高压氧气管网自动控制系统技术改造实践

高压氧气管网自动控制系统技术改造实践

1仇涛  2闫星宇

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摘要：随着煤炭资源的日益减少和环境污染形势的愈发严峻，煤化工企业正面临着前所未有的挑战。在这样的背景下，节能减排和安全生产成为了企业生产过程中必须坚守的两大原则。高压氧气管网，作为煤化工企业中的核心设施之一，其稳定运行与高效管理显得尤为关键。因此，对高压氧气管网的自动控制系统进行技术改造，不仅能够有效提升生产效率，降低能耗，更能在很大程度上确保生产过程中的安全性，为企业的可持续发展奠定坚实基础。这一改造举措，无疑将成为煤化工企业转型升级、绿色发展的重要推手。本文深度剖析并评估了高压氧气管网自动控制系统技术的改造实践，详细讨论了改造的必要性、技术方案、实行过程及成效评价，为煤化工企业技术进步与扩展提供了可行的参考。

关键词：高压氧气管网；自动控制系统；技术改造；实践

一、引言

随着我国经济的快速发展和工业化进程的加快，煤炭资源的开采和利用已经成为我国能源结构中不可或缺的一部分。煤化工企业作为煤炭资源的重要利用方式，承担着生产化工产品、提供就业机会和促进地方经济发展的重要任务。然而，随着煤炭资源的逐渐枯竭和环境污染问题的日益严重，煤化工企业在生产过程中面临着诸多挑战，如何提高生产效率、降低能耗、保障安全生产等问题亟待解决。高压氧气管网作为煤化工企业中不可或缺的重要组成，其自动控制系统技术的升级改造对于提高生产效率、降低能耗、保障安全生产具有重要意义。

二、高压氧气管网自动控制系统技术改造的必要性

（一）提高安全性：高压氧气管网是煤化工企业生产过程中的重要设施，一旦发生事故，将会对生产和人员造成严重的危害。传统的手动控制系统存在着安全隐患，无法及时发现和处理管网运行中的异常情况。通过技术改造，引入先进的监测和报警系统，可以实现对管网运行状态的实时监控，及时发现和处理异常情况，提高管网的安全性。

（二）提高生产效率：传统的手动控制系统存在着操作繁琐、效率低的问题，无法满足煤化工企业生产过程中对高压氧气管网的快速响应和精准控制的需求。运用技术创新手段，融入尖端的自动化控制系统，能够增强管网运行的高效性，降低人工干预导致的错错，并且提升生产效能。

（三）提高管网稳定性：实时跟踪高压氧气管网的运作情况并调节控制数值的动态管理系统，能够确保管网运行的持续稳定。借助于技术创新，能够增强高压氧气管网的信赖度与坚固性，降低出现故障的机率，确保生产流程的不间断和平稳。

（四）适应市场需求：随着市场竞争的加剧和环境法规的不断升级，煤化工企业需要不断提升自身的技术水平和管理水平，以适应市场需求和规范要求。技术改造是企业发展的必然选择，可以提升企业的竞争力和可持续发展能力。

（五）降低能耗：传统的高压氧气管网动控制系统存在着能耗大、效率低的问题，无法满足节能减排的要求。通过技术改造，可以实现对高压氧气管网的能耗监测和优化控制，降低能耗，减少资源浪费。

三、高压氧气管网自动控制系统技术改造的关键技术

（一）传感器技术：传感器是自动控制系统的核心组成部分，能够实时监测高压氧气管网中氧气的压力、流量、温度等参数。通过引入先进的传感器技术，可以提高监测的准确性和稳定性，从而实现对高压氧气管网的精准控制。

（二）控制算法：控制算法是自动控制系统的灵魂，能够根据传感器反馈的数据进行智能化的控制。通过引入先进的控制算法，可以实现对高压氧气管网的自动调节和优化控制，提高系统的响应速度和稳定性。

