带诊断冗余电磁阀组在石油化工装置的运用
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完成单位:中国石油化工股份有限公司金陵分公司
登记编号:ZSXC-2023-SH-2-148
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
陈 岗、陈宏斌、徐 彬、秦 锐、雷金华、吴 伟、潘 宁、徐 鑫
1、成果简介
中国石油化工股份有限公司金陵分公司(下简称金陵分公司)在2021年以前因仪控阀门附件故障造成的误动作平均3次/年。围绕减少仪控设备引起的误动作导致的非计划停车,防范误停车带来的经济损失和次生安全风险。为提供联锁保护功能的可用性,降低误动作概率。金陵分公司根据自身企业仪控阀门附件特点,改用带诊断冗余电磁阀组代替传统气路并联双电磁阀使用,在冗余配置的同时,增加可诊断功能,可在线更换功能,这项工作的难点在于改造进口阀门附件——Allum Alloy 气动分配器,采用中石化物资框架内常用配件搭建气路,创新性地将故障风险识别、管控的技术应用到仪控阀门附件上,提高设备本质可靠性。
2、主要创新点
通过对意大利SERVOVALVE进口仪控阀门气动分配器及单电磁阀的改造,利用SMC VPA4170-12、IL220-02、VGA342-10A和ASCO 141系列ARCS冗余电磁阀组重新搭建气路组合件,对气路更新改造。
相比以往两台电磁阀并联配置,发生一台电磁阀故障时,无法在线更换,因为气源是共用的、无法切出的,需停车后,断气源才能更换修复而生产上又不允许,则故障电磁阀无法处理,相当于MDT时间一直延伸至下一次大修时,那么其可靠性将大大降低。
创新性在于:一、引入诊断功能,通过压力(就地或远传)显示是否故障,正常时压力显示为仪表风压力,表示电磁阀励磁时,气路切换正确,当压力异常时,表示电磁阀故障,气路流程不正确。用以提示维护人员检查修理。
冗余配合在线诊断才是真正的提高可靠性措施,在故障后能及时修复,减小MDT时间,可靠性才会提高。通过这个功能可以降低前文中故障分类中“可检测到的故障”几率。
二:提升在线更换可维护功能,更换期间不影响阀门正常工作,无需停车。
在更换单个电磁阀的期间,联锁功能依旧起作用(2002变为1001),而非采用机械限位方式防止阀门误动,这样会造成修复期间的联锁保护功能的切除。
在线维护功能提供给我们日常实验的可能,维护人员可以在生产过程中对其中一个电磁阀进行定期动作实验,以保证危险失效的几率降到最低。
它的直动式结构、在线诊断功能、冗余配置、在线可更换,满足了提高MTBF、降低MDT的需求。有效抑制了可检测的安全故障及可检测的危险故障,可以从本质上提高保护功能的可靠性。