上篇寫(xiě)了“克服過(guò)程測量挑戰，隨時(shí)隨地易測量-艾默生無(wú)線(xiàn)非侵入式解決方案助力工廠(chǎng)智慧化升級與安全改造”，本文則聚焦探討于其中之一-Rosemount?708 無(wú)線(xiàn)聲波變送器如何用于解決煉油化工類(lèi)企業(yè)的泄壓閥、安全閥系統（后文統一簡(jiǎn)稱(chēng)為安全閥）的非正常泄放和泄漏治理技術(shù)和相關(guān)方案實(shí)踐的具體應用，衡量和管理碳排放，幫助您實(shí)現綠色可持續發(fā)展。

應用背景

煉油化工企業(yè)內為保證過(guò)程安全，會(huì )設置了多個(gè)安全保護系統；其中安全閥系統作為一個(gè)物理層的泄放系統，對于裝置的過(guò)程安全起到了至關(guān)重要的作用。

安全閥的基本運行原理是對不同工藝條件下的安全閥設置起跳壓力，當工藝反應或操作過(guò)程出現異?；蚴Э貢r(shí)，設備內介質(zhì)達到或超過(guò)安全閥的起跳壓力，安全閥起跳，閥門(mén)從全關(guān)到全開(kāi)，把大量超壓的介質(zhì)泄放到火炬系統回收或燃燒處理，確保過(guò)程裝置的安全，生產(chǎn)異常帶來(lái)的損失最??；同時(shí)，安全閥由于是機械設備，長(cháng)時(shí)間運行后由于機械部件的磨損會(huì )導致出現閥出現內漏和卡頓，初期比較微小，普通的人工檢查難以發(fā)現，通過(guò)微漏出去的介質(zhì)也會(huì )進(jìn)入火炬被燒掉。以國內某100萬(wàn)噸乙烯生產(chǎn)裝置為例，每100萬(wàn)噸乙烯裝置通常要配置超過(guò)1000臺不同規格的安全閥，一年內因泄漏和非正常排放導致的損失已超過(guò)5000萬(wàn)人民幣（根據非官方統計數據）。

安全閥因泄漏和非正常排放不僅引起損失，而且還帶來(lái)風(fēng)險：

1.大中型煉油化工裝置的生產(chǎn)運營(yíng)會(huì )導致出現異常，引發(fā)一系列聯(lián)鎖型的工藝動(dòng)作，一部分事件會(huì )引發(fā)安全閥起跳，多年以來(lái)，安全閥的泄放是沒(méi)有在線(xiàn)的測量設備實(shí)時(shí)監測的，要依靠泄放發(fā)生后 上游的壓力產(chǎn)生變化后，DCS操作人員通過(guò)綜合情況加以判斷和定位出現動(dòng)作的安全閥和相關(guān)位置；大概會(huì )根據復雜程度耗時(shí)數分鐘、數小時(shí)；這個(gè)判斷的過(guò)程，同時(shí)延遲了工藝恢復和相關(guān)后續處理工作的時(shí)間；增加了由于安全閥起跳而產(chǎn)生的后續工藝安全和裝置安全的風(fēng)險；

2.由于多個(gè)裝置會(huì )共用一個(gè)火炬，不同裝置的安全閥起跳后，介質(zhì)會(huì )排放到火炬系統燃燒，部分情況，安全閥由于出現卡頓而無(wú)法回座；當火炬系統出現燃燒泄放介質(zhì)時(shí)，由于火炬連接著(zhù)多個(gè)裝置的安全閥系統，企業(yè)調度人員無(wú)法及時(shí)確認泄放是從哪個(gè)裝置來(lái)的；更無(wú)法確認時(shí)來(lái)自哪個(gè)裝置的那個(gè)工藝單元；這對火炬系統的及時(shí)處理、泄放發(fā)生后的溯源工作和事故調查工作帶來(lái)了困難。

細節決定效益， 安全閥的內漏和起跳后由于卡頓而無(wú)法完全回座導致的高價(jià)值工藝介質(zhì)的持續泄漏，看似微小，積年累月，卻損失甚大。內漏嚴重的裝置的生產(chǎn)效益勢必大打折扣，經(jīng)營(yíng)管理者心知肚明，只是找不到好的辦法解決，苦其久矣。

解決方案

經(jīng)過(guò)了近10年在國內各大煉油企業(yè)的先行先試，艾默生提供的非侵入式無(wú)線(xiàn)超聲測量技術(shù)一次性解決上述問(wèn)題，此技術(shù)分為三部分組成：

