美国艾默生专门从事对重要负载供电保护的解决方案及相关配套产品的研发、生产及销售。于1920年研发、制造出世界上第一台双电源自动转换开关(ATS-Automatic Transfer Switch)。经由不断的努力、创新与发展,公司产品一直是电力业内自动转换开关产品的首选,是ATS业界的领导者。目前产品广泛应用于电信通讯、数据传输、网络、石化工业、航天以及制造业等领域。
艾默生UPS电源1985年ASCO加入世界500强艾默生电气有限公司,并成为其旗下五大业务领域之一的艾默生网络能源有限公司的成员。公司现在中国设有北京、上海、广州、成都、南京五个办事机构以及一个亚太技术服务中心。在国内各重要供电场所,如:机场、银行数据中心、地铁等均能见到ASCO产品发挥其卓越的功效。
艾默生UPS电源ASCO总部位于美国新泽西州Florham Park,全球拥有五家工厂,超过1700名员工。在美洲、亚洲、欧洲、拉丁美洲、非洲及中东设有超过60家办事机构及服务中心。每年制造、运输数以万计的ATS及相关产品至世界各地。
艾默生UPS电源在不断完善已有产品的同时,ASCO还提供多元化产品及解决方案以符合各种对紧急电源切换应用的要求。除广泛应用的开路式自动转换开关外,我们还研发了闭路切换开关CTTS、延迟切换开关DTTS、维修时仍可继续供应电力的旁路隔离抽出型开关ATB\ACTB、静态电子式高速切换不断电开关STS、闭路式线性加卸载切换系统SLTS、中压切换开关MVATS,MVCTTS、多电源切换系统、发电机并联系统、紧急电力管理系统、照明控制接触开关及暂态浪涌电压突波抑制器。另外,我们还提供一般切换第四极或重叠切换第四极,以确保接地故障保护系统的正常运作,并可解决因不平衡负载切换而产生的暂态现象。
艾默生UPS电源据电气工业主要杂志所作的公正调查,相比其他产品,ASCO自动转换开关及相关产品更受设计院、甲方、承包商的青睐。其原因显而易见-我们视研发为企业的生命。我公司拥有世界上最先进的转换开关研发实验室以及众多经验丰富的工程师。我们始终在研发与制造设备方面投入大量资金。ASCO创建一套严谨的生产管理和质量监控体系,ASCO技术标准体系和专业生产设备确保每台产品都能安全可靠运行。
艾默生UPS电源ASCO为ISO9001认证合格的制造厂,自动转换开关为UL1008认证合格产品,是全球第一家取得CE、IEC60947-6-1及Kema Keur认证合格的自动切换开关,符合NFPA 20,70,99,110,IEEE241,446及NEMAICS10-1993(ISC2-447)法规标准。
艾默生UPS电源随着公司在华销售和服务体系的扩展和完善,以及遍布各地的代理公司和分销机构的成长和合理布局,面向客户提供最大限度的方便性,ASCO专业受训人员将更加充满信心,以卓越的产品为您提供迅速、便捷的服务。无线技术如何全面发挥泵监测技术的功效 了解通过对泵实施预防性维护技术,无线技术如何 帮助降低了泵的使用成本 — 帮助提高工厂可靠性 并确保了生产目标、设备和人员安全。 泵是很多过程行业中的关键设备。例如,在一家典 型的精炼厂中,泵设备的常规用量大约为 200 台, 从原油设备进料到下游作业,到处都能见到它们的 身影。泵设备的重要性由此可见一斑,然而在许多 精炼厂中,只对很少的泵进行持续监测以便发现潜 在故障信号。 导致泵发生故障的原因有很多,例如,正常的机械 磨损会造成密封、轴承或其他内部组件故障。更改 过程变量会影响泵的性能或造成气蚀损坏。泵安装 过程中的偏斜或不平衡也会引发很多问题。 据业内估计,泵故障造成的生产损失高达 0.2%, 泵维修费用在总维护预算中的占比高达 7%。在最 糟糕的情况下,关键泵的故障不仅会导致收入损失、 安全事故和环境事故,还会对企业形象、机构审计 带来负面影响,增加维修费用,甚至带来严重处罚。 为了延长使用寿命,过程行业中的一些关键泵采用 了储油器,这种装置的功能是使油通过泵轴承箱循 环冷却并润滑轴承。油流回储油箱并保持适当的油位,这对于确保泵性能尤为重要。