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浅谈无线测温技术在大型化工装置罐区的应用与探讨

点击次数:183 发布时间:2021-05-26

                         

王蒙蒙

                   安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801

  摘要:此文介绍了石油化工装置大型罐区装置引入的无线测温技术的应用,包括无线测温系统的组成,现场应用,与传统测温系统的优势对比,无线测温技术具有一定的可推广前景。

  关键词:大型罐区;无线测温;节约成本;响应灵敏

 

0引言

  随着我国石化、煤制油行业的快速发展,国内大型化工产品储罐越来越多,且往往大量都是集中布置,一旦发生事故将造成非常巨大的人员和财产损失,储罐的温度参数做为储罐安全状态的重要参数,是保障罐区安全运营的重要数据之一,河南永城某50万t/年甲醇项目罐区拥有8个大型万吨级储罐,该套罐区装置分别安装了8支无线测温远传热电阻,该套无线远传温度测量系统引自罗斯蒙特X-wellTM技术。

 

1无线测温基本组成与原理

 

  无线测温系统基本组成由无线测温传感器、接收装置、显示主机、系统软件、报警单元等五部分组成(见图1)。

 

1

 

1.1无线测温传感器

  主要安装在罐体底部储存介质液体区间内。其中的每一个单元的无线测温传感器的位置编号都是不一样的,现场实际应用的过程中储存记录每一个温度传感器的安装位置,同时和这一位置编号录入到测温系统计算机软件数据库内部。无线测温传感器装置会按照设定频率定时发送出监测到的温度数据信息。

1.2接收装置

  主要安装在生产单位控制室机柜间周围,该装置负责接收来自现场测温点的无线温度传感器发出的温度数据信息。

1.3显示主机

  主要通过总线连接,用来显示无线测温传感器发送过来的温度参数,以便于操作人员及时记录抄写报表。

1.4系统软件

  软件系统即无线测温系统的客户端,通过PC主机显示出各测点的温度数据,对出现异常的情况进行监测处理以响应软件设定的命令,根据设定值发送报警信号。

1.5报警单元

 

  主要接收来自系统客户端软件的报警命令信号,通过声音及LED灯闪烁提示管理人员进行相关信息及工作处理措施。

2现场应用

 

  河南永城年产50万t甲醇项目罐区装置安装了8支无线测温传感器组成的无线测温系统,该套装置分支远传温度计安装于罐体的底部区,将8个传感器位置有效分布在接收装置的覆盖范围内,在该范围内通过PC客户端对通讯范围内的无线温度传感器进行添加、删除、移动的操作。接收装置则安装在生产车间控制室机柜间正上方,机柜间的计算机PC软件客户端可以对这8个测温点数据的变化进行实时监控,此数据可以保存并可以实时显示监测点的参数变化曲线,通过数据分析,一旦出现温度过热、或骤然急剧升温,PC客户端软件系统立即发出报警信号,即可实现在主控室机柜间足不出户的环境下掌握整个罐区装置系统发热状况(见图2)。

 

2

3当前使用的无线测量温度的系统与以往测温系统对比的优点

1)安装方便、节约资金:避免了以往有线传输信号需要大量敷设信号传输线的麻烦,节约了线缆及施工的成本;

2)安全可靠、传输准确:无线数字温度传感器为基础,使传感器输出模拟信号受到电场磁场的干扰程度大大降低;在防爆场所使用大大减少因失爆引起的事故隐患;

3)智能、响应灵敏:在常规模式下是采集并传输以分钟为间隔的温度值到接收处理数据软件中心,而遇到突发情况时,温度测量节点在温度升高到报警阈值或温度升速增快时,将进入快速反应状态。

 

4安科瑞无线测温监控系统及在线测温产品介绍

4.1概述

  开关柜温度在线监测系统是基于470MHz无线测温技术开发的针对开关柜进行测温的系统,可对开关柜分别为母线排、上下触头、电缆接头,柜体表面等部位温度进行实时监测,方便运维人员及远程监控中心掌握现场设备运行情况。

4.2应用场所

    变电所,配电室,箱变等

 

4.3系统架构

 开关柜无线测温系统由无线温度传感器、测温通讯终端(温度显示仪)、温度监测预警工作站三部分组成,

 

 

4.4系统功能

 

