實(shí)現(xiàn)罐區(qū)全面智能化提升是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程, 需通過每一步可實(shí)施可執(zhí)行的方案著手, 逐步推進(jìn), 不斷的完善。而無線智能儀表技術(shù)綜合應(yīng)用很可能會(huì)成為這個(gè)過程的步。通過無線智能儀表技術(shù)綜合應(yīng)用, 可有效降低安全風(fēng)險(xiǎn), 為實(shí)現(xiàn)罐區(qū)全面智能化奠定基礎(chǔ)。

  目前獨(dú)山子石化公司煉油廠南、北罐區(qū)多數(shù)儲(chǔ)罐液位計(jì)使用的仍是光導(dǎo)液位計(jì), 光導(dǎo)液位計(jì)機(jī)械傳動(dòng)部件多, 穩(wěn)定性差, 測(cè)量誤差較大 (2 mm) ;且故障率高、維護(hù)繁瑣, 碼帶卡澀等故障需上罐處理, 在惡劣天氣無法作業(yè), 已嚴(yán)重影響到罐區(qū)的正常運(yùn)行。如若在現(xiàn)有基礎(chǔ)上升級(jí)改造, 則需要面對(duì)不能影響正常生產(chǎn)運(yùn)行、施工時(shí)間不能太長、而且不能動(dòng)火作業(yè)的客觀要求。

  無線雷達(dá)液位計(jì)由于具有無盲區(qū)、非接觸測(cè)、不受被測(cè)介質(zhì)物理特性變化的影響等優(yōu)點(diǎn), 近年來在石油石化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)智能化的進(jìn)程加快, 許多企業(yè)開始采用先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備以及管理手段來提高運(yùn)營效率、降低安全和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。在罐區(qū)管理上同樣如此, 罐區(qū)的智能化提升, 體現(xiàn)在罐區(qū)的各個(gè)方面 (見圖1) , 從管理系統(tǒng)到現(xiàn)場設(shè)備儀表, 從操作執(zhí)行到運(yùn)營維護(hù), 從硬性的基礎(chǔ)設(shè)施到軟性的管理理念和人員, 涉及到眾多環(huán)節(jié)的變革和提升。

  智能無線技術(shù)無需溝渠和橋架長距離布線, 可節(jié)省材料、降低人工成本以及縮短工程設(shè)計(jì)和項(xiàng)目執(zhí)行時(shí)間。智能無線技術(shù)還使得用戶自動(dòng)化管理變得更簡便快捷, 且成本更低。將儲(chǔ)罐液位計(jì)與智能無線技術(shù)相整合通過無線方式連接倉儲(chǔ)罐區(qū)和控制室 (見圖2) , 可降低高達(dá)50%的系統(tǒng)安裝成本, 并且還可以減少高達(dá)60%的實(shí)施時(shí)間, 大大減少了改造倉儲(chǔ)罐區(qū)自動(dòng)化所需的預(yù)算。

  許多本以受益于現(xiàn)代非接觸式液位計(jì)的儲(chǔ)罐存儲(chǔ)工廠仍在使用落后的信號(hào)布線, 甚至沒有連接到倉儲(chǔ)罐區(qū)。改造落后的液位計(jì)系統(tǒng)昂貴且費(fèi)時(shí), 因倉儲(chǔ)罐區(qū)和控制室之間的距離可能超過1 km, 需大量挖溝渠或橋架布線。因?yàn)轭A(yù)算限制, 一些工廠繼續(xù)忍受因?yàn)橥ㄐ畔拗坪偷托阅軝C(jī)械儲(chǔ)罐液位計(jì)而引發(fā)的維護(hù)問題。現(xiàn)在通過智能無線技術(shù), 無需新的長距離信號(hào)線即可安裝全新的基于雷達(dá)的Raptor罐區(qū)自動(dòng)化系統(tǒng)。這將從根本上節(jié)省材料、降低人工成本以及工程設(shè)計(jì)和項(xiàng)目執(zhí)行時(shí)間。