（三）通信技术：高压氧气管网通常包括多个分布在不同位置的控制节点，需要实现节点之间的实时通信和数据传输。引入先进的通信技术，如无线通信、物联网技术等，可以实现管网各节点之间的信息共享和协同控制，提高系统的整体效率和可靠性。

（四）安全监测技术：高压氧气管网属于高危行业，安全监测至关重要。通过引入先进的安全监测技术，如氧气泄漏检测、火灾预警系统等，可以及时发现和处理潜在的安全风险，保障高压氧气管网运行的安全稳定。

（五）数据分析与优化技术：通过对高压氧气管网运行数据的实时分析和优化，可以发现系统存在的问题和瓶颈，并提出相应的改进措施。引入先进的数据分析与优化技术，可以帮助企业实现高压氧气管网运行的智能化和高效化管理。

四、高压氧气管网自动控制系统技术改造的技术方案

在确保原有空分系统压力控制稳定无忧的前提下，着手进行高压氧气管网的充氧作业，此过程需谨慎操作，以确保放空流程的高效与安全。为实现这一目标，考虑在系统中增设一套先进的气化炉跳车信号装置。该装置一旦启动，便能立即激活氧气泄放阀，进而迅速触动主控安全联锁系统，形成一道快速响应的安全防线。设想在运行过程中，若遇到一台甚至多台气化炉突发故障而停止工作，此时，相应的紧急停机信号会毫不迟延地传送至空分DCS系统。接到这一紧急信号的集散控制中心，会立即作出反应，全面开启放空阀，以进行及时有效的应急处理。与此同时，高压氧气管网上配备的压力调控装置也在持续发挥着关键作用。它能够实时监测管道中氧气的压力状况，并根据预设的压力参数，自动调节氧气阀门的阀门开度。这样，一旦管道内氧气压力过高，装置便能迅速释放多余氧气，有效降低并稳定管道压力，从而确保整个系统的平稳运行，有效预防潜在的安全隐患。

为了确保技术升级工作的品质与高效推进，需将技术升级工作交由公司总工办主导执行。在此框架下，整个技术升级项目的统筹规划与协调重任由工艺副总工程师牵头，其将凭借对工艺流程的深刻理解引领项目稳步前行。同时，为了强化技术支持与跨领域协作，仪表副总工程师将作为关键人员，紧密配合工艺副总工程师，共同推动项目向纵深发展。在技术落地执行的关键环节，技术团队将承担起制定工艺技术标准的重任。这些标准必须紧跟行业发展的最新趋势，确保技术的前瞻性和先进性；同时，它们还需深度契合公司的实际情况，充分考虑现有的技术基础、生产流程及产品特性，从而为整个技术升级项目构建起坚实而可靠的基石。标准草案完成后，将首先提交给工艺副总工程师进行审阅后移交至仪表组，由他们依据标准负责制定自动化控制方案和绘制控制逻辑图。当仪表组完成上述工作，并经由仪表副总工程师严格核查确认无误后，项目将进入联合审核。这一环节将汇聚多方智慧，对技术方案进行全面审查与优化，确保技术升级项目的最终实施既符合技术要求，又能有效推动公司生产效率和产品质量的双重提升。