01 非侵入式無(wú)線(xiàn)超聲波變送器-Rosemount? 708無(wú)線(xiàn)聲波變送器 ：

通過(guò)非侵入式測量設計，傳感器只需貼在安全閥就近下游的管道上，用抱箍固定，傳感器內置熱電偶和超聲波檢測元件，可同時(shí)捕捉管壁溫度的變化和管壁傳來(lái)的超聲波，而安全閥泄漏的發(fā)生恰好伴隨著(zhù)足夠強度的超聲波信號，兩種信號第一時(shí)間被傳感器捕捉，并經(jīng)過(guò)數字變送器的處理轉換成數字信號，將聲級和溫度數據、設備數據、事件狀態(tài)和泄漏檢測信息通過(guò)工業(yè)無(wú)線(xiàn)數字協(xié)議將實(shí)時(shí)數據無(wú)損的傳送至無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中，從而掌握疏水閥和泄壓閥 (PRV) 的狀況，能源使用情況和排放情況的實(shí)時(shí)信息。整個(gè)投用過(guò)程，不需停工，不需動(dòng)火，可在對生產(chǎn)零干擾下完成部署。

02  工業(yè)Wireless HART網(wǎng)絡(luò )

通過(guò)現場(chǎng)的開(kāi)放的符合國際IEC62591 和國家標準GB/T-22210.5-2013 的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，安全閥側的泄漏數據獲取至無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)，在網(wǎng)關(guān)匯總后，通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，進(jìn)入專(zhuān)用的分析軟件。每個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)可同時(shí)管理200個(gè)現場(chǎng)測量點(diǎn)，且單個(gè)網(wǎng)絡(luò )可接入各種無(wú)線(xiàn)測量?jì)x表，包括但不限于過(guò)程壓力，溫度，液位，振動(dòng)，腐蝕，分析等實(shí)時(shí)過(guò)程、資產(chǎn)或安全數據。工業(yè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)在裝置區布下天羅地網(wǎng)，將過(guò)程、可靠性、能源、資產(chǎn)數據全面托管，構建起數字化工廠(chǎng)的基礎設施。

03  工廠(chǎng)洞見(jiàn)Plantweb insight輕量化工業(yè)軟件

將現場(chǎng)的實(shí)時(shí)數據經(jīng)過(guò)專(zhuān)用的安全閥異常判斷的算法給出清晰的安全閥的正?；虍惓顟B(tài)，包括 正常，泄放，泄露，堵塞等狀態(tài)，并給出警告；給出具體的快速故障處理依據和全程數據追溯；輕量化的軟件可融于現有的企業(yè)的生產(chǎn)管理平臺，決策數據可進(jìn)可出，暢通無(wú)阻。

現場(chǎng)應用

某上海知名化工企業(yè)，針對裝置內重要工藝位置維修后“重新上崗的”23套重要安全閥實(shí)施了艾默生安全閥在線(xiàn)監測子系統，投用幾年來(lái)，多次發(fā)揮了系統的威力，為企業(yè)的效益提升和安全保障提供了重要價(jià)值；

2020年8月7日上午，用戶(hù)丙烯球罐接受第三方供應商發(fā)來(lái)的丙烯操作，10:03分用戶(hù)的安全閥在線(xiàn)監測系統給出安全閥PSVXXXX泄放報警；DCS內操人員第一時(shí)間就鎖定了出現起跳的安全閥位置和相關(guān)工藝段；10:08分DCS內操發(fā)現火炬冒黑煙，大量的丙烯由于無(wú)法得到充分燃燒而被排放。10:30 工藝段內恢復至正常壓力。正是由于安全閥在線(xiàn)監測系統的精準預警，為操作人員和管理人員爭取了寶貴的時(shí)間，按照異按照異常處理程序快速、有序的進(jìn)行處理；憑借著(zhù)安全閥數字哨兵的助力；專(zhuān)業(yè)的管理和操作員隊伍快速有效的處理了這起異常事件，得到了中國及總部管理層的嘉獎。

2020年9月6日，安全閥在線(xiàn)監測系統產(chǎn)生報警事件，反饋某安全閥PSVXXYY出現間歇性的預警，但出現時(shí)間較短，后又恢復正常，細心的工程師沒(méi)有放過(guò)這個(gè)異常的警告,第一時(shí)間安排切除此安全閥，到維修車(chē)間進(jìn)行現場(chǎng)故障驗證；正向打壓至2.06MPA，并沒(méi)有出現泄漏現象; 背壓提升至0.1MPA；發(fā)現了泄漏點(diǎn)；在設備故障的早期就及時(shí)排除了這個(gè)設備隱患；在沒(méi)有這套在線(xiàn)監測的支持下，這是不可能做到的。

數字化能力對于生產(chǎn)管理將持續賦能

數字化之于過(guò)程工業(yè)，從生產(chǎn)到可靠性，安全，企業(yè)運營(yíng)；從局部到全局，正日益賦能于這個(gè)行業(yè)；從數字化工具到全面迭代賦能，讓運營(yíng)脫胎換骨，成為現代的燈塔工廠(chǎng)。此文章僅是管中窺豹，分享數字化威力之冰山一角；今天，正有更多的企業(yè)通過(guò)數字化的賦能而逐步獲益，提升內功，在市場(chǎng)競爭中獲得先機。

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