多种举措并举，切实提升装置自控率

蒲保钢（中国石油天然气股份有限公司乌鲁木齐石化分公司，新疆 乌鲁木齐 830019）

多种举措并举，切实提升装置自控率

蒲保钢（中国石油天然气股份有限公司乌鲁木齐石化分公司，新疆 乌鲁木齐 830019）

在化工生产的过程控制之中，自控率是个重要的指标，它直接反映出生产装置的自动化水平，是一切先进控制的基础。在我们的实际生产过程中受各种因素影响，装置自控率水平不太高，本文以乌鲁木齐石化公司化肥厂为例，通过采取不同措施，切实提高装置自控率，为化工生产装置生产效率的提升提供了支持。

自控率；控制回路；变更；控制方案

仪表自控率的高低直接反映出该装置生产效率的高低，因此乌石化公司对各装置的仪表自控率有着严格的考核标准。化肥厂现有生产装置主要分为一合、二合、尿素一装置、尿素二装置、锅炉、水处理以及燃除等几套装置。长期以来由于设备原因，仪表原因，设计原因以及工艺操作习惯等原因，造成我们自控率水平低下，除了燃除的脱硫装置自控率可以达到80%以上，其他装置自控率普遍在60～70%之间，严重制约了我厂的稳定生产，也成为历次岗检中老生常谈的问题。因此有必要提升装置的自控率水平，降低操作服务人员的工作强度，确保装置的稳定运行。

1 制定自控率提升方案

化肥厂自控率提升工作是化肥厂的一项重点工作，公司到化肥厂都很重视，化肥厂自2015年初以来成立专项攻关组，制定如下措施，确保在现有自控率水平上提升10%，力争达到90%以上。

（1）清理统计自控率回路，确保数据的准确性。

（2）开发DCS系统功能，实现自控率的自动统计。

（3）统计无法投自控回路，分别制定方案投用。

（4）根据制定方案逐个回路开展工作。

（5）制定长远期策略，进一步提升自控率。

2 实施方案

措施制定完成后，自控率提升攻关组每月定期开展活动，制订阶段性目标以及工作计划，循序渐进的开展工作，主要工作如下：

2.1 清理统计自控回路

经过详细统计，化肥厂共有一合成装置、一尿素装置、二合成装置、二尿素装置、锅炉装置、0345689等配套公用工程装置，共计有自控回路642个，长期以来受仪表原因、工艺原因以及工艺操作习惯问题影响，自控率水平低下。攻关组统计出不能投自动的控制回路，建立装置自控率整改计划表，逐个回路分析无法自控原因，对症下药制订整改措施，然后根据实际工况，每月针对部分回路开展攻关，逐一进行解决。

2.2 实现DCS自控率的自动统计

仪表自控率最初的统计是由人为来统计，这样的统计方式给我们带来很大的不便，而且容易造成自控率的不准确，针对这个问题，利用现有DCS的内部功能，经过与厂家工程师的对接，实现了DCS自动统计投用自控回路的个数，对因为装置停用、备用设备等原因没有投用的回路自动切除，不计入回路总数，自动计算出实时的实际自控率。通过DCS画面链接到流程图画面，工艺操作人员能够实时看到自控率的变化，可以关注自控率的变化，提升工艺人员提升自控率的积极性。

图一自控率实时统计

2.3 投用正常工况下全开或者全关的控制回路。

攻关组在分析无法投自控原因是还发现，部分控制回路正常工况下就是全开或者全关，这种工况工艺人员一般情况下就是手动控制，如：2HFC167、2HFC232、2HPC172C、2NFC152AB等十几个回路，这种情况同样存在一旦工况出现波动则完全依赖操作人员的反应，不能及时调节则有可能造成工况继续恶化甚至停车事故。对这部分回路我们充分与工艺沟通，适当调整设定值及控制参数保证自控状态下不会频繁开关，确保稳定运行的情况下将这部分控制回路投用自控。