4.4.1实时监测

  Acrel-2000T无线测温监控软件人机界面友好,能够以配电一次图的形式直观显示各测温节点的温度数据及有关故障、告警等信息。

4.4.2温度查询

  温度历史曲线(1分钟、5分钟、60分钟可选):

4.4.3运行报表

   查询各回路设备运行温度报表。

4.4.4实时报警

   壁挂式无线测温监控设备具有实时报警功能,设备能够对温度越限等事件发出警告。设备提供以下几种告警方式:

1)弹出事件报警窗口。

2)实时语音报警功能,能够对所有事件发出语音告警。

3)短信警告。可以向发送告警信息短信(需选配)。

4.4.5历史告警查询

Acrel-2000T无线测温监控系统能够对所有告警事件记录进行存储和管理,方便用户对系统和告警等事件进行历史追溯,查询统计、事故分析。

 

4.4.6用户权限管理

   Acrel-2000T无线测温监控系统为保障系统安全稳定运行,设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如数据库修改等)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限,为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

4.4.7定值设置

  用于修改高温定值、超温定值。

  WEB,手机APP(可选):

  通过和手机APP展示页面显示变电站数量、变压器数量、监测点位数量等概况信息,设备温度、通信状态,用电分析和事件记录。

4.5产品选型

 

4.5.1无线测温传感器选型

 

 

 

4.5.2收发器选型

 

 

4.5.3测温通讯终端(温度显示仪)选型

 

 

4.6典型配置方案

4.6.1高低压柜内电气接点无线测温(单柜就地显示)

 

a)配置方案

 

  说明:ARTM-Pn通过RS485接口连接ATC实现开关柜温度集中显示,可接收60只无线温度传感器ATE100/100M/200/400/100P/200P。

 

b)安装实例

 

 4.6.2高压柜内电气接点无线测温带操显功能(单柜就地显示)

 

a)配置方案

 

  说明:ASD320通过RS485接口连接ATC实现开关柜温度集中显示,可接收12只无线温度传感器ATE100/100M/200/400/100P/200P。

 

b)安装实例

 

4.6.3高低压柜内电气接点无线测温(集中就地显示/就地无显示)

 

a)配置方案

 

  说明:触摸屏通过RS485接口连接ATC实现开关柜温度集中显示,可接收240只无线温度传感器ATE100/100M/200/400/100P/200P。如果现场不需要就地显示,可以直接通过ATC的RS485接口,把数据传送到值班室的远程温度监控系统。

 

b)安装实例

 

4.6.4就地壁挂式集中显示方案(适用于改造,不方便在柜子上加装显示屏的现场)

 

方案一:Acrel-2000T/A就地集中显示:

 

  说明:Acrel-2000/A通过RS485接口连接ATC实现开关柜温度集中显示,可接收240只无线温度传感器ATE100/100M/200/400/100P/200P。

 

方案二:Acrel-2000T/B就地集中显示:

 

 

  说明:Acrel-2000T/B不仅可以通过RS485连接多种ATC收发器接收所有型号传感器实现集中显示,还可以通讯连接配电室内无线测温相关就地显示装置实现集中显示,同时还可以连接配电室内智能操控、微机保护、电力仪表等电力监控设备进行监测。

4.6.5低压电气接点有线测温、变压器绕组测温

 

a)配置方案

 

  说明:ARTM-8温度巡检仪可配8路Pt100传感器,有线连接,Pt100传感器客户自配,测量低压电气接点时Pt100传感器需做好绝缘处理。

 

b)安装实例

 

5结语

  该套无线测温系统测温范围-50~100℃,误差为±0.5℃,无线传感器发射器采用高性能锂电池智能节电管理系统,使用寿命可达8年,运行稳定,接收数据可靠,通过自动化数据采集,无线技术省去了手动采集操作,为过程工业带来了机遇和效益,在未来工业自动化领域中具有广泛的推广前景。

 

参考文献

[1] 王俊杰.检测技术与仪表2003[M].武汉理工大学出版社.

[2] 魏予都,杨其清.无线测温技术在大型化工装置罐区的应用与探讨.

[3] 安科瑞用户变电站综合自动化与运维解决方案.2020.05月版.

[4] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06月版.

 

 

作者简介:王蒙蒙,女,安科瑞电气股份有限公司,主要从事无线测温系统的研发与应用。

 

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