實現罐區全面智能化提升是一個循序漸進的過程, 需通過每一步可實施可執行的方案著手, 逐步推進, 不斷的完善。而無線智能儀表技術綜合應用很可能會成為這個過程的步。通過無線智能儀表技術綜合應用, 可有效降低安全風險, 為實現罐區全面智能化奠定基礎。

  目前獨山子石化公司煉油廠南、北罐區多數儲罐液位計使用的仍是光導液位計, 光導液位計機械傳動部件多, 穩定性差, 測量誤差較大 (2 mm) ;且故障率高、維護繁瑣, 碼帶卡澀等故障需上罐處理, 在惡劣天氣無法作業, 已嚴重影響到罐區的正常運行。如若在現有基礎上升級改造, 則需要面對不能影響正常生產運行、施工時間不能太長、而且不能動火作業的客觀要求。

  無線雷達液位計由于具有無盲區、非接觸測、不受被測介質物理特性變化的影響等優點, 近年來在石油石化領域得到了廣泛的應用。隨著工業智能化的進程加快, 許多企業開始采用先進的技術、設備以及管理手段來提高運營效率、降低安全和環境風險。在罐區管理上同樣如此, 罐區的智能化提升, 體現在罐區的各個方面 (見圖1) , 從管理系統到現場設備儀表, 從操作執行到運營維護, 從硬性的基礎設施到軟性的管理理念和人員, 涉及到眾多環節的變革和提升。

  智能無線技術無需溝渠和橋架長距離布線, 可節省材料、降低人工成本以及縮短工程設計和項目執行時間。智能無線技術還使得用戶自動化管理變得更簡便快捷, 且成本更低。將儲罐液位計與智能無線技術相整合通過無線方式連接倉儲罐區和控制室 (見圖2) , 可降低高達50%的系統安裝成本, 并且還可以減少高達60%的實施時間, 大大減少了改造倉儲罐區自動化所需的預算。

  許多本以受益于現代非接觸式液位計的儲罐存儲工廠仍在使用落后的信號布線, 甚至沒有連接到倉儲罐區。改造落后的液位計系統昂貴且費時, 因倉儲罐區和控制室之間的距離可能超過1 km, 需大量挖溝渠或橋架布線。因為預算限制, 一些工廠繼續忍受因為通信限制和低性能機械儲罐液位計而引發的維護問題。現在通過智能無線技術, 無需新的長距離信號線即可安裝全新的基于雷達的Raptor罐區自動化系統。這將從根本上節省材料、降低人工成本以及工程設計和項目執行時間。

  無線的儲罐液位計系統對新安裝或升級現有站點非常有效, Raptor系統使用戶可靈活、自由地實施高效的智能化罐區戰略。用戶可通過無線方式逐個整合新的儲罐液位計系統。大多數升級無需停止倉儲罐區的運轉就能進行。無線儲罐液位系統還減少了設備維護和巡檢的工作量, 減少了人員到現場次數, 降低人員的安全風險。

(1) 煉油廠南罐區。目前原料車間南罐區14儲罐液位計使用的是光導液位計, 光導液位計測量數據不準確、穩定性差;而且故障率高、維護繁瑣, 這種基于接觸式液位儀表的使用, 帶來大量的維修維護工作, 已經嚴重影響到罐區的正常生產, 急需整改。現改造為14臺3308無線雷達液位計通過Wireless Hart信號到無線1420網關;1420無線網關再與主機系統的無縫集成;主機系統可是DCS, PLC, HMI;之間的通訊方式可以是以太網、Modbus、OPC。為了使無線通訊網絡更加穩定;1420網關與主機系統通訊更加安全可靠;整個無線通訊網絡中使用了10臺702無線中繼器;2臺1420網關互為冗余。
(2) 煉油廠北罐區。原料車間北罐區2儲罐液位計使用的是光導液位計, 現改造為2臺3308無線雷達液位計通過Wireless Hart信號到無線1420網關;1420無線網關再與主機系統無縫集成;主機系統可是DCS, PLC, HMI;之間的通訊方式可以是以太網、Modbus、OPC。為了使無線通訊網絡更加穩定, 整個無線通訊網絡中使用了6臺702無線中繼器。
(3) 現場施工步驟。
(1) 確定無線網關1420和無線中繼器702的具體安裝位置;
(2) 對無線網關1420、無線中繼器702、3308無線液位計進行初步組網調試;
(3) 指導安裝無線網關1420、無線中繼器702、3308無線液位計;
(4) 協助完成無線網關1420和DCS系統之間的通訊工作。

  智能無線技術在化工生產過程中的應用經驗證明, 在生產現場單元組建智能無線網絡, 不僅可以節省工程項目成本, 提高工廠管理水平, 還可為今后生產現場實施工藝改造、增加過程測點提供便利。本文針對安全環保合規、提升操作性等罐區可能遇到的問題提出無線智能雷達液位計改造探索解決方案, 且該解決方案是罐區智能化發展的必要步驟, 是將來進一步智能化的基礎。