第49卷第6期石油化工自動(dòng)化Vol 49, No 62013年12月AUTOMATION IN PETRO- CHEMICAL INDUSTRYDecember, 2013靜電電流儀在聚烯烴反應(yīng)器中的應(yīng)用丁蘭蓉(中石化上海工程有限公司,上海200120摘要:針對(duì)氣相流化床聚烯烴反應(yīng)器內(nèi)部聚合物結(jié)塊的現(xiàn)象,采用靜電電流儀進(jìn)行監(jiān)控。從靜電電流儀的種類入手,對(duì)靜電電流儀的工作原理特點(diǎn)在設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)、具體應(yīng)用中的數(shù)據(jù)分析等各個(gè)方面進(jìn)行了闡述,并結(jié)合具體項(xiàng)目對(duì)靜電電流儀的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究關(guān)鍵詞:靜電電流儀反應(yīng)器結(jié)塊靜電流型靜電壓型中圖分類號(hào):TH89文獻(xiàn)標(biāo)志碼文章編號(hào):1007-7324(2013)06-0064-03Application of Electrostatic Transmitter for Reactors in Polyolefin Plant(Sinopec Shanghai Engineering Co. Itd, Shanghai, 200120, China)Abstract: Contraposing the phenomena of agglomeration inside gas phase fluidized bedpolyolefin reactor, electrostatic transmitter is used for monitoring the reactor inside states.Start from the type of electrostatic transmitter, operation principle, feature, considerationsduring design, data analysis in detailed application are discussed. Combing with specificproject, the application of electrostatic transmitter is diKey words: electrostatic transmitter; reactor; agglomeration; static electricity current typestatic electricity voltage type靜電電流儀在氣相流化床聚烯烴(聚乙烯、聚2靜電電流儀的工作原理及特點(diǎn)丙烯)工藝中經(jīng)常被應(yīng)用,其主要目的是為了監(jiān)測(cè)2.1靜電流型電流儀反應(yīng)器內(nèi)電荷不平衡的情況,使操作工根據(jù)監(jiān)測(cè)到實(shí)驗(yàn)證明,反應(yīng)器內(nèi)存在的電荷活動(dòng)構(gòu)成一個(gè)的數(shù)據(jù)及時(shí)采取措施,防止反應(yīng)器內(nèi)部形成片狀聚近似完美的電流源,當(dāng)一個(gè)傳導(dǎo)通道接地的電極放合物或聚合物結(jié)塊等現(xiàn)象的發(fā)生從而延長(zhǎng)反應(yīng)器到反應(yīng)器內(nèi)部時(shí),其電流量與流通電阻無關(guān)。而與運(yùn)行時(shí)間,減少停車和安全事故的發(fā)生電極的電阻相關(guān),因流通電阻較低,故電流就可以由于烯烴聚合反應(yīng)是放熱反應(yīng),如果反應(yīng)熱不在基本的對(duì)地電勢(shì)下直接測(cè)量出來。能及時(shí)散出反應(yīng)器溫度就會(huì)達(dá)到或超過聚合物的靜電流型靜電電流儀的特點(diǎn):可適應(yīng)流化床軟化溫度,造成顆粒結(jié)塊。同時(shí)反應(yīng)器內(nèi)靜電引起反應(yīng)器的苛刻環(huán)境,可承受反應(yīng)器內(nèi)劇烈撞擊等情的結(jié)塊以及催化劑活性太高等原因?qū)е碌慕Y(jié)塊嚴(yán)況;反應(yīng)器內(nèi)無需引入高電壓源來測(cè)量靜電電流;重時(shí)均會(huì)引起裝置停車和產(chǎn)生廢料,對(duì)正常的工廠輸出板、電源板過壓保護(hù)器等電子部件與反應(yīng)器生產(chǎn)造成損失。因此,對(duì)于氣相法聚烯烴反應(yīng)器的探頭組合成為一個(gè)整體,也有分體式設(shè)計(jì),安裝使靜電電流測(cè)量是相當(dāng)重要的用方便;現(xiàn)場(chǎng)電子機(jī)殼上有1個(gè)窗口,可以觀察發(fā)1靜電電流儀的種類光二極管的棒圖顯示及控制設(shè)定;維護(hù)時(shí)除了電源目前聚烯烴裝置中常用的靜電電流儀主要有板上的保險(xiǎn)絲外,沒有其他需要更換的部件;輸出兩種:靜電流型電流儀和靜電壓型電流儀。