2.4 通过调整控制参数优化控制性能投用控制回路

有些控制回路在装置运行初期试投过自控，由于参数设置不当导致波动较大，而维护没有及时跟进所以长期未投用自控，如2HFC166、2HPC170、2HPDC111等三十几个回路，这部分回路通过优化PID参数投用自控。有些回路自控时阀位不宜变化太大，变化过大时可能造成工况波动或联锁停机，如2HFC232、2NFC153等十几个回路，针对上述回路增加了输出限幅控制，保证调节阀开度不会变化较大。

2.5 修复仪表故障投用控制回路

部分回路因为仪表原因无法投用自控，我们通过检修机会处理仪表故障，调试投用这部分仪表回路。如4112-LICA-6投自动时往往浮筒指示滞后，导致液位满量程，影响出口工艺气带水，造成4114触媒中毒。针对该问题分析大修时拆浮筒检查发现弹簧有弯曲的情况，导致浮子不垂直，有时会紧贴浮筒导致误指示，调整弹簧后仍不理想，更换浮筒后，调整PID参数后P=100改300，I=20改100，现已投自动。2HFC160、2HPC153，正常时调节阀开度过小，自控波动较大，通过消除内漏、加装限流孔板等手段解决问题。02FCV402（4#锅炉给水阀），原阀体小流量投自控有波动，检修解体发现，阀体冲刷严重，有漏量，堆焊后研磨处理，开工后此阀无漏量，使用良好。21FIC171解体处理阀内件正常经过参数调整后PID为P=240、I=60，已可以适应新工况。

2.6 变更控制方案投用控制回路

有些控制回路原始设计存在缺陷，被控对象或者控制参数选取不合理，无法实现控制目的。2HLC158调节阀开关液位变化对应关系不明显，造成出口流量变化大，影响P13A/B稳定运行，无法正常投用自控。与工艺充分对接后分析造成液位与流量对应关系不明显的原因是E48工况比较复杂，影响因素较多所以不宜简单用液位控制，经过讨论只要E48进出口流量保持稳定，液位基本不会有大幅变化，所以选用出口流量FI161控制出口流量，原调节阀LV158改为FV161；4113FIC6工艺排放废水阀，原设计单回路控制，但实际是根据液位来排放，于是变更后改为串级调节，投用效果良好。一部分长期无法投用的自控回路得以投用，仪表自控率进一步得以提升。

3 实施效果

经过一年多的攻关，化肥厂各装置的自控率有了较大的提升，一化装置自控率受生产变动较大，装置负荷较低，工艺临边操作较多影响无法全面提升自控率，但经过攻关组的努力，一合自控率也由2015年初的66%提升到现阶段部分装置运行时的80%以上；水汽部分自控率由2015年初的65%提升到现阶段的83%，如果剔除电动风门原因，自控率可以达到90%以上。；二合成自2015年4月开工以来自控率由开工时的74%提升到现阶段的89%；尿素二装置由78%提升到现阶段的95%，自控率提升效果明显，圆满实现了最初制定的攻关目标。目前自控率虽然提升较多，但还有部分回路有待进一步攻关，还有一定提升空间。还有部分控制回路牵涉面较广且带有联锁，如2HFC100、2HFC105等，试投风险较大，有待进一步论证方案，这部分作为今后自控率提升攻关的工作内容。装置自控率的提升是一项长期工作，自控率的持续提升和提升后的保持，都有待我们今后持续开展工作。

4 结语

装置自控率的提升，不会产生直接的经济效益，但自控率的提升可以大大提高劳动效率，降低操作人员的劳动强度，有效缓解公司的用工紧张问题。装置自控率的提升还可以减少由于操作人员由于自身问题造成的误操作事故，避免因而引发的工况波动或者非计划停工，安全效益显著。

[1]佚名.中国石油乌鲁木齐石化公司二合成隐患治理系统竣工资料[K].

[2]佚名.中国石油乌鲁木齐石化公司二合成操作规程[K].

[3]佚名.中国石油乌鲁木齐石化公司二合成工艺流程图册[K].

蒲保钢（1968-）男，新疆乌鲁木齐人，1990年毕业于兰州化工学校仪表自动化专业;任助理工程师,主要从事仪表管理工作。