化工企业系统安全解决方案

1、化工企业系统安全解决方案ENVADA在线监测故障诊断业务解决方案包含了ENVADA及其合作伙伴的产品与服务，旨在帮助您创造一个安全放心舒适的生产生活空间，使您不再为您的设备安全问题担忧。本方案主要面向化工行业，介绍企业如何通过在线振动监测保护系统解决方案来实现安全生产和设备保护。这是介绍ENVADA解决方案为您的企业所带来好处的成套指南之一：他详细阐述了其它公司通过与ENVADA携手合作所取得的成功。1. 化工企业现今的行业形势 您所面临的行业形势我国目前拥有化工企业 3万多家，占工业企业总数的73%，其中总资产为几十亿元人民币的特大型化工企业集团有10余家，中、小型化工企业占化工企业总数的9

2、9%以上。虽然企业规模大小不一，但它们都存在着共同相通的地方。化工企业采用的是典型的连续型大规模生产模式，原料在产品成本中占有很大的比重，车间自动化程度相对较高，对反应装置、仪表、设备状况要求很高，在不进行项目技术改造的前提下，生产过程中节约能耗难有大的突破。化工行业生产设备是一条固定的生产线，维护特别重要，不能发生故障，一但发生故障，就全线停产，损失严重。这就要求将安全生产排在第一位，实现不间断的安全运营。机器性能良好，可预知性的了解机器的突发性故障，磨损度和寿命预测，使企业可以提前预知机器可能产生的各种情况，提前作好准备，以达到保证不间断安全生产，准时交货，保持成本不变的要求。2. 您的问

3、题 我们的目标 发展方向为了实现不间断安全运营，减少停机维护，就需要超前性的实时在线振动监测，可以在机器还没有发生故障之前就通过机器的各种运行参数预知故障可能出现的情况和出现的时间，并且在危急时刻关机停车。这里着重考虑的是避免设备的随机性故障，因为随机性故障最突然，破坏性最大,所造成的损失也最严重。在反映设备状态的各种信号中，应用最广泛的是振动信号，因为振动是引起设备故障的主要原因，设备的各种故障一般在振动信号上有所反映，振动信号包含着各种丰富的信息，而对振动进行测量一般不会影响设备的正常工作，十分方便。振动监测是旋转机械运转状态监测的重要组成部分。随着生产技术的发展，一种以状态检修为基础的故

4、障诊断系统和预测技术得到推广和应用。这种技术的发展，将使得设备的维修方式从传统的“事故维修”和“定期维修”过渡到现代的“预知维修”，从而大大提高设备的可利用率，减少停机维修时间，降低维修费用，同时也压缩了备件的库存量和生产成本。此外旋转机械的振动监测技术也是转子的现场动平衡和转子动力特性实验研究等不可缺少的手段。旋转机械振动保护的重要意义在于当机组发生严重异常时，保护系统将自动动作使机组马上停止运转，以免造成破坏性或灾难性的损失。该技术是在状态监测及故障分析基础上发展起来的，是实现以先进的预知性维护取代以时间为基础的预防性维护的关键技术。旋转机械振动监测具有下面三个特点：方便性 利用现代的各种

5、振动传感器及其二次仪表，可以很方便地监测出设备振动的信号。在线性检测可以在现场以及设备正常运行的情况下进行。无损性在监测过程中，通常不会给设备造成任何形式的损坏。在线振动监测技术能对机械设备运行状态做监测及分析，通过实时监测和分析机械设备的故障状态以及随后的发展，不仅可以随时反映机械设备的故障及故障程度，而且可以预示今后什么时间机器的故障达到不可接受的程度而应停机维修，从而能对机械设备施行先进的预知维护，代替传统的以时间为基础的预防性维护，为安全生产提供科学保障。3. EN3800的特点和优势 您的生产保障 我们的产品 我公司生产的EN3800在线振动监测保护系统就是基于以上的目的生产设计的。