顧名4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào);用戶可選的靈敏度、量程和思義,靜電流型電流儀是一種直接測(cè)量電流的儀表,而靜電壓型電流儀在測(cè)量毫伏電壓后再轉(zhuǎn)換為稿件收到日期:2013-06-14,修改稿收到日期:2013-08-20電流。具體項(xiàng)目中采用哪種類型的靜電電流儀可作者簡(jiǎn)介:丁蘭中國(guó)煤化工9年畢業(yè)于華東以根據(jù)各自的特點(diǎn)來選擇其中某些專利的聚乙烯化工學(xué)院生產(chǎn)過CNMHG海工程有限公和聚丙烯工藝會(huì)配套靜電壓型電流儀,也可根據(jù)需司,從事石油化工自動(dòng)化工程計(jì)工作,任儀電室副主任、高級(jí)工要選用靜電流型電流儀。程師第6期丁蘭蓉.靜電電流儀在聚烯烴反應(yīng)器中的應(yīng)用平滑設(shè)定,有從0~0.1nA到0~1000nA共9個(gè)器中靜電電流活動(dòng)的相應(yīng)指示。量程可選;經(jīng)認(rèn)證可用在危險(xiǎn)區(qū)域靜電壓型靜電電流儀的特點(diǎn):測(cè)量有壓容器缺點(diǎn):需要外接電源115V(AC),230V的靜電電流活動(dòng),探頭可以永久安裝在容器內(nèi);電(AC),24V(DC)(可選)。子部件可作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)4~20mA輸出的二線制2.2靜電壓型電流儀變送器,無需外供電;設(shè)備安裝接口可有多種選擇;靜電壓型電流儀的電路原理如圖1所示。出于安全考慮,探頭內(nèi)為雙電極設(shè)計(jì);缺點(diǎn):現(xiàn)場(chǎng)沒有顯示。另外,潮濕會(huì)影響高值電阻并減少絕緣自動(dòng)短路開關(guān)±3kV體表面的電阻,所以一定要用干燥的氮?dú)獯祾唠娮覴>400G9過載E轉(zhuǎn)換器「mF420mA輸出部件?？刂破?靜電電流儀設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)3 MQ2由于靜電電流儀的探頭是插入反應(yīng)器內(nèi),選型24v)電中需要注意探頭必須符合反應(yīng)器的溫度、壓力等操作工況,同時(shí)還要能承受反應(yīng)器內(nèi)聚合物塊料偶爾-9.75-9.75mVI mF對(duì)探頭的撞擊。探頭多為圓柱形設(shè)計(jì),探頭外徑應(yīng)符合反應(yīng)器法蘭接口內(nèi)徑的要求,并在設(shè)計(jì)中要注圖1靜電壓型靜電電流儀的電路原理意查看反應(yīng)器的制造圖紙,并將反應(yīng)器法蘭開口尺圖1中,高值電阻器和1.3M的電阻器組成為寸、反應(yīng)器壁厚等信息提供給制造商,以確保安裝E-轉(zhuǎn)換器提供毫伏級(jí)信號(hào)的分壓器。具體的分壓連接準(zhǔn)確無誤。靜電電流儀探頭的安裝位置通常計(jì)算公式為1.3×105/(4×101+1.3×10)=在氣相反應(yīng)器的分布板上方,因?yàn)榉磻?yīng)器分布板的1/307693,即每307693mV(大約308V)的靜電結(jié)塊比較危險(xiǎn),如果分布板上存在結(jié)塊,該快速增壓會(huì)引起E-1轉(zhuǎn)換器1mV的輸入信號(hào),E-I轉(zhuǎn)換大,會(huì)造成反應(yīng)器停車并需要清理流化床。探頭安器0的輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)12mA的輸出,那么對(duì)于每裝后深入反應(yīng)器內(nèi)壁的凸出長(zhǎng)度一般在12.79.75mV的輸入變化其輸出的變化可達(dá)到8mA,38.1mm之間,長(zhǎng)度在安裝后不宜伸出反應(yīng)內(nèi)壁相當(dāng)于3kV。12mA是帶電零點(diǎn),允許雙極的靜太長(zhǎng),一般不大于38.1mm。態(tài)電壓測(cè)量。當(dāng)靜電壓為3kV時(shí),正的靜電壓把靜電流型靜電電流儀為本質(zhì)安全設(shè)計(jì),必須確輸出信號(hào)線性地增加到20mA,同樣的,在-3kV保IS安全柵有接地連接,沒有接地安全柵靜電電時(shí),負(fù)的靜電壓把輸出信號(hào)線性地減少到4mA。流儀無法工作,其輸出板上4~20mA輸出僅設(shè)計(jì)要改變探頭的操作范圍,只需改變1.3Mn的為信號(hào)端子,在該點(diǎn)不能施加任何電壓。當(dāng)選擇直阻值并且重新校準(zhǔn)即可。