五、高压氧气管网自动控制系统技术改造的实施

在完善了改造方案后，紧接着着手进行了高压氧气管网自动控制系统技术改造的实施，以期实现更为精细化和智能化的管理。改造实施分为以下几点：第一，在气化车间与空分车间之间创新性地建立了网络联络机制。这一机制的核心在于，一旦气化炉停止工作，空分装置上的高压氧气放空阀便能立即响应，自动启动并精准调整至预设的开口大小。第二，氧气分离车间内的分馏岗位也进行了智能化升级，为每台气化炉配备了专属的联锁解除和投用软开关。这一改进极大地方便了维修人员对两个作业区的日常维护与紧急调整，使得整个作业流程能够严格按照预定方案高效执行，显著增强了生产操作的安全性。第三，进一步增强气化车间与空分系统之间的协同作业能力。当气化车间内出现单个或两个气化炉停止运作的情况时，系统会即刻捕捉到这一信息，并将其迅速传递至空分系统。空分系统则会根据预先设定的参数，快速响应，开大高压氧放空阀的开度，让部分氧气泄放，以维持系统平衡。与此同时，系统中的压力调节器也发挥着关键作用，它持续监控着氧气管网的压力值，根据实际情况进行自动调节，确保整个系统的压力始终保持在稳定范围内。第四，特别引入了切除与投用操作的再次核查流程。尽管这一新步骤增加了操作的复杂性和步骤数量，但其在实际应用中的效果却极为显著。每当操作员进行切除或投用操作时，系统都会自动触发再次核查机制，要求操作员对关键参数和步骤进行二次确认。这一举措不仅增强了操作员的责任心，还极大地降低了因疏忽或误操作而导致的失误比率。通过实施这一严格的核查流程，成功地将操作失误的风险降到了最低，为空分车间的安全高效运行提供了有力保障。

六、高压氧气管网自动控制系统技术改造的效果评价

首先，通过实施改造后的自动控制系统技术，极大地提升了工作效能与产品质量，它以其精准的控制能力，有效减轻了人工操控过程中可能出现的过失与纰漏。更为关键的是，它显著减缓了制造过程中的危险性，为生产环境筑起了一道坚实的安全屏障，从而全面增强了制造的安全性与连贯性。这不仅有助于我们更好地保障员工的安全和健康，减少生产中的意外伤害和事故发生，更在无形中提升了企业的社会责任感和良好形象，使我们在激烈的市场竞争中赢得了更多的信任与尊重。

再者，对自动控制系统进行技术更新升级，其深远意义远不止于此。通过优化系统性能，我们能够显著减缩能耗与制造费用，提高资源的使用效率。在如今资源日益紧张、环保压力不断增大的背景下，这一举措无疑为我们减轻了对环境的污染，避免了能源的无谓损耗，展现了我们作为企业应有的社会担当。同时，这也将激励我们更加坚定地迈向绿色、可持续的发展路径，为构建和谐社会贡献出一份力量。

另外，自动控制系统技术改造同样能够提高企业的管理与技术实力，激发技术革新与行业进阶，助力企业迈向智能化与数字化的发展途径。通过不断学习和掌握新技术，我们能够更好地适应市场变化，满足客户需求，从而增强企业在市场中的竞争优势和商业争夺力。这将为企业的长远发展与稳定扩张奠定坚实基础，使我们在未来的道路上更加自信、从容。

总的来说，高压氧气管网自动控制系统技术改造不仅为我们带来了显著的社会效益，如提高生产安全性、保障员工健康、减少环境污染等；更为我们创造了可观的经济效益，如降低生产成本、提高资源利用效率、促进产业升级等。因此，我们应积极拥抱技术改造的浪潮，不断提升自身的竞争力和可持续发展能力，为企业的未来谱写更加辉煌的篇章。

七、结论与展望

经由深入探讨与剖析高压氧气管网自动控制系统的技术改进实际操作，可以得出这样的结论：技术革新在提升生产效能、减少能源消耗以及确保生产过程的安全方面扮演了关键角色；依据恰当的技术策略和施行步骤，能有效实施高压氧气管网的智能化操控及管理优化；系统经过改良后成效卓著，并为煤炭化工行业技术进阶与成长提供了宝贵的经验参考。日后，有望通过加强探索，优化技术策略，促进高压氧气管网自动控制系统技术的进步与落地，为煤炭化工行业的持续发展做出更有用的贡献。

参考文献

[1]张晓恩;张琪.高压氧气管网自动控制系统技术改造实践[J].化工管理,2022(34):144.

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