如果油位处于安全限值 以下,轴承很快会因缺乏润滑油而发生磨损和过热,这种情况通常都会引发泵故障。 泵是很多过程行业中的关键设备。 (图片:艾默生过程管理) White Paper Dec.2014 2 监测润滑储油箱油位的传统方法是使用玻璃视窗和量油尺手动检查。这需要操作员前往现场,执行耗时的检 查工作并手动更新记录。有时每天都需要巡视,但一般情况下只能做到每周甚至每月一次。这意味着无形中 损失了大量润滑油,直到泵过热或发生故障时才发现。 无线音叉液位开关提供持续保护 现代液位仪表轻松实现了准确、可靠和连续的储油箱 液位测量。操作员无需巡视,因而节省了时间并降低 了成本;而且操作员不必暴露于各种过程条件下,从 而降低了受伤或事故的风险。此外,还消除了检查和 记录润滑油液位时可能出现的人为错误。 无线音叉液位开关是低液位和高液位报警应用的理想 之选。此类开关基于音叉原理,其振动频率取决于音 叉是否浸没在液体中。与很多其他液位开关技术不同, 无线音叉技术没有会发生磨损或卡滞的运动部件,因 此更不易出现故障。 但如果将许多泵安装在难以到达或偏远的场所,为了 安装用于低液位报警的传统有线设备,还需完成仪表 缆线、线槽、管段和配线盘等等困难且昂贵的安装作 业。 无线设备用于低液位监测 无线技术设备易于安装,软硬件易于配置,能够非常 精确、可靠地实现连续低液位监测,在泵轴承损坏之前就能检测到低油位情况,从而防止发生严重事故。最 新一代无线音叉液位开关具有内置诊断功能,而且刷新速率快,使其适用于广泛的关键应用。 例如,艾默生罗斯蒙特无线液位开关 2160 的刷新速率达到 1 秒,使其成为液位控制应用,包括液位变化很 快的快速移动应用的理想之选。增强型诊断功能可检测到音叉损坏、传感器损坏、音叉上堆积介质以及音叉 过度腐蚀等各种情况。 White Paper Dec.2014 3 无线技术消除了有线技术相关的安装活动;此外,工厂调试、远程配置和诊断以及简单的设置过程令无线设 备调试更快、更简单,即使经验不足的人员也可轻松操作。调查显示,无线技术是一种经济高效的解决方案, 与有线产品相比,可节省 30%甚至更多安装成本。 图库 此外,在现场建立无线网络后,便 可对其进行扩展。随着工厂扩建, 可快速安装其他无线仪表,提供更 多液位测量点,从而支持连续监测 或临时用于特殊检测。 无线压力变送器有助于防止气 蚀 随着用户不断探索无线技术带来的 新机遇,艾默生等制造商也积极响 应,提供了更多具有集成无线连接 功能的产品。以泵监测设备为例, 罗斯蒙特 3051S 等无线压力变送 器可用于检测出口压力波动,以 防止气蚀和叶轮损坏。 无线温度变送器可用于检测泵温度的变化,因为这种变化可能意味着泵内部组件损坏或密封出现故障。磁传 感器和无线振动变送器通过过度振动预警,指示可能最终导致泵故障的轴承磨损。 无线网络以其更高的灵活性而具有更广泛的应用范围,尤其适合小区域内的设备安装。无线网关通常可支持 多达 100 台设备,对于大部分工厂应用来说,这是个理想的值。但有时,工矿需要在远程位置部署支持少量 设备的小型网关。艾默生推出的全新智能无线网关 1410 满足了这一需求。此款易于安装的紧凑型网关专为 较小规模的远程现场应用而设计(最多 25 台设备),配有必要的安全和诊断功能,确保运行安全、可靠。 紧凑型网关与罗斯蒙特无线音叉开关等无线仪表相结合可以实现远程泵的健康监测,通常这些位置无需大规 模搭建无线网络。 总结:在很多过程行业中,泵都是关键组件,一旦发生故障,无可避免地会发生非计划停车以及安全和环境 问题。传统的泵设备检查方法为人工巡检,需要手动读取和记录仪表数据。 艾默生的泵健康监测集成方法 White Paper Dec.2014 4 现代仪表轻松实现了准确、可靠和连续的泵设备测量,同时将监测范围延伸到了更远的位置。无线技术可轻 松地将监测范围扩展到难以到达或偏远的位置,还可将压力、温度和振动变送器等其他无线设备添加到网络 中。紧凑型网关为搭建小规模的本地网络提供了便捷方式,进而将无线设备的诸多优势拓展到更多的应用中。 * 来自:艾默生过程管理。本文介绍了某 LPG 罐区成功实现自动化的先进案例,在仅一周的时间内,该罐区实现了整个控制系统和全 部运行监控的自动化,并严格遵循国际环境与安全法规的各项要求,成功实现了与现有的 Pemex 天然气与 石化系统的无缝集成。 该罐区位于墨西哥阿他托尼科市,是现代化程度最高的罐区之一,主要负责 LPG 的接收、存储和输送。该 罐区的设计产能为 20,000 bpd,每天可灌装 160 辆油罐车。 罐区通过 18km 的 PEMEX Cactus 管线输送 LPG,确保满足墨西哥中东部地区目前和未来的 LPG 需求。同 时罐区设备必须通过严格的质量、安全和环保的管控标准。 罐区主要负责 LPG 油罐车的接收、存储、安全和灌装。产品的接收压力为 20 kg/cm2,可以选择存储在室 温环境下压力为 7 kg/cm2、容积约为 4000 m3 的两个储罐内。 目标 在整个项目初期,股东们提出了以下基本要求,以确保该罐区的正常运行: 1) 控制系统运行的安全性和灵活性,以及与现有的 Pemex 天然气与石化系统正确、可靠的集成。 2) 安全系统必须实现对操作的 100%监控,同时整个运营周期都应满足所有国际环境和安全法规要求。 3) 必须在一周内完成项目实施。 为了实现罐区接收、存储和输送的最佳运行和控制,对该项目提出了更多的要求: • 确保在第一阶段达到 12,500 至 50,000 bpd 的灌装能力。 • 满足墨西哥中东部地区 LPG 的数量和质量需求。 • 运营周期和罐区设备生命周期达到国际标准(30 年)。 图 2. 整体架构 – 罐区设施 整体方案 该罐区的设施建设对于 EPC 承包商(设计、采购、施工和工程采购)带来了巨大挑战。项目需要设计一个全 面的解决方案,包含罐区过程控制系统(监控库存和油罐车灌装)以及罐区安全仪表系统(紧急停车系统和 火气系统)。同时,还需要提供控制系统的访问权限,从而确保 Pemex(SAP)管理系统与罐区控制和安全仪 表系统之间的正确通讯。 来自艾默生过程管理的专家团队拥有罐区的自动化专业知识和经验,他们与罐区的操作人员的合作贯穿整 个 FEED 阶段(前期工程和设计阶段)。艾默生建议配置 DCS 系统(分布式控制系统)实现罐区的自动化, 然而项目最初阶段选择使用 PLC 系统(可编程序逻辑系统)。配置 DCS 系统的方案最终获得了负责项目审计 公司(AEC 独立工程服务公司)的支持,AEC 公司负责为罐区避免短期内资产贬值提供担保。AEC 董事长 Anthony E. Chodorowski 说:“我们负责确定满足技术要求的最佳技术产品,最后我们选择了分布式控制 系统:艾默生的 DeltaV 数字式自动化系统和两套 DeltaV SIS 安全仪表系统(一套用于火气系统,另一套用 于紧急停车系统)。” 艾默生在灌区的贸易交接计量点和罐区安装了计量撬,同时也完成了现场所有仪表的安装(球罐的雷达液 位计除外)。 实施与结果 在罐区达到其设计产能即 20,000 bpd 后的 24 小时内执行部署和调试,最终实现了计划产量如期完成。 图 3. LPG 管道 Cactus - Zapopan - Tula - EB-04 站的接收端 据统计,类似罐区的灌装过程需要耗费一个半小时,而且测量误差值高达 50kg。然而阿他托尼科市的罐区 仅用了大约一半的时间就完成灌装,将误差值控制在 1kg 以内,10 个加气岛每天可以灌装 160 辆油罐车, 这意味着每天比类似罐区的灌装数量增加了 40 辆。专家指出,这对于作为墨西哥人口最为密集的该区域来 说大有裨益。 图 4. 泵站 在整个项目的安装、调试及之后各执行阶段,EPC、承包商及艾默生的协作非常顺利。 最终项目成功实施。在投用后的八天内,产能提高了 220%,灌装产能增加值超过 40,000 bpd。专家表示项 目成功主要得益于该工厂设计的灵活性以及运行控制系统的稳健性,从而适应产量的显著变化。 