《降低联锁点温度计误动作的技术研究》攻关结题..

1、1技术攻关项目结题报告项目编号 ：项目名称 ：降低联锁点温度计误动作技术研究项目负责人 ：（签字）项目承担单位 ：（盖章）项目承担单位负责人：（签字）技术质量部制2012年10月、立项背景*化工有限公司2温度在化工控制属于四大参数之一， 十分重要， 例如TDI分厂的C200、C1200、C300A/B和各精馏塔上，温度控制都极为重要；气体 制造厂的水煤气压缩机、 氢气压缩机等就有几十个的温度联锁点， 这 些温度联锁点在安全生产和保护设备的安全运行都起到了非常重要 的作用。存在的问题：2011年和2012年初由于联锁点温度计的误动作引 起的非正常状态的停车共发生十几起。例如： （1）气体制造厂C

2、3201A/B温度调高影响故障停车；（2）TDI分厂C300B，TE-3022故障跳高影响停车；（3）TDI分厂TE2040故障跳高影响停车；（4）2102年1月，TDI分厂200单元TE-2040故障跳高联锁200单 元事故停车等。经过一系列的处理过程， 在一定程度上减少了联锁点温度计误动 作的故障发生率，但在根本上还是没有彻底解决故障产生的原因。立项的原因：因为联锁点温度计存在不可确定因素的误联锁现 象，阻碍了生产线连续稳定的运行， 减少设备的安全运行和使用寿命， 所以提高联锁温度信号的稳定性，势在必行。二、技术攻关目标目标：希望通过此次研究项目， 彻底解决温度计误动作引起的误联锁现象，解

3、决由于供电电压低、接地，接触电阻增加，电磁干扰等 因素造成的温度计显示值误差，引起的非正常联锁停车事故。1、由于热电阻温度计传输电阻信号，抗干扰的能力较差，找到一种 方法提高抗干扰的能力；2、降低联锁点温度计误动作的故障停车次数。3三、项目主要开展工作内容主要内容： 确定引起热电阻温度计指示偏差的各项因素， 经过分析给 你个确定了11项因素，对各个因素逐一排查，分析结果，经过试验 对各项因素提出了不同的解决方案：1、对热电阻的工作原理、信号类型、本身传感器结构等所限定诸多 因素，例如：传输的信号为电阻信号，易受接触电阻变化的影响出现 误差；对电缆的要求为不能出现连接电缆线路电阻的不平衡现象；

4、由 于热电阻传感器是由拉伸的超细的铂金属丝制造而成的， 对电压的限 制就要求不能过高， 防止电流过大烧毁热电阻传感器。 这就需要逐一 改进，减少指示误差的发生， 该类型的故障又分为可控因素和不可控 因素两种。2、对于可控因素在加强巡检和定期检查的前提下，都能得到很好的 解决， 例如对气体制造厂的C3201A/B压缩机温度联锁点的一系列处 理方案，是问题得到了很好的解决；*分厂C300B由于电磁干扰造 成的几次停车，在更换了屏蔽电缆，并确保了良好的接地状态下，基 本上解决了温度计故障跳高引起的停车事故。3、但在实际工作环境中，接触电阻发生改变（表面氧化）是不可避免的，电缆发生电阻不均衡（质量因素

5、）的现象也有发生，电压波动 （虚接）等，这都是在生产中实际存在的，仪表维修人员在*分厂、 气体制造厂均处理过很多类似的问题， 经过多年的维护经验， 对上述 的问题都存在一定的隐蔽性， 都是出现后被动处理， 这又分为了联锁 点和非联锁点温度， 对于联锁点就会造成了生产线停车或停设备， 虽 然在处理过程中可以对联锁点温度计强使， 但对于安全生产存在一定 得安全隐患，也会对生产线连续生产和设备的使用寿命造成影响。4、经过一系列的试验，得出结论：对于不可控因素主要是传输距离 长、环节较多易受干扰，决定改进信号的传送类型，现场加装温度变 送器，信号传输形式改为模拟量传输，既能保证精确度，加大抗干扰 的能

6、力， 增大供电电压降低接触电阻4增加引起的误差， 由于选用的是 智能型温度变送器， 在开路及短路的时候可以设定为低输出， 从而保 证了温度计本体出现问题时的误联锁现象， 给维护工作带来了极大的 方便，进一步的增大可靠性和保险系数。四、攻关目标完成情况及效果（针对攻关目标说明）根据此次技术攻关的目标，主要开展了以下工作：（一）分析影响联锁点温度计误动作的主要因素， 分为现场因素和控 制室的因素两方面讨论，经过讨论提出了11项影响因素。1、震动，设备的震动引起的接线螺钉松动，造成热电阻温度计 指示值偏高，引起误动作；2、接线盒密封不严，接线盒进水，接线短路引起指示值出现误差；3、电磁干扰，该故障出

