神华煤制油自控仪表培训XXXX

神华鄂尔多斯煤制油分公司神华鄂尔多斯煤制油分公司新员工入职培训仪表专业二零一零年七月主要内容一、DCS、ESD、SIS及ITCC技术二、现场仪表技术三、现场执行单元四、自控理论五、仪表安全防爆系统主要内容六、仪表保温防腐常识七、仪表机械知识八、仪表供风供电系统九、全厂电信及管理自动化全厂自控简介我厂煤制油工艺是世界上第一套利用原煤作为原料，在高温、高压、催化剂、临氢条件下生产石油产品的工业化大型生产装置，其所采用的自动控制系统具有技术先进、高精度、高可靠性、高灵活性等特点，将会确保全厂装置安全、平稳、长周期、满负荷和高质量运行，将会极大地提高企业的生产能力和经济效益。联合控制室UCR1101煤液化备煤装置(含23单元部分)五环股份有限公司102催化剂制备装置东华工程科技103煤液化装置*SEI104加氢稳定装置SEI107加氢改质装置SEI111轻烃回收装置SEI119油渣成型装置山东三维石化工程有限公司煤制油全厂共设10个联合控制室联合控制室－续UCR2105煤气体制氢装置A*五环科技股份有限公司106煤气体制氢装置BUCR3112含硫污水汽提装置*SEI113硫磺回收装置山东三维石化工程有限公司117脱硫装置SEI118酚回收装置化学工业第二设计院联合控制室－续UCR4109第一空分装置*五环(林德）110第二空分装置153第二循环水场中寰UCR5155第三循环水厂中寰170水处理站*五环UCR6150给水消防加压及泡沫泵站*SEI152第一循环水场中寰联合控制室－续UCR7154污水处理场*SEIUCR8129～136罐区（*30加氢原料罐区及泵房）SEIUCR9108A天然气制氢SEIUCR10829间接液化SEI144火车装卸车设施*东华UCR自备电站一、DCS、SIS、PLC及ITCC技术DCS(DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM)即集散型控制系统，是利用计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术，是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通讯网络技术、CRT技术、图形显示技术及人机接口技术相互渗透发展而产生的。它实现了控制系统的功能分散，负荷分散，危险分散以及集中管理。DCS技术DCS既不同于分散的仪表控制，又不同于集中式计算机控制系统，而是克服了二者的缺陷集中了二者的优势。DCS采用的是标准化、模块化和系列化的设计，由过程控制级、控制管理级和生产管理级组成一个以通讯网络为纽带的集中显示而操作管理、控制相对分散的实用系统。DCS技术•煤液化项目联合控制室UCR1-UCR5采用HONEYWELL公司最新推出的ExperionPKS控制系统，它最大的特点是采用容错以太网技术。•第一循环水场；第二循环水场；给水消防加压及泡沫泵站；污水处理场；火炬放空气回收设施；罐区等装置采用SCADAPACK32P控制器，实现数据采集。DCS技术ExperionPKS过程知识系统含盖了霍尼韦尔三十年来在过程控制、资产管理、行业知识等方面积累的经验，结合六个西格玛的方法论，构成了一个统一的过程知识系统的体系结构。ExperionPKS优化工作过程，提高常规操作与维护的效率，系统是以Windows2000为基础的操作系统，包含了最新设计的混合型控制器以及高级的工程工具和应用软件包。石油化工生产过程的特点多是高温、高压、易燃、易爆、腐蚀、有毒，在生产时随时都存在由人为操作失误或设备、仪表、电气故障等原因造成的生产爆炸、火灾等极大的危险，如果不能及时有效处理，将造成人员和财产上的巨大损失。而联锁保护系统便正是防止这种危险发生的最佳工具。仪表安全联锁系统•联锁系统监视装置或独立单元的操作，在生产过程超出安全操作范围，生产装置出现紧急情况时，直接由联锁系统发出保护联锁信号，使装置进入安全状态，确保人员和设备的安全，避免危险扩散造成巨大损失，它在工厂中有着举足轻重的作用。