大型炼油厂自动化改造途径

塔普拉斯-伊兹米特炼油厂的IQ致动器。

塔普拉斯-伊兹米特炼油厂的IQ致动器。

  • 行业:油气-下游
  • 类别:电动执行机构,服务
  • 产品:防火,改装,IQ Pro标准

摘要

土耳其最大的工业公司图普拉斯(Tupras)在实施石化现代化项目后,需要大量的改造服务。Rotork能够安装900多个ATEX认证的防爆Rotork IQ智能电动阀门执行机构,这些执行机构通过Pakscan控制™ 2线数字网络。


概述

土耳其的一个大型石化现代化项目包括一个改造项目,该项目将为炼油厂罐区的900多个阀门提供自动驱动和控制。图普拉斯是土耳其最大的工业公司和领先的炼油厂,经营着四家炼油厂,其中位于马尔马拉海沿岸科卡埃尔省的伊兹米特炼油厂是最大的炼油厂。伊兹米特于1961年开始生产液化石油气、石脑油、汽油、喷气燃料、煤油和柴油等大宗商品,目前年产量已超过1100万吨。


挑战

改造项目涉及安装Rotork智能阀门驱动和2线数字控制技术,是一项大规模扩建计划的一部分,该计划还包括西班牙Técnicas Reunidas公司在邻近地点建造新的炼油厂设施,为此,罗托克西班牙子公司提供了400多台IQ电动执行机构。


解决方案

超过900个ATEX认证的防爆Rotork IQ智能电动阀门执行机构正在安装在一个四阶段的项目中,以驱动炼油厂罐区的手动阀门。近800个执行机构将在现有阀门上进行改装,而天平将由新的执行机构阀门组件组成。许多执行机构将在工厂安装膨胀防火涂层,所有执行机构都将通过Pakscan 2线数字网络进行监控。

Rotork在现有阀门装置上改装致动器的经验始于公司历史的早期,自20世纪60年代以来,公司的一个业务领域完全致力于改装活动。数十年的经验涵盖了各种规模和描述的项目。在几乎所有情况下,最重要的考虑因素之一是成功整合改造设备,尽量减少对电厂正常运行的干扰。

根据从现场收集的基本阀门数据,全尺寸服务使致动器模型与阀门要求相匹配。

该初步活动之后是详细的现场调查,以收集设计将致动器安装在阀门上所需的机械部件所需的所有尺寸,以及相关的电缆线路和辅助设备。

IQ致动器的紧凑尺寸便于安装在有限的空间中,通常会遇到拥挤的阀门组,例如在歧管上。在阀门的使用受到严格限制的情况下,设计了安全的远程驱动解决方案,包括延长轴、底座和适配器,采用了经验证的方法和合理的设计原则。

随着Pakscan 2线数字控制系统的加入,Rotork能够将其改造能力从现场的阀门扩展到控制室,并拥有一系列可靠的专有驱动和控制设备。Pakscan专为阀门驱动环境设计,提供与主机控制和SCADA系统的直接接口,同时简化整体控制网络,优化致动器功能并提高可靠性。

Izmit的改造活动由Rotork在土耳其的知名代理商Omas Teknik Pazarlama Temsilcilik执行。Omas的职责包括阀门适配的设计和制造、安装新的执行机构、调试和现场支持。在交付至现场之前,新的驱动阀组件正在Omas车间进行组装和测试。OMA在地方一级提供的专业知识、经验和综合设施是这一重大改造项目成功的关键组成部分。betway必威88登录

防火

火灾风险可能是炼油厂的一个严重问题,通过有效保护关键系统(如关键隔离阀上的执行机构),可以将火灾风险降至最低。因此,Rotork可提供一系列防火选项,允许致动器在超过1000°C的火灾温度下长时间持续运行。

Izmit采用的System-E膨胀涂层系统是专门为IQ电动执行机构开发和测试的。工厂安装的涂层模制到致动器上,在火灾中会膨胀到其原始厚度的四到五倍,形成熔岩状的煤焦,从而隔离致动器并将热量反射回火灾中。

