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经济的泄漏检测与修复

发布时间:2013-07-05浏览:1390次

Detecting leaks in vessels and piping in a typical process plant is a huge job. For example a typical refinery or chemical plant can have over 35,000 valves and as many as 200,000 monitoring points. Process industries have seen leak detection and repair costs rise dramatically as the number of monitoring points has increased.

 在一般的流程工业里,容器和管道的泄露检测里是一项庞大的工作。比如一家典型的精炼厂或化工厂可能有3500多个阀门和高达200,000个监控点。人们都知道过程工业的检漏和修复成本随着监控点数量增加而急剧增长。
    随着工作阀和安全卸压阀的数量持续增长,检漏和修复成本也随之增长。另外由于工厂的老化,潜在漏洞和逸散放射也在不断增加。
    有线检漏技术的安装成本很高。一次单路布线的成本可能很容易地超过5000-15000美元。如果 设备规范是需要监控几千个点,那么简单布线的经济负担也是巨大的。在很多安装情况下,简单的周期检测并不能满足要求,但是成本限制了必要的布线。
    今天的无线技术使得工厂能以低成本采集更多所需信息。如同其他传感器应用一样,用户必须确定所采用的技术方案和传感器性能对于应用是否合适。
检漏和修复程序一般由四个步骤组成。
具体的规则可能会变化,但一个典型精炼厂所需的步骤就是这样的:
确定程序构成
在所确定的组件中进行常规检测
修复所有的泄露组件
报告监控结果
    这些流程经常由EPA地区办公室、州机关,或当地空气质量部门强制执行,并遵从于特别规章。所要检测的一般危害包括:
无法确认必须得到监控的流程单元和组件
无法遵从所制定的监控程序
使用错误或过时的气体刻度标准
在特定时间范围内没有修复组件
疏忽递交季度报告,和适当标度的维修和监视纪录。
    泄漏检测的关键区域是安全卸压阀和安全膜,它们在系统中被用来安全释放气体。通过这些点的漏检,维护人员就能得到提醒去检查问题区域,决定VOC(挥发性有机化合物)释放的程度,并依次修复。或通过对释放时间的简单控制,决定释放到大气中的VOC的量。
检漏方法:
    在不同地方有许多方法来确定泄露和释放点。在个案基础上,可以确定监控阀门和安全膜的合适方案。在很多情况下,使用安全膜就能简化离散开放环境中的监控。如今绝大多数膜制造商都有这种能力。
在离散、压力、声音、和温度传感等方面,阀门释放检测的方法可靠地用了很多年。下面是这些方法的简要说明。
离散传感:
    zui基本的感测方式是离散监控。当现场装置处于逻辑开/关状态,这就是一种简单监控。无线技术对流程状况,以及监控传感器自身状态进行通信。离散传感是一种安全膜监控的理想方式。无论膜在线管、阀门还是容器中,它都可以从无线发射装置上,得到离散指示,监视释放时间和温度。
压力传感
    压力传感技术提供了一种有效方法来确定阀门状态,它能应用于任何一种安全阀。根据压力的增减,直接压力显示(气体)释放量,根据差压与平均水平的对比(不同压力平均化)可以推断(气体)是否释放或泄露。通过与声音无线单元结合,也可以确定泄漏或释放程度——这是一种可靠的方法。压力传感常用在反应堆和槽罐中来,根据标高测量监控泄露总量。基于压力增减的探测显示导管释放状态。
声音传感测量:
     流程工业中的多数阀门都承受着相当大的压力。压力越大,阀门的噪声就越大。一些情况下,来自于临近设备的噪音可能影响读取质量。为了准确地进行读取,阀门的zui大允许工作压力(MWAP)应该大于30PSI。低压由于不能发出足够的噪声信号使之无法被有效监视。
    典型的环境噪声基线是2-4UV(超声波值)在120PSIG (+)压力下。下面的图片显示了典型的超声波变化。其有250个超声波数据采样点(250项超声波计数值)。
    PPM值(百万分比浓度)由损耗时间来决定。每次完全释放都有一个根据管道大小、压力和节流面积预先确定的额定流量。为了计算PPM,释放所用时间开放,通过管线上的媒介进行VOC测量,计算逸散损失。
    为建立可靠的机械连接,就要为阀门找到一个*安装位置。如果阀门安装连接处有一个衬垫缓冲或位于管线入口端(即拐弯处、连接段等),它的输出测量值可能会比正常泄露量要大。
一个无线监控方案
    漏检有多种行之有效的办法,其中很多方法因为危险区域布线有着高昂成本。这zui少是$40每英尺,对于多数危险地区来讲,一个750英尺的线路,成本很容易达到$30,000。一个典型工程中如果有三到四个这样的地方,成本就可能高不可攀。
    无线发射机比如Honeywell XYR 5000可以监控这么多的点而无需布线成本。XYR5000以星形拓扑提供无数节点数据传送到控制室。XYR的星形网状拓扑的每一个基本单元能同50个现场设备进行通信。基于经过挑选的传感器方案,它能从50个现场设备中,读取多达100个过程变量和100个离散输入。
    如今,这种方案可以通过一个信道提供多达200个动态节点的信息,或通过800个现场设备双路输出和16个基站,以16个信道提供3200个点的信息。现场单元使用基金会现场总线FF来采集提供这些信息,包含传感器诊断、(3-5年寿命的)电池状态、报警点、工程单位原始值和单元识别码。
总之,使用无线方式进行漏检和修复有着这样的优点:
    (1)监控点显著增加时,成本比单线连接方案更低;
    (2)所有的测量点都能在工厂中枢被实时监测;
    (3)减少或消除侵害;
    (4)增强工厂安全。
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