•目前，联锁保护系统有很多的产品，总体来说主要有三类，即ESD、SIS以及FSC。仪表安全联锁系统仪表安全联锁系统SafetyInstrumentedSystem(SIS)安全联锁仪表系统EmergencyShutdownDevice(ESD)紧急停车系统的缩写煤制油厂ESD系统采用TRICONEX的TMR三重化冗余控制系统，满足TUV6要求，达到SIL3安全等级。仪表安全联锁系统ESD紧急停车系统按照安全独立原则要求，独立于DCS集散控制系统，其安全级别高于DCS。在正常情况下，ESD系统是处于静态的，不需要人为干预。作为安全保护系统，凌驾于生产过程控制之上，实时在线监测装置的安全性。当生产装置出现紧急情况时，直接由ESD发出保护联锁信号，对现场设备进行安全保护。仪表安全联锁系统煤液化装置（03单元）加氢稳定装置（04单元）加氢改质装置（07单元）第一煤制氢装置（05单元）第二煤制氢装置（06单元）全厂ESD设置情况PLC技术PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。与门、或门、非门的含义ITCC技术ITCC即透平-压缩机综合控制系统，它是集蒸汽透平速度控制及抽气控制、压缩机防喘振控制、性能控制、解耦控制、分离器液位控制等以及自保护联锁逻辑控制为一体的集成综合装置。该系统是三重化容错设计，具有很长的平均无故障运行时间，可靠性高。二、现场仪表技术“测量是以确定量为目的的一组操作”。这里的量值均指物理量而言，如压力、温度等。同一物理量,由于所选择的单位不同,得到测量结果的数值也不同。因此,在给出测量值大小的同时一定要给出所用的测量单位。基本知识现场仪表技术生产中需要仪表来检测的主要参数有：F-流量；P-压力；L-物位；T-温度误差的分类方法很多，如按误差出现的规律来分，可分为系统误差、偶然误差和疏忽误差；按仪表使用条件来分，有基本误差、附加误差；按被测量变量随时间变化的关系来分，有静态误差、动态误差等等。现场仪表技术绝对误差是指仪表的测量值与被测变量真实值之差,即△C＝Cm-Cr。相对误差是指测量的绝对误差与被测变量的真实值之比，即Ca=△C/Cr,通常以百分数表示。工业仪表通常用引用误差来表示仪表的准确程度，即绝对误差与测量范围的比值，以百分数表示，Ca=△C/(Cmax-Cmin)x100%。现场仪表技术检测仪表一般由检测单元和变送单元两部分组成。现场检测仪表现在应用最多的就是各类智能变送器，如压力智能变送器等。智能式变送器是由传感器和微处理器（微机）相结构而成的。它充分利用了微处理器的运算和存储能力，可对传感器的数据进行处理，包括对测量信号的调理（如滤波、放大、A/D转换等）、数据显示、自动校正和自动补偿等。仪表选型原则•基本的原则是质量可靠，节约费用。•对于专利商要求的产品尽量满足其要求。•对于一般的应用条件，尽量采用国产仪表及控制阀门。•辅助装置的仪表及控制阀门以国产产品或合资产品为主。•在线分析仪表，高温、高压及要求耐磨场合的仪表均采用世界上先进的仪表厂商的产品。现场仪表及其附件三阀组变送器和三阀组各类仪表阀门孔板流量测量仪表流量就是在单位时间内流体通过一定截面积的量。这个量用流体的体积来表示称为瞬时体积流量（qv），简称体积流量；用流量的质量来表示称为瞬时质量流量（qm），简称质量流量。对在一定通道内流动的流体的流量进行测量统称为流量计量。流量测量仪表•流量计量单位一般有:•体积流量：m3/h，L/h；•质量流量：Kg/h，t/h；•标准状态下气体体积流量：Nm3/h差压、容积式涡轮、电磁式质量、热质式转子、涡街式超声波、均速管式流量测量仪表流量测量仪表的主要种类流量测量仪表差压式流量计，是根据质量守恒定律和能量守恒定律，利用孔板节流原理，根据产生的差压、已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来测量流量的仪表，如孔板流量计、文丘里管流量计、喷嘴流量计及楔型孔板流量计、V锥流量计等。