在煤焦初步形成后,涂层保持钝化状态,直到通过煤焦的热渗透达到钝化材料再次被激活的温度。重复此过程,直到钝化材料耗尽或灭火。经证明,这种非常有效的热障层可抵挡80-90%的火灾热量,在1093°C下为致动器提供30分钟以上的保护。防风雨涂层只增加了致动器的最小尺寸,保留了其所有设计特征和非侵入性功能。

Rotork IQ的非侵入式、防爆和永久防水设计在石化行业具有长期可靠性和低拥有成本的良好记录。使用固态电子器件作为开关机构和反限幅装置的替代品,结合基于可编程微处理器的控制和仪表功能,提供了许多经证明的好处。

通过手持式仪器和安全的双向链路实现安全的非侵入性技术,用于设置控制参数、调试和下载集成数据记录器。该系统用于执行所有开关设置和调试功能,这些功能传统上只能通过拆除电气盖来实现。使用致动器显示屏上的多语言菜单,无论是否连接主电源,都可以快速轻松地调试阀门。

同一仪器可用于下载该数据并将其上传至具有类似调试参数的其他IQ执行机构,从而简化和加快操作,或从执行机构的数据记录器下载执行机构操作信息,为资产管理程序提供重要的诊断信息。

数据记录器的加入使阀门活动的事件历史得以生成,包括每次打开和关闭期间产生的扭矩曲线。日志数据带有时间和日期戳,可以逐个事件查看。在PC上使用Rotork的IQ Insight软件,可将该数据与调试过程中记录的阀门扭矩特征曲线进行比较,以确定阀门运行磨损趋势或隔离紧点和其他问题。对这些数据的分析通过故障诊断和预防性维护改进了资产管理。IQ Insight软件还允许操作员在PC上预配置或更新致动器设置,将其传输至设置工具,并在现场传输至致动器。

Izmit的数字2线控制由Rotork专有的Pakscan P3系统提供,该系统是第三代市场领先产品,能够在一条长达20公里的高速公路上监测和控制多达240个现场设备,而无需中继器。Pakscan专为与油罐区和类似流量控制装置相关的宽敞环境而设计,将高可靠性和高效率与低维护成本结合在一起。

在提供现场执行机构和中央监控室之间的重要连接时,Pakscan采用了内置网络冗余的安全现场通信,以在设备或电缆故障时保持控制。

Rotork-Pakscan已广泛应用于全球许多行业,与传统的硬接线相比,使用完全冗余的2线总线回路连接多个远距离执行器被认为是提供可靠的监控和控制,大大降低了安装和布线成本。由于伊兹米特炼油厂的规模,不同地区的IQ致动器组将由总共20个Rotork Pakscan P3数字总线网络进行监控。每个网络由Pakscan P3主站控制,该主站提供本地监控中心,并将网络连接至现场的SCADA系统。

Pakscan网络使用独特的专有协议,在使用相对较低的数据传输速率的同时,实现非常快的更新时间。将数据字段压缩到最小长度允许在给定时间内以每个数据速率通过网络传输更多数据。其结果是一个系统,可以处理长传输距离和大量的执行机构,没有中继器,同时仍然保持快速,可靠和有效的通信。

在P3主站,当数据发生变化时,更新当前状态和报警指示,提供网络上每个执行器的实时状态指示。信息包括扭矩剖面图,以提供阀门性能的准确指示。可在主站或通过主机串行或以太网链路远程执行单个致动器参数的重新编程。

事件记录器捕获并保存执行器状态的每一个主要变化,以及记录所有数字和模拟命令。记录的数据可以在主站或网页上查看,这些数据也可以存储在这些网页上以供将来的资产管理参考。

在P3主站中包含一个带有可移动存储卡的长期数据记录器(LTD),进一步扩展了数据记录和诊断功能。可移动有限公司卡中存储的数据逐日记录,并独立捕获所有Modbus命令消息以及致动器状态和警报的变化,具有存储多年信息的能力,可在运行Rotork有限公司软件的PC上查看。与主机系统的连接通过局域网和以太网与内置的安全web服务器进行通信,该服务器使用网页来方便地提取文件。用于数据交换和控制的协议是广泛认可的Modbus TCP。


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