阳煤平原化工有限公司 山东省德州市 253100
摘要:近年来,随着社会的发展和综合国力的提高,化工行业在国民经济中起着一定的支撑作用,而绝大部分的化工企业都是使用的一种叫做UPS的供电系统,这种系统是不间断的,然而由于这个行业处在一个特殊的生产环境中,所以就要求安全性和稳定性都要比其他行业更高。基于此,文章针对电气仪表的安全供电系统方面所作出的研究是非常有价值的。
关键词:化工电气;仪表安全;供电系统;应用
引言
化工产品的生产过程中存在着诸多安全隐患,例如高温高压的工作环境、易燃易爆的化工原料等,这些安全隐患易引发火灾、爆炸等事故,严重威胁着生产安全和生命财产安全。因此,安全性和可靠性较高的化工生产工艺对产品制造来说必不可少,这也对生产工艺自动化控制提出了更高的要求。随着现代控制技术和传感器技术的不断创新与改进,大量精密仪器也逐渐应用于化工生产中,这些精密仪器的使用需依赖于一个功能完善、运行稳定可靠、安全节能的供电系统,从而保证仪器的正常生产运行。但是在实际的生产过程中,由于人为、技术和仪器配套等因素的影响使生产过程中存在着供电安全的隐患,因此提高化工仪表供电系统的稳定性和安全性是化工生产必须要探讨的一个问题。
1石化电气仪表安全供电特征
①供电负荷,参照石化性能、测量控制、化工工艺条件,仪表设备与供电系统可以分为很多类型,其中比较突出的主要有石化企业生产过程中用到的SIS安全测量、分布式控制DCS、在线分析、行程装置、流量装置、压力装置、温度装置、变送装置、电磁阀门等很多内容。对于石化生产来说,最重要的就是中控中心以及技术中心。搭配各种辅助测量装置,为石化企业的生产提供帮助与支持。②安全供电系统特征,基于本质的角度来看分布式控制系统也就是DCS是石化生产过程中,整个系统装置最为重要的中心。为了确保分布式控制系统可以在运行中拥有足够多的稳定性和安全性。这种仪表在测量过程或是前期,也就是研究、设计阶段就需要充分考虑供电系统不稳定性因素。要在解构中安装合适的电源,处理其冗余的电源回路。绝大多数条件下该装置的内部都会配备冗余电源元器件。在这样的条件下使用过程中要合理选择二回路为整个系统供电。不论是什么环境只要是发生了断电问题或是有二回路供电,那么仪表设备运行过程中就可以保障自己的安全、自己的稳定。与分布式控制类似的是SIS仪表安全测量控制系统。二者都能够利用双回不同电源冗余手段。石化生产大多不会对电气仪表电源供电波动带来过多的影响。当然如果只是对联锁变送装置而言,其将很有可能会出现信号瞬间消失的问题。面对这种现象连锁装置很有可能会出现拒绝启动或是错误启动情况。对此为了保障电气仪表有效搜集、有效处理,确保信号实时性和准确性。在企业设计供电电源的过程中就需要应用双电源并联形式。以此增强现场作业供电安全性。此外生产作业所用到的逻辑控制系统,比如供电仪表、电气阀门内容。假设在出现紧急停止、安全保护情况,要选择双电源冗余配置方式。
2化工电气仪表安全供电系统应用研究
2.1优化改进双回路系统
如前所述,双回路系统在化工企业电气仪表供电中十分常用,它能保证在断电的情况下使仪表仍然正常运行,对保证系统运行安全有重要现实意义。因此,应在实际工作当中做好该系统的优化改进。一般而言,化工企业电气仪表实际运行较为稳定,只要电源能够稳定运行,就不会造成太大影响。考虑到控制站是测控系统重要组成部分,故在实际的优化改进阶段,需对每个关键器件进行改进,采用冗余与容错控制相结合的方法。对于电源系统,必须设置两个相互独立的稳定电源,保证其中一个发生故障另外一个仍能正常运行,以此确保所有电气仪表都能稳定、安全运行。
2.2单路电气仪表供电系统配置计划
在化工企业的生产过程中,对于日常的流量控制仪表、压力控制仪表、较独立的可以进行编辑的逻辑控制装置以及在线分析设备而言,最重要的是仪表供电系统的安全性,一旦发生断电,即便是短暂的,也会使化工生产企业遭受损失。针对以上情况,对经济和技术进行权衡考虑后,基本可以断定如果使用了不间断电源来进行供电,那么仪表本身的用电量就能实现。如果选择在供电系统中进行静态转换开关的安装,那么电气仪表的供电系统就比一般电源要安全的多。除此之外,运用了此种供电计划,其中较好的方面是在UPS出现问题时候,静态转换开关会自动切换至不间断的电源,在采用了稳压电力和不间断电源隔离进行供电后,因为仪表供电系统被安全保护,因此可以实现对电源的及时抢修,恢复正常供电。
2.3优化冗余配置模式
对于石油化工而言,直流电源的主要作用就是供电给电压级别为24V DC的直流电气仪表。要想真正意义上地保证直流电气仪表供电的安全性,就应采用两个电源供电的电压级别为24V DC的直流稳压电源,并以并联状态实现供电,同时在两个电源输出口正极位置添加解耦二极管(大功率),以实现两大电源的分离,两个直流稳压电源包括了两大回路,一支回路为不间断式的UPS稳压电源,另一支回路为市电,进而完成了冗余配置模式的设置。该种优化设置方案不仅设计环节较为简单,而且具体的配置操作也较为简便,在节约经济成本的同时,也大大提升了电气仪表供电系统运行的安全性与可靠性。
2.4提高工作人员的素质
针对电气仪表供电系统出现的各种问题,可以通过提高工作人员的素质来杜绝或降低危害。加强培训,提高工作人员的业务技能。对于从事仪表维护和供电工资相关工作人员,在上岗之前必须经过专业的培训并通过技能测试之后上岗。由于新技术的更新换代速度快,需要企业进行定期的培训,以更新员工的知识库,不断提高员工的业务能力,与时俱进。对于重要岗位,需配备经验丰富,防控风险能力极强的技工。同时,应培养员工的安全意识和责任心,这是企业安全生产的重中之重。做好仪器的维护保养工作,加强巡检。定期对仪器仪表以及供电电线进行定期巡检,认真记录仪表设备所处的环境温度湿度,认真填写巡检记录,对于巡检过程中发现的安全隐患,应及时上报领导进行检修与维护。对于存在安全隐患的部位,需加强巡检周期,时刻关注仪表动向,同时做好记录。
2.5优化单项电源配置
很多电气仪表对系统并没有太高的要求,即便短时间的停电,也不至于造成太大影响,包括温度器和压力表。基于此,为做好系统优化配置,宜采用交流电源进行供电,降低企业成本,取得更好的经济效益。无论是经济性还是技术合理性,这一方式都十分可行。完成对STS系统的正确配置后,系统安全性将得到大幅提高。除此之外,基于这一运行模式,若UPS出现异常或故障,则系统在闭锁条件下切换至市电,同时依靠市电进行可靠供电,极大地方便了电源系统及其设备的维护检修。
结语
总而言之,石油化工企业对我国经济发展有着十分重要的促进作用,而在石油化工电气仪表安全供电系统进行优化和完善时,就要按照生产装备所拥有的供电特征,考虑用电负荷种类与安全技术等内容,并充分融合技术与经济等方面,选择具有较高针对性的供电配置计划,从根本上保障生产作业测量控制仪表系统的安全性,进而让石油化工电气仪表供电系统能够在实际使用过程中,发挥应有的高效作用。
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