罗斯蒙特3051S诊断系统提供过程故障的提前报警

　产品
　　　　3051S 基金会现场总线变送器，与 DeltaV 现场总线上位机和AMS 资产管理系统软件配套安装
　　
　　行业
　　　　炼油工业——流体催化裂化装置（FCC）
　　
　　应用领域
　　　　流体催化裂化装置（FCC）的加气立管内实现催化剂循环
　　
　　问题
　　　　由于催化剂搭接结块引起立管内过程故障可造成立管损坏和过程停机。
　　
　　解决方案
　　　　3051S 基金会现场总线变送器的统计过程跟踪监控（SPM）模块比分散控制系统（DCS）提前三十分钟检测到过程故障，因此可提高操作人员应对催化剂故障的反应能力。
　　
　　问题
　　　　下图显示炼油厂流体催化裂化装置（FCC）再生催化剂立管加气点的典型详图。
　　

 
　　

　　在正常条件下，气体进入立管并在催化剂颗粒之间向下移动。在向下移动过程中，气体被压缩并且气泡与其他泡沫混合，然后破裂分离，产生随机性压力波动或噪音。在某些情况下（低循环流量、较差的催化剂流化性能），催化剂将被过度脱气，使气泡在向下移动过程中消失。如果发生这种情况，沿管道聚集的压力不再平稳，而是变得极不稳定。在严重情况下，催化剂将在

立管内搭接结块，导致停止和启动型催化剂流动，也被称为“粘滑流动”。这种流动可导致严重的非随机性压力波动， 从而造成高成本的立管损坏和过程停机。

　　在传统模式下，分散控制系统（DCS）的历史数据用于确定这些过程故障。由于分散控制系统（DCS）跟踪速度较慢，不能及时检测到这些过程故障，因此需要花费数额庞大的维护成本。流体催化裂化装置（FCC）的停机成本每天可高达一百万美元，需要重新启动的时间长达七天。过程故障的提前报警使操作人员可以采取改正措施以控制过程并避免停机，从而提高工厂利用率。
　　
　　解决方案
　　解决方案就是将 3051S 高级诊断模块用于统计过程跟踪监控，与 DeltaV现场总线上位机和 AMS资产管理系统软件配套安装。高级诊断模块连续以较高频率对过程信号进行采样，并计算出信号的平均值以及随时间的变化情况。并跟踪压力信号噪音的标准差。
　　 
 

　　

　　在催化剂流动故障过程中，存在过程噪音的变化并导致标准差的变化。在过程达到粘滑流动状态之前，这些过程噪音变化就开始出现。3051S 能够比分散控制系统（DCS）的历史数据提前检测到这些变化。
　　在本次特殊试验现场，客户报告发现变送器检测到的压力变化比从分散控制系统（DCS）观察到的压力变化提前 30 分钟。过程故障的提前报警使操作人员可以采取改正措施以控制过程并避免停机。
　　 
 

　　两周内收集的数据

　　在线 AMS 资产管理系统软件可通过 3051S 跟踪过程信息并提供各种参数的用户友好显示，包括高级诊断模块提供的标准差和平均数。
　　 
 

　　

　　当过程噪音超出组态极限时，激活HART 报警。该报警将向操作人员指示相关的标牌，从标牌上可浏览增加的动态变量，从而采取适当措施以避免过多的噪音并防止立管损坏。这有利于消除严重的过程状态和高成本的停机，因而提高了工厂利用率。
　　 
 

　　

　　参考资料：
　　　　欲了解更详细的信息，请参阅技术论文“炼油厂运行中所使用的基金会现场总线压力变送器的诊断性能”，作者：Ron Szanyi，Mike Raterman，埃克森美孚研究与设计，以及 Evren Eryurek，艾默生过程管理