今天的煉油廠不斷面臨挑戰(zhàn)，在不增加設(shè)施規(guī)模的條件下既要持續(xù)運(yùn)營(yíng)又要增加產(chǎn)量，為此煉油廠飽受壓力。在北美和歐洲，一些老的煉油廠要么由于經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)能過(guò)剩而關(guān)閉，要么繼續(xù)運(yùn)營(yíng)卻幾乎不再改進(jìn)。這意味著剩余的煉油廠必須以較低的運(yùn)營(yíng)成本才可保持競(jìng)爭(zhēng)力，或者通過(guò)進(jìn)口成品來(lái)滿足當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)的需求。以上措施在緊縮和經(jīng)濟(jì)不確定性的背景下會(huì)被采用。
在全球的其它地區(qū)(特別是亞太和中東地區(qū))，盡管施工和調(diào)試時(shí)間緊張，新投資的煉油廠仍在緊鑼密鼓的建設(shè)當(dāng)中。很多煉油廠位于發(fā)展中國(guó)家，但在那里很難找到有經(jīng)驗(yàn)的操作人員。煉油廠面臨的這些嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)和人員配置的現(xiàn)狀，要求煉油廠對(duì)性能改進(jìn)，同時(shí)保證安全、能源效率、可靠性和可用性方面提出更高的要求。
無(wú)線技術(shù)通過(guò)結(jié)合過(guò)程操作和設(shè)備監(jiān)測(cè)，針對(duì)這些交叉問(wèn)題提供了整體解決方案。方案主要有四方面優(yōu)勢(shì)：
-- 添加過(guò)程監(jiān)測(cè)所需的新測(cè)點(diǎn)具備靈活性
-- 監(jiān)測(cè)二級(jí)泵和其它旋轉(zhuǎn)設(shè)備
-- 提供新測(cè)量方法，如聲波和振動(dòng)變送器
-- 使用變送器測(cè)量方式替代就地表頭
無(wú)線應(yīng)用
由于成本因素，大多數(shù)煉油廠在建設(shè)時(shí)都會(huì)盡可能減少設(shè)備安全操作所需的測(cè)量?jī)x表和控制裝置。因?yàn)槊吭黾右豁?xiàng)測(cè)量都會(huì)增加成本，所以工藝設(shè)計(jì)人員通常會(huì)考慮工廠安全啟動(dòng)和運(yùn)營(yíng)所需的最低標(biāo)準(zhǔn)，然后讓最終用戶根據(jù)需求進(jìn)行添加。經(jīng)常被忽略的地方是設(shè)備狀況監(jiān)測(cè)。一方面是由于經(jīng)濟(jì)原因，另一方面是因?yàn)閹啄昵案緵](méi)有無(wú)線振動(dòng)變送器和聲波變送器，因此也不會(huì)成為設(shè)計(jì)師可選的工具。
過(guò)去，操作員通常使用手持采集設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)指示壓力計(jì)和溫度計(jì)進(jìn)行大量讀數(shù)操作。這種方式勞心費(fèi)力并且人力資源使用效率低。它不僅限制讀數(shù)的頻率，而且可能需要員工爬到溫度較高的過(guò)程設(shè)備上收集數(shù)據(jù)，增加了人員受傷幾率。
在沒(méi)有設(shè)備狀況信息的條件下，建立一個(gè)合理的維護(hù)計(jì)劃是非常困難的，而且意外的設(shè)備故障會(huì)導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)低效、產(chǎn)品不合規(guī)格或不必要的設(shè)備關(guān)斷。額外的測(cè)量可以增進(jìn)對(duì)資產(chǎn)設(shè)備狀況的了解，但在過(guò)去增加儀表的成本十分高昂，這包括儀表的采購(gòu)價(jià)格、額外的I/O連接點(diǎn)必需的布線、更改文檔以及需要遵循變更管理 (MOC) 流程的花費(fèi)。為改變這一狀況我們能做些什么呢?
無(wú)線技術(shù)是助推器
增加儀表的一種經(jīng)濟(jì)高效的方法是使用無(wú)線設(shè)備。無(wú)線儀表技術(shù)現(xiàn)在唾手可得，而且在全球范圍內(nèi)得到了普遍使用。WirelessHART技術(shù)已久經(jīng)考驗(yàn)，是一項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) (IEC 62591)，并且在2013年12月已經(jīng)成為中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施無(wú)線所需的工程量很小，易于安裝和調(diào)試，而且容易擴(kuò)展。將儀表添加到 WirelessHART 網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際上會(huì)提高通信可靠性并擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。
不適用無(wú)線技術(shù)的領(lǐng)域
盡管無(wú)線變送器有很多優(yōu)勢(shì)，但并不是所有應(yīng)用的最佳選擇。多數(shù)情況是因?yàn)閿?shù)據(jù)速率。雖然某些無(wú)線設(shè)備可設(shè)置為每秒更新一次，但這種設(shè)備更適合更新次數(shù)為每分鐘更新幾次或間隔更長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用。需要快速響應(yīng)的資產(chǎn)設(shè)備(如流量和壓力控制)最好使用有線儀表。
現(xiàn)有煉油廠的解決方案
一個(gè)典型煉油廠的重要資產(chǎn)監(jiān)測(cè)解決方案涉及四個(gè)不同領(lǐng)域。包括：
-- 泵可能因軸承磨損、校準(zhǔn)問(wèn)題和葉輪葉片損壞而導(dǎo)致的振動(dòng)加劇(圖 1)
-- 強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)軸承磨損、校準(zhǔn)、百葉窗損壞、葉片損壞和共振頻率
-- 壓縮機(jī)的軸承磨損、潤(rùn)滑問(wèn)題、葉片不平衡和校準(zhǔn)問(wèn)題
-- 冷卻塔的軸承和齒輪故障、傳動(dòng)軸未校準(zhǔn)和過(guò)度振動(dòng)。
圖 1. 一個(gè)典型煉油廠重要資產(chǎn)管理計(jì)劃應(yīng)包括監(jiān)測(cè)泵是否存在氣蝕和軸承損壞。
提供的預(yù)制熱交換器解決方案可使用現(xiàn)有有線和無(wú)線儀表應(yīng)用方案，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的全天候自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，從而改進(jìn)運(yùn)營(yíng)和降低能源成本。此類產(chǎn)品使維護(hù)人員能夠在保證最佳傳熱性能的前提下安排清理和維護(hù)作業(yè)。由此，煉油廠可以將因污垢導(dǎo)致的能源和產(chǎn)能損失降低至10%。就一個(gè)250,000-bpd 產(chǎn)量的煉油廠而言，這意味著所有過(guò)程單元每年可至少節(jié)省 350 萬(wàn)美元。