比如-2~2kV的滿量流電源供電時(shí)禁止把交流電源接入任何帶有直流程范圍E-1轉(zhuǎn)換器的輸入電壓為-10~10mV,電源選項(xiàng)的靜電電流儀中輸出電流為4~20mA,相應(yīng)的阻值為2Mg。而靜電壓型靜電電流儀須用干燥的氮?dú)獯祾唠姌?biāo)準(zhǔn)的滿量程范圍為-3~3kV,E-I轉(zhuǎn)換器的輸子部件,因此需要另外附帶一個(gè)吹掃裝置,并帶有入電壓為-9.75~9.75mV,輸出電流為4~壓力低報(bào)警開關(guān),信號(hào)接入儀表系統(tǒng)在控制室進(jìn)行20mA,相應(yīng)的阻值為1.3Mg報(bào)警。在斷開吹掃裝置的任何部分電路之前,均須對(duì)于高壓下電阻有一關(guān)鍵因素不能忽略,當(dāng)電使探頭的電極與帶壓反應(yīng)器的殼體短路,以防止高壓級(jí)別大于4kV時(shí),電阻器會(huì)有一個(gè)負(fù)壓系數(shù),電壓堆積而損壞探頭即當(dāng)應(yīng)用的電壓增高時(shí),電阻會(huì)減小,會(huì)引起非線4靜電電流儀應(yīng)用中的數(shù)據(jù)分析性的近乎滿量程讀數(shù)。國(guó)內(nèi)某大型石化企業(yè)的聚乙烯裝置,采用進(jìn)口盡管上面討論的都是被測(cè)的靜電電壓,實(shí)際上專利工藝,反應(yīng)器上安裝了專利配套的靜電壓型產(chǎn)也產(chǎn)生了電流。例如,當(dāng)讀數(shù)為2kV時(shí),通過電品,量程范圍為-3~3kV。裝置運(yùn)行中反應(yīng)器基阻的電流為5nA,根據(jù)歐姆定律,容器中的帶電物本平穩(wěn)正常,靜電電流儀的指示值基本上保持在質(zhì)將會(huì)在探頭的頂端產(chǎn)生2kV電壓下的5nA電10~10V,沒有太大波動(dòng)。在2012年7月,由于流。為了將該電流傳遞給探頭頂部或從探頭頂部切換回收壓濾沿右拖王凈,氧氣進(jìn)入傳輸該電流,容器中的物質(zhì)可能需要承載比2kV反應(yīng)系統(tǒng)引中國(guó)煤化工指示值最大更高的電壓。然而,流動(dòng)的電流和相應(yīng)的電壓讀時(shí)超過了1k,x.J人如停車。歷史數(shù),直接與容器內(nèi)物質(zhì)的電荷成正比,讀數(shù)即為容數(shù)據(jù)曲線如圖2所示石油化工自動(dòng)化第49卷2.0會(huì)產(chǎn)生各種原因?qū)е碌慕Y(jié)塊,正確運(yùn)用靜電電流儀,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)塊征兆,從而采取相應(yīng)的措施將結(jié)塊控制在較小的范圍內(nèi)。在正常操作中,應(yīng)加強(qiáng)圖0.0⊥從人減對(duì)操作工的培訓(xùn)使操作工對(duì)各種原因引起的結(jié)塊有充分的認(rèn)識(shí),采取相應(yīng)的預(yù)防措施,使聚烯烴的生產(chǎn)保持安全平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài),減少反應(yīng)器停車,為企業(yè)創(chuàng)造最大的利潤(rùn)。時(shí)間/min參考文獻(xiàn)圖2靜電電流儀的電壓波動(dòng)曲線[1]張西國(guó).氣相流化床聚乙烯反應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行連續(xù)性探索[石油化工,2001,30(07):545-549在2013年5月,開車前三乙機(jī)鋁滴定時(shí)產(chǎn)生[2]于恒修,王芳,王靖岱等氣相聚合流化床內(nèi)靜電與結(jié)片現(xiàn)了靜電,所幸靜電的量不是太大,經(jīng)及時(shí)處理后恢象的研究進(jìn)展[J石油化工,2007,36(02):205-209復(fù)正常。歷史數(shù)據(jù)如圖3所示。3]石志儉氣相流化床反應(yīng)器內(nèi)靜電研究進(jìn)展[]合成樹脂及塑料,2010,27(04):74-78.[4]孔德帥郭慶杰.流化床內(nèi)靜電的產(chǎn)生與控制[化工進(jìn)展,2008,27(09):1353-13565]勝喜梅李貴生勝兆泉聚乙烯裝置靜電原因分析及預(yù)防J]河南化工,20007);36-3[6]蔡祥軍.氣相法聚乙烯反應(yīng)器中靜電風(fēng)險(xiǎn)的防范[浙江化工,2010,41(04):27-30[7]王洪濤.氣相法聚乙烯反應(yīng)器結(jié)塊原因及預(yù)防措施[].合成樹脂及塑料,2005,22(02):52-551020308]王芳,王靖岱陽(yáng)永榮動(dòng)態(tài)粉體靜電測(cè)量技術(shù)的研究進(jìn)展時(shí)間/d冂]化工自動(dòng)化及儀表2008,35(05):1-6.圖3靜電電流儀的電壓波動(dòng)曲線[9]張子成流化床反應(yīng)器的靜電與結(jié)片的消除方法[.