天然气液化项目自控技术方案

天然气液化项目自控技术方案1.1控制方式本装置自动控制，是建立在集散型控制系统（DCS）、紧急切断系统（ESD）、可燃性气体检测报警系统（GAS）、各个独立配套机组的PLC以及采用HART通讯协议的现场仪表的基础上，组成了一个集成化的高品质的安全控制系统，从而达到天然气液化工厂生产所要求的测量、控制、监督报警、联琐、紧急切断等功能，保证生产操作高效及安全运转。该系统内的各个系统相对独立又相互关联，确保各个系统主要功能的实现及相关数据流的畅通。各系统所釆用的软硬件均系当今著名品牌，采用的技术也是当今先进的技术，如ESD系统釆用（QMR）技术，DCS的控制器采用现场总线技术等都一一展现了当代先进控制技术在本装置的应用。现场仪表全部釆用了HART通讯协议的电子式仪表，使DCS系统的操作应用功能进一步扩大，加强了对仪表质量的监测，提高了系统的安全性和可操作性。1.2检测和控制方案本装置检测和控制方案中，除了常规仪表和单回路、串级回路外，尚有以下特殊仪表及控制回路。•冷罐液位测量控制：为了对特大型冷罐低温液位测量、控制采用了SMART储罐伺服液位计，该仪表可对冷罐液位精确测量±2mm夕卜，还可对罐内介质密度、平均温度进行测量，并采用了4-20mA输出或用HART总线与DCS进行通讯。•分析测量：本装置釆用了大量分析仪表，对工艺过程质量进行全面监测。分析仪表有：工业气相色谱仪、水份仪、密度计、浊度计、热值仪、红外分析仪、总硫分析仪、氧分析仪、pH和电导仪。•称量控制：釆用质量流量计、预设控制器、控制阀与DCS一同组成对槽车罐装的精确定量控制。•防喘振控制：对循环气压缩机II级，都采用了防喘振措施。它们根据所控段的入口压力及出口段的温度、压力、流量控制相对应的旁路流量以达到对压缩机的保护和安全运转。•程序控制：A-251A/B分子筛干燥器的吸附、再生过程由DCS实现程序控制。紧急切断（停车）系统（ESD）：根据安全等级划分（SLA1001）,本装置将有17个安全回路（SILI13个，SIL3个，NE1个）进入EDS系统。它们主要分布在液化和热油两个区内，它们的设定值均为HH或LL,在参数进入HH或LL极限，将引发安全停车或切断动作。该系统将釆用四冗余（QMR）技术。•安全联锁系统：凡未列入SIL安全等级的安全联锁回路，将进入DCS系统实现联锁报警，该部分的联锁动作仅为小范围或非主要设备的切断、停车动作。1.3控制室工厂控制室将设在中央控制区内，中央控制区位置在生产区上风向，将包括控制室、机柜间、DCS维修间、操作值班室、UPS间、空调机房、休息室和洗手间等。采用的DCS是一个功能完善的系统，具有过程控制（连续控制和离散控制）、操作、显示记录、报警、逻辑运算、制表打印、信息管理、与上位机通讯、系统组态以及自诊断等基本功能。釆用的DCS是一个开放的系统，其通讯层次结构符合OSI参考模型，其通讯控制符合TCP/IP协议和IEEE802协议族的有关协议，并采用WINDOWSNT操作系统。控制室内设置4台操作员站、工程师站1台，二台打印机。工程师站置于软件室，DCS机柜置于机柜室。1.4可燃气体和有毒气体检测仪的设置按照Linde和TGE要求以及“石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范”(SH3063-1999),本装置设置了独立的可燃气体检测系统，在控制室设立专门的可燃气体检测报警系统，在DCS显示、报警。因为本装置工艺生产中有毒气体泄漏量较低、测量困难，所以不再设置有毒气体检测装置。1.5仪表的保护措施根据工厂防爆等级划分dIICT3的要求，电子仪表将采用本质安全仪表。相关仪表的保护的等级应按IP54以上考虑。压力变送器考虑过量程及真空保护，而压力表将考虑在背部设置爆破片。现场仪表如变送器、开关将采用保护箱或保温箱。按照测量环境和防冻要求将对有关仪表采用伴热或绝热措施。控制阀噪声正常时不超过85dBA,非正常状况不超过lOOdBAo1.6仪表电源规格和容量24VDC 220VACUPS30kVA（仪表30min备用）1.7仪表和控制系统的选用原则分散型控制系统（DCS）：•通过ISO9001质量体系认证•可用于本安仪表•具备与各种系统通讯的能力紧急停车系统（ESD）•符合EN61000、IEC61131-3>正C61158、IEC61508、IEC61511、J-S-412.1001标准•通过ISO9001质量体系认证•可用于本安仪表•可与选用的DCS通讯•具备QMR冗余技术仪表•变送器选用SMART型，可进行HART通讯，其精度高于（等于）0.2%,保护等级高于IP54•流量计以节流装置和差压变送器为主，有计量要求的釆用质量流量计，就地流量计采用金属转子流量计。•压力仪表以压力、差压变送器为主，就地仪表釆用压力表，差压表或电接点压力表•液位仪表釆用浮筒液位计、超声波液位计、差压变送器及液位开关。大型贮罐液位采用伺服式贮罐液位计，就地仪表釆用磁性液位计•温度仪表采用钳电阻（RTD）、热电偶（K型）及温度变送器，就地