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KROHNE科里奥利流量计在巴斯夫化工厂安全系统中的应用

仪表示范 2021年03月04日 11:27:55 来源:科隆测量仪器人气:17158
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  【仪表网 仪表示范】科隆是过程测量技术的服务供应商,可提供流量测量、物位测量、压力测量、温度测量、过程分析仪表以及完整的系统解决方案。集团成立于1921年,总部位于德国杜伊斯堡,员工达3700多名,遍布各大洲。
 
   含气管理系统以及在线核查功能,帮助提升可靠性并减少停车时间
 
  化工巨头之一的巴斯夫公司,选择了KROHNE创新的科里奥利流量计技术,作为其位于德克萨斯州弗里波特的工厂的安全仪表系统(SIS)的核心部件。凭借其出色的性价比、精巧的结构、含气管理系统以及现场核查功能;该款新型的质量流量计,提升了过程的可靠性,并减少了关键工艺系统的停车时间。
 
  工厂运营人员,寻找老化设备的替代品
 
  位于德州弗里波特的巴斯夫工厂,生产高吸水性聚合物(SAP),它可以吸收并保留大量的液体。这种吸水性聚合物的用途广泛,从尿布、胶带、人造雪、到冷热治疗包、静止水床,甚至是水生玩具。
 
  根据该工厂首席电仪工程师 Daniel Siddiqui 的介绍,工厂需要为 SIS 系统替换流量计,SIS 是一套用于关键工艺过程的硬件和软件控制系统。巴斯夫一边考察原有质量流量计的替代品,一边研究将其升级到新技术的可行性。
 
  Siddiqui 表示:“巴斯夫希望探索的新方案,不仅保持我们的高安全标准,还能节约成本。”
 
  工厂的 SIS 被要求满足安全完整性等级(SIL)3;安全完整性等级,在 IEC 61508 功能安全标准中定义,用于衡量一个系统性能和安全仪表功能失效的概率。除了其他方面以外,SIL 3 需要 SIS 安全仪表,可以覆盖任何异常的情况。需要冗余的流量计,以提醒操作人员任何的流量偏差,并触发安全警报。每当偏差大于 5% 时,SIS 系统即关闭生产线。
 
  操作人员深谙 — 选择正确的仪表,对于减少停车或误报至关重要。除了生产损失和材料浪费带来的经济负担外,在满负荷工况下的临时停车 — 而非计划性的正常停车 — 可能会导致严重的设备磨损。
 
  Siddiqui 评论说:“我们联系了科隆公司,所提供的报价与其他供应商相比,具有显著的成本效益。” 在德国的巴斯夫中心实验室,对科隆公司的仪表进行了测试,并批准其用于 SIS 服务。
 
  在考虑了多种方案之后,巴斯夫终选择了两台科隆公司的 OPTIMASS 6400 科里奥利双弯管质量流量计,串联安装以创造所需的冗余。
 
  流量计的口径范围从 DN 08 ~ 250,材质可选不锈钢 316L、Hastelloy® C22 和 UNS S31803 双相钢。巴斯夫所安装的口径为 2" 仪表,外壳由 316 不锈钢制成,而测量管材质为哈氏合金。
 
  OPTIMASS 6400 的安装长度,符合流程工业自动化技术用户协会(NAMUR)的标准,过程温度高 400°C/752°F,低 -200°C/-328°F。过程压力高 200 bar/2900 psi。它所搭载的新一代 MFC 400 信号转换器,提供快捷全面的数字量处理,以及增强的诊断和状态指示功能。
 
  高性价比,以及含气管理系统
 
  工厂运营人员在综合评估后认为,OPTIMASS 6400 的性价比及其可靠性优于其他方案。如果操作人员所获得的读数,显示了偏差或某个被测参数的其他问题,此仪表可以帮助提前识别该问题,在非正常的工况下仍能可靠地运行。
 
  此外,OPTIMASS 6400 还具备一项关键性的优势 — 含气管理。夹带气体,会影响液体质量流量测量的灵敏度,降低测量精度,甚至完全停止测量。新的科里奥利质量流量计技术,确保了高含气量工况下,实现稳定和不间断的测量。OPTIMASS 6400 通过组合多种测量以检测两相流,提供可靠的介质含气指示。即使气体或空气含量在 0 ~ 100% 之间变化,它依然保持连续的质量、密度测量,并始终提供测量值。同时,可提供两相流的状态,并按照 NAMUR NE 107 的要求,输出预设的报警。
 
  该款仪表的结构精巧,由此带来另一项益处 — 安装便捷。例如,无需对现有管道进行过多的调整,OPTIMASS 6400 即可适应此安装空间;其他品牌的仪表,则需要对管道进行重大改造。
 
  OPTIMASS 6400 专有的振动隔离系统,允许紧密的仪表安装间距,甚至是法兰对接安装。即使是法兰对接安装,其特有的设计,也能确保测量管的振动对仪表性能没有影响。仪表有一个振荡器,引发测量管振动以产生流体旋转,从而在测量管的入、出口之间产生机械扭曲。位于振荡器上游的传感器,在出口前检测到这种振动。在其他设计中,测量管的振动会传导至管道,如果仪表安装间距过于紧密,这将会造成误差。
 
  因为该款流量计的压损更低;所以,对于相同的压降,巴斯夫可以选择更小的口径。这对于客户来说,是一项真正的成本优势。巴斯夫还意识到另一项好处,就是库存备件的优化,所有到货的仪表都具备所需的含气管理功能。
 
OPTIMASS 6400
 
  Daniel Siddiqui 解释道:“我们得到了科隆公司的大力支持,从而在预算的范围内安装了这两台流量计。”
 
  在线核查,减少了由于校准要求而造成的停车时间
 
  SIS 仪表必须定期校准,并要求操作人员建立验证测试的间隔。利用 OPTICHECK 现场核查工具,巴斯夫可以满足第三方对仪表进行独立验证的要求。他们在现场,连接在线工具来收集测量数据,以确保流量计的精度优于 ±1% 的工厂校准。基准数据可以是工厂的历史维修数据,或者是执行全面核查之后的现场测试结果。OPTICHECK 还提供详细的报告,用作安全回路的证明测试文档。
 
  通过运营人员的现场核查,能够延长仪表的运行时间;无须从管道上拆下仪表、打包、发送到某个校准机构,然后再运输回来安装。
 
  仪表自启动之日就运行良好
 
  在 2020年2月,工厂运营人员开始为 SIS 系统使用新的科里奥利仪表。据 Siddiqui 说,该系统运行良好,提供了准确的读数,增强了 SIS 应用的信心。Siddiqui 表示:“通过采用科隆公司的仪表,我们秉承了系统的安全性,在获得免费启动支持的同时,优化了成本效率。”
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