7、现在C300B反应器TE-3022故障跳高时， 在线路内检测到20V AC交流的干扰电压，是引起该故障的主要原因；4、由于热电阻温度计传输的信号时电阻信号，我公司生产线原 设计的传输线路包括：接线箱、控制室接线端子，卡件端子等环节较 多，容易出现接触电阻增加现象。5、接线端子使用年限较长，老化、腐蚀等原因均会造成接触电 阻增加，温度计出现指示值误差，引起误联锁；6、由于热电阻温度计内部传感器本身的结构，供电电压必须保 证较低（34V DC），防止传感器发热产生误差和损毁传感器，所以 容易受到各个方面的干扰，产生误差；57、由于传输电缆自身的问题，线路出现电阻不平衡时，也会引 起指示值误差，造成

8、误联锁；8、DCS机柜间由于接线端子的表面氧化、接线虚接等原因造成 的指示值误差，引起的误联锁也发生过；9、*分厂原设计，联锁信号由报警设定器发出的，出现断路时 也会出现误联锁；10、罗斯蒙特公司的Daeltav系统，所使用的RTD卡（热电阻卡 件）是8点的一种信号输入卡，该卡为组隔离，每组4点，当其中的 一点出现问题时，例如：线路接地，就会影响其余3点出现问题，当 其余点中有联锁点时，就会产生误联锁现象。11、联锁点温度计原设计均为单点，保险系数较低。（二）针对影响联锁点温度计误动作的各项因素提出了解决方案1、对于震动，增加弹簧垫片，抵消震动引起的误动作，定期检 查，必要时将接线与接线端子焊

9、接， 杜绝震动引起的故障停车。 例如 气体制造厂的C3201A/B设备自带温度联锁点，现已按照该方法实 施，效果良好；2、热电阻温度计的接线盒电缆接口，将密封接头更改为双层密 封，接线盒盖定期更换密封圈，将电缆接口朝下，电缆形成自然弯等 措施，避免水汽进入接线盒引起的误联锁；3、解决电磁干扰的办法为，接好电缆的屏蔽线，严格接地，杜 绝电磁干扰的影响。例如;TDI分厂C300A搅拌电机的联锁点温度计 由于电磁干扰，出现误联锁现象，更改屏蔽电缆，接好屏蔽接地后， 运行近1年来，没有出现误联锁的现象；4、对于较总要的温度联锁点，尽量减少中间环节引起的虚接、 氧化等引起6的误联锁。例如TDI分厂的C3

10、00B搅拌电机温度联锁点 为直拉电缆，效果较好。5、对于上述第五项和第八项原因，都是端子表面氧化和腐蚀引 起的接触电阻增大引起的误联锁， 只有及时更换端子， 并且定期对该 类型的端子进行检查，发现问题及时更换。但工作量较大，在正常生 产时无法更换，只有在每年的大修时更换，保险系数较低.例如: 2011年12月，TDI分厂200单元TE-2040故障跳高联锁200单元事故停 车，就是接线端子老化，接触电阻增加引起的，该类型的故障隐蔽性 较大。6、由于热电阻温度计的传感器本身结构形式的原因，供电电压 较小，而传输线路和中间环节较多等原因，避免故障产生较困难；7、由线路电阻不平衡时产生的指示值误差，

11、引起误联锁的故障也无法避免；8、第九项，定期检查报警设定器联锁点输出端子的接线状态， 保证处于良好状态；9、由DCS卡件引起的故障， 主要处理的方法为， 分散重要的联 锁点在不同卡件上，降低故障率，例如：气体制造厂C3201A/B温度 联锁点分开和TDI分厂C300B温度联锁点分开均降低了故障率；10、解决的方案，将DCS和HIMA通讯点作为一路联锁条件与 报警设定器点联合作为条件，增加保险系数。（三）根据上述分析的影响因素和针对影响因素提出的解决方案， 针 对性的开始了一系列的试验， 实验前， 小组人员首先从热电阻温度计 的测量原理入手，从根本上提出解决的最佳方案 热电阻工作原理热电阻是中低

12、温区最常用的一种温度检测器。 它的主要特点是 测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不 仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。7与热电偶的测温原理不同的是， 热电阻是基于电阻的热效应进行 温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只 要测量出感温热电阻的阻值变化， 就可以测量出温度。 目前主要有金 属热电阻和半导体热敏电阻两类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即Rt二RtO1+at-to）式中，Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0（通常t0=0C）时对应电阻值；a为温度系数。热电阻温度计主要是使用惠斯通电桥来把热电阻的变化信

13、号转变为电压信号的，现在主要由DCS系统的RTD卡来完成该项工作R4l34R3l7C-T J-T|L * H-TI.-IIT.TI-f-Ea1勺mnnirTT；TF= Tyi-riiru-Tl；Tlr：l hziL-3-回路编号TIX .T,i-r1 L二丄1-TL：-TcetL-K-ll1713中国石化集团兰州 设计院仪表回路接线图图号：0436-1811卜版次文件代码：13 04.J-第张共张 总张第张现场机柜间控制室报警设定器中间端子柜安全栅柜Fl机柜14TC-)LJ-二-c-c讣TJ:Tl：T 1L1 -L-* 丄T :J!3E-y-F -L-?-T-二-a：3iT.Ti1 II!JELB.illC1.TIC II TL.-1：- HLT 搖T.TI-I I.L