该系统灵活性带来的另一个优势是油罐车的灌装时间得到了显著改善。由于集成了 Pemex 系统(SCADA 和 SAP),实现了储罐信息的轻松访问,提高了操作的透明度。 图 5. 控制图 另一个重要结果是工艺使用的贸易交接计量点(EB-04 站)和工厂计量撬将测量精度提高至 0.05%。计量撬 测量精度通过质量流量计实现,最终实现工厂质量完美的物料平衡。 存储区前后各安装一台色谱分析仪,用于接收、存储和输送—LPG 设备接收和输出的质量管理。存储区后 方的色谱分析仪每隔 20 分钟进行一次采样分析。 图 6. 油罐车装料区 图 7. 存储区 据数据和可靠统计显示,安装的控制系统能够将运行的可靠性提高至 99%以上。 安全仪表系统 首先深入分析罐区的安全系统。 在该案例中,使用了艾默生的 DeltaV SIS 系统(火气系统和紧急停车系 统),因为该系统被认为能够 100%满足国际规范和功能安全标准即 IEC 61508-3 和 IEC 61511-1。 罐区的火气系统采用艾默生的 DeltaV SIS 系统,以分布式的方式保护现场。用户可以通过该系统检测异常 区域并直接对其采取措施。该系统与现场的火气检测器连接,能够控制消防水压以及主水泵电机、消防泵和 泄压泵的开关顺序,以及备用动力发电机点火继电器的开合。同时也将可视报警(灯)和声音及雨淋阀(消 防水)集成在该系统中。相反地,紧急停车系统控制紧急切断阀(XV)的开关,从而将所涉及区域进行隔离, 否则一旦发生意外事故就需要隔离整个罐区设备。同时系统也集成了压力变送器和探测器等主要传感元件, 一旦检测到爆炸性混合物,紧急停车按钮将变成红色,从而触发系统控制器动作。 罐区自动化系统的另一个重要功能是它能够与液压系统相互作用,液压系统用于控制自动喷水灭火系统连 接的快速关断阀门。当存储液体的温度超过 40 °C ,或者存储液位超过上限,或者储罐附近区域出现泄漏 时,这些阀门(被称为“维氏温度计”)立即动作。 该系统准确协调火气系统、紧急停车系统和过程控制系统的运行,与工厂所采取的安全措施协同工作。例 如,在工厂和防雷系统的各个关键点安装监控器,这一举措帮助工厂创造了自 2012 年 5 月投产以来 730 天 无安全事故的重要里程碑记录。 图 8. 油罐车装载区 在安全系统规划阶段需要考虑的另一个关键点是油罐车的访问控制系统,该系统与过程控制系统相互协作。 部署该系统是为了实现罐区油罐车的进入、输出和分配的自动控制,它与过程控制系统和 Pemex 天然气和 石化系统 (SAP)集成到一起。后者确定每小时的装载计划。利用 Pemex 内部安全系统(称为“Sastra Annex I”),油罐车在进入罐区之前需要通过 21 个 Lizan 检测点。截至今日,部署艾默生的火气系统和紧急停车系 统(分别为 DeltaV 自动化系统和 DeltaV SIS 系统)后,该工厂运行已经实现了 100%控制,包括确保运行 安全性和连续性的技术人员。 “该系统灵活、稳固、可靠,它可以确保工厂在最佳性能模式下运行,并且满足季节性的需求波动。”阿他 托尼科市罐区的经理说。罐区工程师 Moses Decto 认为:“通过单个系统实现了现场的全面控制,确保我 们能够监控所有的生产波动。” 下一步计划 基于安装艾默生系统为接收、存储和输送装置带来的优势,该项目的决策组正在分析纳入新罐区的可行性。 该项目的下一阶段目标是 Tuxpan 罐区,通过新的 Tuxpan 管线实现其与现有罐区的连接。通过网络通讯, Tuxpan 管线的 SCADA 系统能够实现与现有罐区的通讯,包括泵站和控制系统的安全信息。(本文首次刊 登在 Petrotecnia 2013 年 12 月版) 鸣谢 作者特别鸣谢 Alfonso Viniegra Casillas 对于本篇文章在撰写和校对过程中所提供的帮助。 关于作者: Marcelo Carugo,艾默生过程管理公司拉丁美洲炼油行业总监 Fernando Mirafuentes,艾默生过程管理公司墨西哥区域方案与工程经理