赢创在其位于比利时安特卫普的工厂运营着一套氢气往复式压缩机装置。
2020年,该压缩机的两台气缸 采用了Istec RecipSys 200系统,通过连杆下坠监测来监测活塞环磨损,取代了过时的连杆下坠监测方案。经过数年的稳定可靠运行,RecipSys 200已成为该装置上监测活塞杆位移的标准监测平台。
为了实现全面的监测覆盖,赢创决定将现有的连杆下坠监测范围扩展至压缩机的全部四个气缸。Istec受委托通过传感器安装、配置、调试及后续系统改进来支持此次扩展,并完全遵循现有的测量理念。
挑战:对所有压缩机气缸进行全面的状态监测
现有的连杆下坠监测仅覆盖了压缩机安装的一部分。由于已有两个气缸处于监测状态,其余气缸也需要同等水平的状态监测,以确保整个机器在测量行为、报警处理和操作员解读方面保持一致。
面临的挑战在于以以下方式扩展连杆下坠监测功能:
- 保留了现有的落杆测量概念
- 与现有的控制和保护基础设施无缝集成
- 提供了可靠的活塞杆位移监测,作为骑行带磨损的指标
- 确保了 DCS 中所有信号的正确通信和可视化
目标并非引入新的监测概念,而是扩展已投入运行且经过验证、值得信赖的解决方案。
解决方案:利用 RecipSys 200 扩展连杆下落监测功能
通过添加第二台 RecipSys 200,活塞杆下坠监测范围得以扩展,将氢气往复式压缩机的监测覆盖范围从两个气缸增加到四个气缸。
作为整体系统集成的一部分,RecipSys 200 硬件由赢创(Evonik)负责安装。Istec 将该扩展系统与现场现有的监测架构及已采用的测量理念进行了全面对接。
通过应用相同的配置方法和测量原理,新增的气缸可与现有气缸以完全相同的方式进行监控,无需对操作员或维护人员的工作流程进行任何调整。所有活塞杆下落信息均可通过现有的工厂DCS系统获取。
实施:杆落监测系统的安装与调试
Istec 负责现场安装杆式落锤传感器,并完成了监测系统的配置和调试工作。
在调试过程中,通过利用飞轮上的现有相位基准,为每个气缸建立机械参考点,从而配置了连杆下行测量。该参考点被用于定义测量的零位。
基于此参考,已配置报警和跳闸阈值,以检测因骑行带磨损导致的活塞杆位移过大。在活塞与气缸发生接触前,预留了4毫米的剩余磨损余量。
所有测量、报警和跳闸功能均在调试期间经过测试。从监控系统到DCS的信号传输和可视化均已得到验证。
在测试过程中,发现DCS显示屏上两组落杆测量数据存在视觉颠倒现象,该问题已在现场考察后予以更正。
在此阶段,Istec还发现机柜布局与原始设计文档不完全一致。这包括未使用的布线以及ATEX组件与非ATEX组件之间的间隔不足。这些发现已被记录为改进建议。
在后续阶段,Istec 重返现场并实施了建议的改进措施,使机柜布局符合原始设计意图和 ATEX 隔离要求。
关键交付成果:监测扩展的结果
- 连杆下坠监测的覆盖范围从两个气缸扩展至四个气缸
- 在其他气缸上安装连杆下坠传感器
- 基于 RecipSys 200 的活塞杆下落监测系统的配置与调试
- 基于相量触发器的测量零点定义
- 基于骑手腕带允许磨损程度的报警和跳闸级别配置
- DCS中信号传输与可视化的验证
- 识别并记录机柜布局及ATEX合规性问题
- 根据建议实施机柜布局改进
影响:可靠且一致的压缩机监测
连杆下坠监测扩展功能已成功调试并集成到现有控制系统中。所有测量、报警和跳闸功能均已测试并验证,且确认了在DCS中的信号显示正确。
经过扩建及随后的机柜改进,该压缩机装置现已在所有四个气缸上配备了一套基于成熟且熟悉的监测理念、一致且易于维护的连杆下垂监测系统。
结论:对经实践验证的监测概念进行可扩展的延伸
该项目展示了Istec以受控且一致的方式,将久经考验的连杆下坠监测解决方案扩展至运行中的往复式压缩机装置的能力。
Istec基于现有的监测平台,将传感器安装、配置、调试及后续改进相结合,提供了一套技术上稳健的扩展方案,该方案与现有的安装和监测理念无缝衔接。