  無線的儲(chǔ)罐液位計(jì)系統(tǒng)對(duì)新安裝或升級(jí)現(xiàn)有站點(diǎn)非常有效, Raptor系統(tǒng)使用戶可靈活、自由地實(shí)施高效的智能化罐區(qū)戰(zhàn)略。用戶可通過無線方式逐個(gè)整合新的儲(chǔ)罐液位計(jì)系統(tǒng)。大多數(shù)升級(jí)無需停止倉儲(chǔ)罐區(qū)的運(yùn)轉(zhuǎn)就能進(jìn)行。無線儲(chǔ)罐液位系統(tǒng)還減少了設(shè)備維護(hù)和巡檢的工作量, 減少了人員到現(xiàn)場次數(shù), 降低人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

(1) 煉油廠南罐區(qū)。目前原料車間南罐區(qū)14儲(chǔ)罐液位計(jì)使用的是光導(dǎo)液位計(jì), 光導(dǎo)液位計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、穩(wěn)定性差;而且故障率高、維護(hù)繁瑣, 這種基于接觸式液位儀表的使用, 帶來大量的維修維護(hù)工作, 已經(jīng)嚴(yán)重影響到罐區(qū)的正常生產(chǎn), 急需整改?，F(xiàn)改造為14臺(tái)3308無線雷達(dá)液位計(jì)通過Wireless Hart信號(hào)到無線1420網(wǎng)關(guān);1420無線網(wǎng)關(guān)再與主機(jī)系統(tǒng)的無縫集成;主機(jī)系統(tǒng)可是DCS, PLC, HMI;之間的通訊方式可以是以太網(wǎng)、Modbus、OPC。為了使無線通訊網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定;1420網(wǎng)關(guān)與主機(jī)系統(tǒng)通訊更加安全可靠;整個(gè)無線通訊網(wǎng)絡(luò)中使用了10臺(tái)702無線中繼器;2臺(tái)1420網(wǎng)關(guān)互為冗余。
(2) 煉油廠北罐區(qū)。原料車間北罐區(qū)2儲(chǔ)罐液位計(jì)使用的是光導(dǎo)液位計(jì), 現(xiàn)改造為2臺(tái)3308無線雷達(dá)液位計(jì)通過Wireless Hart信號(hào)到無線1420網(wǎng)關(guān);1420無線網(wǎng)關(guān)再與主機(jī)系統(tǒng)無縫集成;主機(jī)系統(tǒng)可是DCS, PLC, HMI;之間的通訊方式可以是以太網(wǎng)、Modbus、OPC。為了使無線通訊網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定, 整個(gè)無線通訊網(wǎng)絡(luò)中使用了6臺(tái)702無線中繼器。
(3) 現(xiàn)場施工步驟。
(1) 確定無線網(wǎng)關(guān)1420和無線中繼器702的具體安裝位置;
(2) 對(duì)無線網(wǎng)關(guān)1420、無線中繼器702、3308無線液位計(jì)進(jìn)行初步組網(wǎng)調(diào)試;
(3) 指導(dǎo)安裝無線網(wǎng)關(guān)1420、無線中繼器702、3308無線液位計(jì);
(4) 協(xié)助完成無線網(wǎng)關(guān)1420和DCS系統(tǒng)之間的通訊工作。

  智能無線技術(shù)在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證明, 在生產(chǎn)現(xiàn)場單元組建智能無線網(wǎng)絡(luò), 不僅可以節(jié)省工程項(xiàng)目成本, 提高工廠管理水平, 還可為今后生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)施工藝改造、增加過程測(cè)點(diǎn)提供便利。本文針對(duì)安全環(huán)保合規(guī)、提升操作性等罐區(qū)可能遇到的問題提出無線智能雷達(dá)液位計(jì)改造探索解決方案, 且該解決方案是罐區(qū)智能化發(fā)展的必要步驟, 是將來進(jìn)一步智能化的基礎(chǔ)。