在正常情况（介质物理参数保持不变）下，流量的大小是与孔板前后产生的压差的平方根成正比的,即F＝k△P1/2。楔型孔板流量计特别适合于高粘度流体、含固体颗粒液体、浆状流体，如燃料油、原油、废水、煤焦油、铁矿浆、油浆、碳黑溶液、两相流体等流量的测量。流量测量仪表容积式流量计利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流量体积总量。设流量计循环体积为v，一定时间内齿轮转动次数为N，则在该时间内流过流量计的流体体积为V，则V＝Nv流量测量仪表V锥流量计V锥流量计特点：显著改善了传统差、压流量计的使用局限、较高的精确度和重复性、无苛刻的直管段要求、自清洗功能，适用于容易结垢的脏污介质。适用范围：可测的流体非常广泛，各种气体、液体、蒸汽等都可有效测量，适用的管径DN15～DN3000。从适用的介质范围和工艺管径、工艺条件来讲，目前还没有一种流量计能与塔形流量计相比。•压力是垂直并且均匀作用在单位面积上的力。压力P的单位有N／m2即帕斯卡(Pa)、Kpa、Mpa、Kgf/cm2等。•标准大气压相当于0度时760mm高的水银柱底部的压力，即760mmHg（101325Pa）。•1mmH2O=9.806375Pa9.81Pa•1工程大气压（Kgf/cm2）9.81×104Pa•1Mpa=100KPA=105Pa•1bar=1000mmbar=105Pa压力测量仪表压力测量仪表表压力:以大气压力为零起算的压力，用符号PG表示。绝对压力:指不附带任何条件起算的全压力，它等于大气压力和表压力之和，用符号PA表示：PA＝PG十PB。负压:当绝对压力小于大气压力时，大气压力与绝对压力之差称为负压，又叫真空度，用符号PH表示:PH＝PB－PA。压力测量仪表压力测量仪表ASMECLASSISORATING150磅ISOPN20300磅ISOPN50600磅ISOPN100900磅ISOPN1501500磅ISOPN2502500磅ISOPN420ASME：美国机械工程师协会ISO：国际标准化组织物位测量仪表在容器中液体介质的高低叫液位，容器中固体或颗粒状物质的堆积高度叫料位。测量液位的仪表叫液位计，测量料位的仪表叫料位计，而测量两种密度不同液体介质的分界面的仪表叫界面计。上述三种仪表统称为物位仪表。物位测量仪表的主要种类差压式（普通、单双法兰）雷达式电容式浮力式（恒浮力、变浮力）核仪表（Cs-137、Co-60)物位测量仪表它是利用容器内的液位改变时，由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的。物位测量仪表物位测量仪表放射源发出的射线穿过被测物料前后的强度变化遵寻朗伯-贝尔定律，即按指数规律衰减。通过检测穿过介质的射线强度，再经过仪表内部的运算处理，即可测出介质的高度。I=I0e-μh温度测量仪表温度是表征物体冷热程度的物理量。目前国际上用得较多的温标有华氏温标（oF）、摄氏温标（℃）、热力学温标或凯式温标（K）。℃=K-273.15℃=5/9(oF-32)oF=9/5℃+32•工作原理：将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个连接点（热端和冷端）之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。温度测量仪表•热电偶是由两根不同的导体或半导体材料焊接或绞连而成。•常用型号：S（铂铑-铂）、K（镍铬-镍硅）、J（铁-康铜）、E（镍铬-康铜）、T（铜-康铜）•热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。温度测量仪表•热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。为消除引线和线路电阻的影响，一般采用三线制或四线制。•常用型号：Pt100、Cu50等在线分析仪表用于化工生产流程中（即在线）连续或周期性检测物质化学成分或