng),將采用全廠一體化的控制方案。這樣的整體方案將帶給用戶諸多裨益:
a) 統(tǒng)一的全廠網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備平臺;
b) 一致開放的控制系統(tǒng)軟件;
c) 先進可靠地壓縮機控制功能;
d) 簡單統(tǒng)一的采購程序;
e) 統(tǒng)一協(xié)調(diào)的工程與培訓(xùn);
f) 與SIS/FGS系統(tǒng)統(tǒng)一的硬件平臺,減少備件的需求量;
g) 優(yōu)良及時的本土化售后支持服務(wù)。
機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(MMS)
研究并實施機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(MMS)先進診斷技術(shù):針對大型機組采用機組狀態(tài)監(jiān)測及診斷系統(tǒng)(3500系統(tǒng)+System 1)并全廠聯(lián)網(wǎng),診斷信息通過OPC與DCS通信。
技術(shù)難點:IGCC裝置的順序控制、安全聯(lián)鎖、關(guān)聯(lián)操作很復(fù)雜,影響到全廠的能量平衡(包括蒸汽平衡、氫氣平衡和電能平衡)。
解決措施:通過組成由專利商、??松?美孚、MICC和EPC工程承包商組成的聯(lián)合攻關(guān)小組,協(xié)作完成IGCC裝置DCS及SIS組態(tài)和工廠測試。
研究并實施將符合IEC 61508、IEC 61511功能安全標(biāo)準(zhǔn)和獲得IEC SIL3認證的安全儀表系統(tǒng)(SIS)、火災(zāi)及氣體檢測系統(tǒng)(FGS)成功應(yīng)用于大型煉油化工一體化工廠,SIS和FGS系統(tǒng)掃描周期≤200ms;
研究并實施機組控制系統(tǒng)(ITCC)先進控制技術(shù):針對大型機組采用ITCC解決方案并全廠聯(lián)網(wǎng),在ITCC中采用了解耦(Decoupling)、負荷分配(Load Sharing)等機組先進控制技術(shù),ITCC系統(tǒng)掃描周期≤50ms;
本項目在國內(nèi)首次將智能化儀表技術(shù)全面應(yīng)用于大型煉油化工一體化工廠,全廠采用AMS整體解決方案(針對DCS、SIS、ITCC系統(tǒng)),使用FF及HART智能化儀表。
在國內(nèi)首次將機組控制系統(tǒng)(ITCC)先進控制技術(shù)及機組監(jiān)測系統(tǒng)(MMS)先進診斷技術(shù)全面應(yīng)用于大型煉油化工一體化工廠,大幅度提高了工廠大型機組及其它轉(zhuǎn)動設(shè)備的控制及保護水平。
應(yīng)用情況
到目前為止,該項目已投產(chǎn)1年多時間,控制系統(tǒng)(DCS、ITCC、PLC)運行穩(wěn)定、操作靈活,安全保護系統(tǒng)(SIS、FGS、MMS)安全、可靠,其它系統(tǒng)(OTS、RTDB、MES、ERP等)均已在線運行,自動化系統(tǒng)及信息管理系統(tǒng)高度集成。據(jù)用戶統(tǒng)計,包括FF現(xiàn)場總線及HART儀表在內(nèi),儀表的完好率及使用率均達到了99.8%(中國石化總公司的設(shè)備管理規(guī)定為:完好率及使用率≥95%)。由于全面采用了智能化儀表技術(shù),大大降低了儀表的維護工作量,全廠投入的控制系統(tǒng)及現(xiàn)場儀表維護人員僅為一般情況的30%。
4. 效益分析
經(jīng)濟效益
由于控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定、操作靈活,安全保護系統(tǒng)安全、可靠,其它系統(tǒng)(OTS、RTDB、MES、ERP等)均已在線運行,自動化系統(tǒng)及信息管理系統(tǒng)集成度高,保證了大型煉油乙烯一體化工廠能夠“安全、穩(wěn)定、長周期、滿負荷、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良”地生產(chǎn),創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。
據(jù)粗略統(tǒng)計,本項目每年為工廠創(chuàng)造的直接經(jīng)濟效益達1.068億元以上。
社會效益
由于控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定、操作靈活;安全保護系統(tǒng)安全、可靠,智能化儀表預(yù)測診斷先進,大大降低了事故排放及能耗,滿足了健康、安全、環(huán)保與節(jié)能減排的社會需求。
推廣應(yīng)用前景
本開發(fā)項目的成功實施,對于大型煉油化工一體化工廠的工程設(shè)計有很好的示范作用,本項目的技術(shù)規(guī)定經(jīng)過二次開發(fā)已經(jīng)成為中國石化集團公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系列的“中國石化煉化工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)”。
本項目開發(fā)的大量技術(shù)文件、應(yīng)用軟件及模板已廣泛被借鑒應(yīng)用到惠州大煉油、天津煉油乙烯、鎮(zhèn)海乙烯、武漢乙烯等大型煉油乙烯項目上,取得了很好的效果,推廣前景廣闊。
存在的問題和改進意見
由于設(shè)計、供貨、施工及工藝操作等諸方面原因,目前尚有少量現(xiàn)場儀表和調(diào)節(jié)回路未投入運行或未投入自動,影響到少數(shù)過程測量及控制功能的實現(xiàn),需要在裝置技改和檢修時整改、完善。