6、该系统适用于所有大中型旋转机械的在线监测保护，包括：汽轮机、水轮机、压缩机、燃气轮机、鼓风机、电机和水泵等。系统可连续测量和监视与设备安全有关的多种主要机械参数，如：转速、轴振，瓦振、胀差、摆度、偏心、轴向位移和机壳膨胀等参数。系统可兼容各种符合国际标准的传感器（包括振动位移传感器和振动速度传感器）。它将为您的设备不间断安全运营提供保障。EN3800系统总体结构EN3800B系统一般由传感器系统（电涡流传感器和速度传感器）、EN3800系统及计算机（应用上位机软件对历史数据进行分析诊断统计等）组成。EN3800系统的特点英华达公司开发的“EN3800振动监测保护系统”已在电力、冶金、石化等近百

7、台机组上应用，率先通过ISO9001国际质量认证，在国内处于领先水平。与国内外同类振动监测产品相比，EN3800系统具有以下特色：l 内置带掉电保护的大容量存储单元及3.5英寸软盘，可以实现大容量数据的记录、存储和保护、有利于建立设备的文档资料，为事故提供有利的分析手段。l 采用带背光彩色液晶屏汉化显示，视觉效果柔和，幽雅，明亮。具有7种基本显示方式，除棒图显示外，还可以提供参数趋势曲线显示、数字显示、曲线数字混合显示及追忆等，并可同时显示日期、记录百分比、通道名称、传感器OK状态、继电器动作状态及当前转速等多种信息。数值变化连续，读数精确。l 采用最可靠、最方便且最灵活的菜单设置方式，从根本

8、上避免了由于采用易出错的短接块设置方式，从而导致的人为错误。l 设置功能丰富，任意通道的显示范围、传感器灵敏度、报警值、报警延迟时间、报警逻辑、零点位置等均可通过软件来直接设置和调整，方便快捷，采用延时进入和密码保护方式，防止误操作。l 系统的每一通道均可以被用来监测轴振、瓦振、轴位移、胀差等，每一通道均可根据需要与不同类型的传感器相配，因而可以利用一套EN3800系统，完成众多监测功能的组合，具有极高的性能价格比。l 用彩色曲线在屏幕上连续描绘各通道的数值与变化趋势，并具有事故追忆功能，可以诊断旋转机械厂间的不平衡、碰摩、膨胀不均、轴位移异常、转速不稳定和轴承振动等故障，以及工厂发生的其他意

9、外事件。l 本系统硬件和软件功能扩展性极强，能够根据用户需要适当调整，为用户提供全面及时周到的服务。l 采用当代最先进的微电子技术，集成化程度高，体积小，抗干扰能力强，可靠性高，安装方便。l 提供数据分析功能，计算任意通道的最大值、最小值、平均值和报警次数等，为了解机组状态的变化提供了有力手段。l 带有RS232及RS485通讯接口，能够直接与计算机和DCS系统通讯，可以满足联网的需要。l 具有曲线拟合功能。本系统在测量胀差时，当要求的测量范围大于传感器的线性范围，或者由于被测凸台高度过低，导致传感器输出呈现非线性时，为了扩大传感器量程（使传感器的非线性段也可以得到应用）并且使输出呈线性，就需

10、要系统对传感器输出曲线进行线性拟合，使得曲线的非线性段得到应用，从而扩大了测量范围。本系统的这一功能具有很重要的实际意义，它使得广大用户不用再过分局限于传感器的输出线性度是否非常好，也不用过分考虑被测凸台的高度是否完全符合要求，这样，如果进行机组监测系统改造时，对增加胀差测点的要求就小得多，为用户提供了很大的方便。我公司的EN3800系统与国内其他单位的同类系统相比，具有三大明显优点：l 硬件设计采用先进的电子电路，安装、维护、更换方便，可靠性好。便于升级。l 我公司的EN3800系统软件在Windows系统中文环境下开发， 用户界面十分友好，操作使用极其方便。与其他系统具有良好的兼容性。l

