精细化工装置自动化调试组织方案的研究与设计

2019-11-28王海青

商品与质量 2019年16期

王海青

广东金宝力化工科技装备股份有限公司广东佛山 528000

精细化工生产装置的良好运行，安装和调试是正式投产的前提基础。装置在投入生产前的应用需要经历各种复杂的步骤，例如布局设计、工艺路线设计、设备制造、安装管理、调试和试运行。调试的目的是验证装置前期各项设计、安装合理性和完整性。针对调试过程中的各种问题，在安装方案中均需要有预处理方案，并在安装过程中根据安装的实际情况，进行调整和优化，确保设备、工程的安装质量和良好的操作。并在安装方案中，根据不同装置的工艺特点，选择合适的安装技术方案，有效组织实施、管控施工过程，通过有针对性的、个性化的系统调试方案，验证工艺设计、发现设计和施工缺陷，保证生产的可靠、安全运行。本文探讨精细化工装置自动化调试方案，在化工装置安装调试过程中的方式、方法，满足工艺要求，保证装置的安全可靠运行[1]。

1 精细化工装置自动化调试的意义

精细化工产品，例如树脂、涂料、油墨、胶黏剂、医药、农药等，这些产品的生产装置特点是装置规模比大化工小，分布散，产品种类多，工艺类型多，非连续生产，小批量多品种，装置操作人员普遍素质较低，自动控制实施厂家多且控制技术不相同，安全隐患大，生产工艺不成熟等。化工企业在正式试生产前，对已经完成安装的生产装置进行调试，验证工艺设计、设备设计制造安装等环节是否满足产品生产、工艺设计、法律法规、安全规范、环保监督等各方面的要求，是企业正式试生产和生产前的关键步骤。

采用自动化控制技术对化工生产工艺过程进行控制，目前已经是国家各级政府对化工生产过程为确保产品质量、安全运行提出的强制技术要求。自动化控制技术相比较传统的手工操作，有精度高、可靠性强、技术先进、仪表控制点多、控制点之间互锁要求多等特点，需要在正式投入前，对相关的控制点进行必要的验证，发现设计、设备、仪表、程序等存在的问题，以确保投入使用前的可靠性。精细化工装置的自动化控制技术是取代了传统人工控制的调试，调试的内容广泛，包括对生产过程中的原材料投料精度、生产温度的控制、冷热媒温度控制、罐区液位控制、生产配方自动执行都是通过自动化控制来实现的。精细化工装置的自动调试是在生产过程中根据生产状况灵活调整的，并对调试效果进行验证和分析，进一步优化自动化控制程序，为装置的良好运行打下基础，提高设备运行的效率。自控系统能够记录历史运行数据，比较不同批次之间的数据差异分析，协助配方、生产管理人员对各种生产参数、配方和指标的优化，提高生产工艺的精确性和生产产品的合格率。通过自动控制技术应用也可以对工艺流程的进行优化，进一步缩短生产时间，提高生产效率，降低企业能耗，降低人工成本投入。从安全生产的角度来看，自动化生产装置与非自动报警装置相比较，可以从不同的角度进行设备参数的可控性调节，利用系统控制操作权限，控制不同等级人员的操作权限，降低工艺失误，提高安全生产系数，避免各种安全事件的发生，为企业带来经济效益，提高企业信誉[2]。

2 精细化工装置自动化调试方案

为了有效实施化装置的自动调试，有必要了解该装置的工艺特点，制定相应的实施方案，根据既定方案调试可以保证最佳的调试结果。

首先，在项目设计阶段，应充分了解国家规范要求，根据产品特点、工艺特点、设备选型、厂区布局、工艺路线等，在不同节点设计相应的相关控制点，避免项目的先天不足。同时，企业主、项目负责人应从企业发展、安全生产、环境保护、产品质量等各方面综合考虑，分析现有工艺的优缺点，学习同行或者相近行业的经验，改进生产工艺过程，利用更加先进的控制技术管制生产过程。这个过程应该充分利用专业的设计单位、行业系统服务商、专业咨询公司等各种专业机构、人员的力量，出谋划策。

其次，做好项目实施过程的采购、安装质量管控。包括采购符合工艺要求的控制仪表，选择有行业经验、有先进控制技术的企业编写自动化程序。施工过程中注意关键仪器、设备安装、调试、效验。采购方法可使用招投标制度，在采购前需要对所有的投标企业进行资格审查，同时考察实施单位的历史相关项目案例实施效果，也是非常有必要的，能够衡量其项目实施的能力，也能够有效缩短项目调试周期。

正式调试，前需要对设备的安装和调试编写详细的组织方案，根据设备的特性和项目地点的具体要求，合理的设计设备的安装和调试过程。自控系统实施方应会同项目相关方，包括发包方的项目管理人员、工艺工程师、配方工程师、生产管理人员，以及工程安装公司共同对工艺特点、生产过程进行交底，分模块、区域、车间、罐区、公共设施、仪表类型等编写调试方案，方案的内容包括并不限于下列内容：

（1）人员组织架构及构成，应有明确的调整组织架构，项目负责人牵头，成员应包括工程施工方的电气、设备、管道等各个专业工程师和项目管理人员，自控实施方的项目经理、工程师，发包方项目管理、生产管理、配方工程师等人员，明确各方面人员的职责；成立应急联络小组，联络方式，编写应急处置方案等。

（2）调试步骤，应该分析装置和工艺的特点，编写不同模块的、车间、储罐区、公共设施、阀门仪表等详细的调试方式、需要验证的内容和参数、测试人员、测试工具、负责人、记录表格、异常处理方式等，特别是应重点关注关键控制点的仪表、安全互锁、工艺关键点、重点危险隐患点等[3]。

（3）交底及调试记录，调试方案编写完成后，应对组织参与相关人员对方案进行多次的讨论、修改，争取在调试前，考虑完整应调试点，避免遗漏。方案通过后，对参与调试的所有人员进行技术交底，明确技术要求、安全要求。必须做好调试过程的数据记录，数据包括：流量、压力、升降温效率和速度、温度曲线、投料速度、计量精度、安全互锁、信号反馈等关键工艺参数，为正式生产提供数据，同时验证设计思路，检查安装过程可能的错漏。

（4）调试总结，在调试过程中，应定期每天、每周、每月做好调试总结，总结进度、发现问题及处理方式、下一阶段实施计划。全部调试完成后，应当对调试进行全面的总结，留存相关记录，整改发现的问题，为正式投料生产和可能的下一个类型项目提供数据和经验。

上述的调试应在装置的单点测试完成，联动测试的工程中进行；可以分单位工程、分模块、分车间进行，对于小项目，可以一次性对整个项目进行调试。但是无论大小项目，都应该编写调试方案。

在调试过程中需要注意严格按照调试的技术规范进行调试，保证自动化调试的效果。设备的使用都是建立在良好的运行的基础上的，因此需要各个部件的配合，不同部件在使用中出现故障都会对整个设备的系统运行产生不利的影响，使设备的功能不能良好的发挥。因此在化工装置自动化调试中，我们需要通过设备调试产生的故障来判断其发生变化的原因，自动化修正可以修正的问题，对于不能自动修正的问题，需要根据故障情况进行综合分析，提出解决故障的办法。通过自动调试，解决设备运行中产生的问题，提高设备正常运行下的稳定性和可靠性。