煉與化工,2007,18(02):24-26.5結(jié)束語[10]王芳.氣固流化床分布的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]杭州:浙江氣相聚烯烴反應(yīng)器流化床雖然在生產(chǎn)中經(jīng)常大學(xué),2008(上接第53頁(yè))中,難免有設(shè)備重起、系統(tǒng)升級(jí)、設(shè)備故障、軟件重D.成都:電子科技大學(xué),2001:24-28起等因素,在系統(tǒng)重新運(yùn)行后,開發(fā)的軟件系統(tǒng)應(yīng)[2]厲蘇州,劉飛基于PCDE和OPC服務(wù)器的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)該具備自動(dòng)識(shí)別及自動(dòng)連接恢復(fù)的功能保障數(shù)據(jù)計(jì)與應(yīng)用[J工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2006,19(06):46-47通信的順利[3]周磊,劉大成周傳福等OPC規(guī)范下數(shù)據(jù)訪問服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)].微計(jì)算機(jī)信息,2007,23(31):270-2724)系統(tǒng)故障的報(bào)警要素。作為工業(yè)化應(yīng)用的[41林躍OP℃數(shù)據(jù)服務(wù)器開發(fā)工具的研究與實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化軟件系統(tǒng),應(yīng)達(dá)到工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)在通信不能建立時(shí)儀表,2001,22(09):7-8,13.應(yīng)自動(dòng)報(bào)警,并向DCS的報(bào)警系統(tǒng)提供數(shù)據(jù),提醒5]宋人杰王曉東李蕾,等一種優(yōu)化的DCS通信接口方案操作人員通知系統(tǒng)維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù),保障系統(tǒng)的]電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2005,29(19):88-92正常運(yùn)行L6]江浩徐治皋,高正平,等火電廠實(shí)時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道的設(shè)計(jì)4結(jié)束語與實(shí)現(xiàn)[].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2002(01):62-647]日本OP℃協(xié)會(huì).OC應(yīng)用程序人門[M].鄭立,譯.北京以VB編程的方式借助通用高效的數(shù)據(jù)開放OPC基金會(huì)中國(guó)分會(huì),2001技術(shù),在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)不同自動(dòng)化系統(tǒng)之[8鄒云濤,吳重光OPC技術(shù)初探及國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀[門石油化間的數(shù)據(jù)通信,為現(xiàn)場(chǎng)工程師提供了一種靈活有效工自動(dòng)化,2003,39(06):1-5的解決方案是處理不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)兼容的新思[9]陽(yáng)憲惠,邸麗清,馮大為OP℃技術(shù)及其對(duì)工控系統(tǒng)開放性路。隨著該方法在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的成功應(yīng)用,必將為更的影響[.工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2001,14(09):53-5多的用戶及技術(shù)服務(wù)提供極大的便利同時(shí)也將創(chuàng)0]龐彥斌龔飛O的開發(fā)要點(diǎn)「儀器儀表學(xué)報(bào)2001(增中國(guó)煤化工造更大的經(jīng)濟(jì)效益。[]夏濤鄺奇CNMHG居中心的設(shè)計(jì)與參考文獻(xiàn):實(shí)現(xiàn)[J].化工自動(dòng)化及儀表,2012,39(08):1047-[1]王偉東OPC技術(shù)在開放式 SCADA系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用1050,1054