11、我公司的EN3800吸收了国外同类系统的长处，也融合了我们公司十年来的经验，已得到实践检验，为工业生产的安全运行发挥了重要作用。4. 具体案例：吉林化学工业公司有机合成厂 案例研究1. 案例简介吉林化学工业股份（“吉林化工”）于1994年12月13日注册成立，控股股东为吉化集团公司。1999年，由于吉化集团公司上划中国石油天然气集团公司（中油集团)，以及中油集团公司重组，中国石油天然气股份成为吉林化工的控股股东。吉林化工拥有11个业务单位，其中六个为主要生产厂，另五家为辅助单位。公司的总资产达人民币177亿元，是中国最大的基本化工产品和化工原料生产商之一，也是中国最大的综合性化工企业之一，其主

12、要业务为生产和销售石油产品、石化及有机化工产品、合成橡胶、化肥及无机化工产品。 EN3800振动监测系统吉林化工工业公司有机合成厂有四台压缩机，原设备用美国本特利公司的7200系列振动监测仪表。1999年5月，决定给每台压缩机和压缩机升级换代而改配一套EN3800在线振动监测保护系统并于1999年6月投入正常运行。压缩机组振动监测系统的要求：蒸汽透平机，空压机，尾汽透平机每一单元选取2个轴位移，4个轴振动，另加一个转速测量。吉林化工集团EN3800振动监测系统由电涡流传感器和监测系统组成。监测系统选用北京英华达公司生产的EN3800智能在线振动监测保护系统。EN3800分8通道、12通道和16

13、通道三种规格。考虑到吉林化工集团对EN3800振动监测系统的长期监测和便于分设备维护，所以我们确定将以上三台机组分开布置监测系统：蒸汽透平机需要配置一台8通道EN3800用于蒸汽透平机监测，压缩机和尾汽透平机亦分别各配置一台8通道EN3800振动监测系统。2.EN3800系统主要功能和特点EN3800智能在线振动监测保护系统具有如下特点和功能：单台压缩机机组振动监测系统的构成如图所示。EN3800在线振动监测保护系统为旋转机械在线振动监测保护仪器，它是高科技的结晶，是机电一体化产品，具有独创性。它将机组状态监测保护和故障诊断集于一身，具有传统在线振动监测仪器不可比拟的优越性。压缩机的振动信号经

14、涡流传感器测得，并通过EN3800进行数据显示、存储、420mA变换及通讯，因EN3800带有彩色液晶显示屏，可以用多种方式实时显示压缩机机组的每个测点振动值，并把数据保存在磁盘上，形成历史数据。历史数据可以在EN3800显示屏上进行追忆，也可传输到安装有上位机分析软件的计算机上进行分析，以进一步掌握设备的运行状态和对设备故障进行初步诊断。涡流传感器压缩机振动信号信号的采集、显示、存储、变换及通讯、（EN3800现场仪表）PLC模块任意一台计算机420mA或通讯2.1 数据采集、存储EN3800每一个通道均可被用来监测振动信号，根据通道测量的现场信号变化情况，用户可以自己设定系统的采集时间间隔

15、等参数；每个通道有指示灯可指示传感器的状态。还可以通过设置菜单设置、调整任意通道的显示范围、传感器灵敏度、报警值、报警逻辑等，方便快捷。所有设置采用延时进入和密码保护方式，可防止误操作。提供初步数据分析和统计功能，计算任一通道的最大值、最小值、平均值和报警次数，如图。 数设置方式示意图EN3800启动后将按照转速进行数据采集、自动等时间间隔采样存储（本地存储）经过一定时间，就形成历史数据库，数据管理采用先进先出方式。数据库的数据间隔可根据用户需要而定。 例如，采样间隔设为2秒、12通道的EN3800在1.5M的存储空间上可以存储42小时的数据。良好的事故追忆和数据管理功能，内置带掉电保护的大容

16、量存储单元，提供内存中数据的追忆功能。配有3.5英寸软驱，软盘格式与PC机相同，方便地实现数据交换，实现大容量数据记录和保护，有利于建立设备的文件。2.2 实时监测振动通道监测和报警 ：各个测量通道具有独立的报警指示。通过软件设置，不同的通道之间可以用进行报警逻辑组合，报警延时时间、报警值也可通过软件按照用户的要求进行设置，继电动作输出采用干节点形式。 多种图形监测方式示意图用彩色曲线在带背光的彩色液晶屏上连续描绘各通道的数值与变化趋势，可提供参数棒图显示、曲线显示、数字显示、曲线数字混合显示及追忆功能显示等，并可同时显示日期、记录百分比、通道名称、传感器状态、继电器动作状态及转速等多种信息，

17、数值刷新快且精确。如图。传感器状态监测：EN3800上的每一个通道都有一个OK灯，它标志着传感器的状态，当电涡流传感器的前置器输出电压在正确的范围内时，表示其工作正常。EN3800上的OK检查电路检测到正确的电压后，驱动屏幕上的模拟OK灯（绿灯）亮。对于速度传感器，当信号线连接好后，有一定的信号检测电压，EN3800一旦检测到该电压，即认为该传感器连线正确，同样驱动屏幕上的模拟OK灯（绿灯）亮。当检测到传感器未连接或者断线，短路等情况时，OK灯灭。2.3 分析和诊断此部分所要完成的任务是更进一步的分析和统计，并具有诊断功能。在其内部采用模块化的设计方法，如图所示。EN3800振动监测分析系统E

18、N3800采集的数据通讯 分析和诊断系统结构图数据管理趋势分析事件统计通道设置数据打印相关分析数据库管理 主要有数据库管理、用户信息管理、软盘数据转存到硬盘以及打开数据文件读硬盘数据四大功能。根据系统的需要，我们将把“软盘数据转存到硬盘”这项功能改为直接通过网络把数据传送到EN3800振动监测分析系统，方便客户进行分析。 数据库管理：主要是将不同的EN3800，或不同时间段的数据文件保存在不同的数据库中；并可根据需要创建、删除数据库。 用户信息：对数据文件的附加说明，和数据文件一一对应，每个数据文件均有独立的用户信息。软盘数据转存到硬盘：EN3800具有一定的存储能力，可存1.4M的压缩数据。

19、此项作用是将EN3800存储在软盘上的数据转存到计算机的硬盘上，供分析用。根据需要，还可通过网络把数据传送到装有EN3800振动监测分析软件的计算机中，方便客户随时进行远距离监视和分析。打开数据文件读硬盘数据：将转存的数据文件装入系统，为后续分析提供数据。用户可按照文件名称、通道、起始时间、结束时间排序，之后选择任意多个数据文件一起分析。趋势分析有单通道趋势分析图、多通道趋势分析图和通道细化趋势图三种。示例图如图所示。图中的左边是标尺，其值可改变，以修改波形的幅度和位置。还可改变时间压缩率，可对趋势波形在时间轴上进行压缩，将波形全部显示在当前窗口，便于观察。可根据需要选择通道及通道曲线的颜色和

20、打印趋势图。 趋势分析示意图数据统计 将数据文件统计后，可列出报警类型统计、报警次数统计、报警时间统计、极值统计等。可将每次报警事件，包括超过报警值、报警恢复的时间及当时数值按顺序列表。通道设置 协助用户进行EN3800系统的通道设置，修改通道的名称、信号类型、灵敏度、上下限值等参数后将数据存到软盘，通过EN3800的软驱读取设置文件，完成设置任务。数据打印 打印数据分析的趋势图。2.4 其它功能 独立的转速通道 具有独立的转速测量模块，不占用系统的振动通道，可以实现鉴相脉冲输出功能，精度高，误差<±1rpm。可靠的保护功能当设备的监测数值超过系统的保护设定值之后，经过设定的延

21、时时间，系统的继电器动作，使系统停止运行。此功能是可以通过软件进行设置。良好的抗电磁干扰能力和粉尘隔离措施能在恶劣的现场环境中准确测量，输出稳定。系统整体功耗小，同时内部有良好的散热设计，无需风扇，确保电子元器件工作的稳定性。采用封闭式安装，有效隔离粉尘。良好的硬件可扩展性和通讯能力EN3800集成度高，硬件和软件功能扩展性极强，能够根据用户需要进行调整；带有RS232及RS485通讯口，还可提供1-5V和4-20mA标准输出，可直接与计算机和DCS系统通讯，满足联网要求。另外，所有的EN3800仪表可以互相联网通讯。3. 系统保护功能 EN3800的基本功能之一就是提供机组的保护功能。如果EN38