一种空分装置监测方法、系统、设备、存储介质与流程

1.本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种空分装置的监测方法、系统、设备、存储介质。


背景技术：

2.目前在大型空分装置液体后备系统中，液氮备用系统通常由低温液氮贮槽、低温液氮加压泵、水浴式气化器以及调节阀、氮气输送管道等组成。一般氮气输送管路通常采用的是碳钢材质。
3.现有的控制方案中存在保护程序不完善、各个控制逻辑相互独立的情况，后备系统的投运常常过多依赖现场运行人员的操作经验，在水浴式气化器超负荷工作时或其他原因造成液氮气化不彻底时，容易造成氮气输送管道工作温度过甚至有低温液体流过，继而发生碳钢管冻裂，甚至管路爆裂等严重事故，而且后备系统投运需要大量时间，在空分主设备因故障停机时无法实现无缝备用的目的。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种空分装置的监测方法、系统、设备、存储介质，解决空分装置液体备用系统中氮气体输送管路在液体备用系统紧急投运时，因控制保护系统不完善而导致氮气输送温度过低发生管道冻裂的问题，提高装置自动运行水平，降低运行人员工作强度。
5.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
6.一种空分装置监测方法，包括以下步骤：
7.步骤s1、实时监测所述空分装置的运行状态，获取所述空分装置的运行数据；
8.步骤s2、根据所述运行数据，判断所述空分装置是否出现异常情况；所述空分装置出现异常情况时，发出低温液体泵启动指令，控制所述低温液体泵启动；
9.步骤s3、实时监测空分装置后备系统运行参数，根据检测设备的检测数据自动调整所述低温液体泵的运行参数。
10.进一步地，所述步骤s2中，所述空分装置出现异常情况时，发出低温液体泵启动指令，控制所述低温液体泵启动，还包括以下步骤：
11.步骤s21、当所述空分装置出现异常情况时，获取空分装置的检测设备的检测数据；
12.步骤s22、当所述空分装置的检测设备的运行数据满足第二预设条件时，发出低温液体泵启动指令，控制所述低温液体泵启动。
13.进一步地，所述检测设备包括压力传感器、流量传感器、温度传感器，所述压力传感器用于检测氮气输出压力和蒸汽管网压力，所述流量传感器用于检测氮气输出流量，所述温度传感器用于检测水浴式气化器的水温及气化后气体温度。
14.进一步地，所述步骤s3中根据所述检测设备的检测数据自动调整所述低温液体泵
的运行参数，具体为，
15.步骤s31、获取所述检测设备的检测数据，判断所述检测数据是否满足第二预设条件，若不满足则调整所述低温液体泵的运行参数。
16.进一步地，所述步骤s3还包括：
17.步骤s32、当所述检测设备的检测数据满足第三预设条件时，发出低温液体泵停止工作及入口阀关闭指令，控制所述低温液体泵停止运行及入口阀关闭。
18.进一步地，所述步骤s2中根据所述运行数据，判断所述空分装置是否出现异常情况，具体为，
19.获取所述空分装置的运行数据，判断所述运行数据是否均处于满足第一预设条件范围内，若否，则所述空分装置未出现异常情况；若出现至少一个运行数据处于第一预设条件范围内，则所述空分装置出现异常情况。
20.进一步地，所述第一预设条件为：空分装置空压机停机、输出氮气流量小于预设值、输出氮气压力小于预设值；
21.所述第二预设条件为：蒸汽管网压力≥2bar、水浴式气化器水温≥40℃、出水浴式气化器气体温度≥环境温度-10℃及入口阀打开；
22.所述第三预设条件包括：入口阀关闭、低温液体泵后压力≥联锁压力、水浴式气化器后气体压力≥联锁压力、蒸汽压力≤1bar延时10s、水浴式气化器水温≤25℃、低温液体泵运行120-300s后，水浴式气化器出口气体温度≤-10℃、水浴式气化器出口气体温度≤-10℃，并且以每10s至少降低-2℃的速率下降、水浴式化器出口气体温度≤-10℃，且比环境温度低10℃。
23.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
24.一种空分装置监测系统，包括控制器、低温液体泵及检测设备，所述低温液体泵、检测设备连接所述控制器；
25.所述控制器实时监测所述空分装置的运行状态，获取所述空分装置的运行数据；根据所述运行数据，判断所述空分装置是否出现异常情况；在出现异常情况时，发出低温液体泵启动指令，控制所述低温液体泵启动；实时监测空分装置后备系统检测设备的检测数据，根据所述检测设备的检测数据自动调整所述低温液体泵的运行参数。
26.本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
27.一种设备，其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一所述一种空分装置监测方法。
28.本发明的目的之四采用如下技术方案实现：
29.一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上任一所述一种空分装置监测方法。
30.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
31.本发明提供了一种空分装置的监测方法、系统、设备、存储介质，用于解决空分装置液体备用系统中氮气体输送管路在液体备用系统紧急投运时，因控制保护系统不完善而导致氮气输送温度过低发生管道冻裂的问题，同时可大大提高装置自动运行水平，降低运行人员工作强度，在空分主装置因故障停机时，能够迅速可靠的提供备用气源，供气压力、
流量、温度等技术指标满足设计要求。
附图说明
32.图1为本发明所提供实施例的流程示意图；
33.图2为本发明所提供实施例的步骤s2流程示意图；
34.图3为本发明所提供实施例的步骤s3流程示意图；
35.图4为本发明所提供实施例的结构示意图；
36.图5为本发明所提供实施例的结构示意图。
具体实施方式
37.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
38.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
39.需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
40.本发明提供了一种空分装置的监测方法，解决如图4、图5空分装置液体备用系统中氮气体输送管路在液体备用系统紧急投运时，因控制保护系统不完善而导致氮气输送温度过低发生管道冻裂的问题，提高装置自动运行水平，降低运行人员工作强度。
41.具体的，如图1所示，本方法包括以下步骤：
42.步骤s1、实时监测所述空分装置的运行状态，获取所述空分装置的运行数据。所述空分装置通常由空气分离主设备、氮气输送管道等组成。所述运行数据包括了上述设备的状态、压力、温度、流量等数据。
43.步骤s2、根据所述运行数据，判断所述空分装置是否出现异常情况；所述空分装置出现异常情况时，发出低温液体泵启动指令，控制所述低温液体泵启动；
44.所述步骤s2中根据所述运行数据，判断所述空分装置是否出现异常情况，具体为，
45.获取所述空分装置运行数据，判断所述运行数据是否均满足第一预设条件范围内，若否，则所述空分装置未出现异常情况；若出现至少一个运行数据处于第一预设条件范围内，则所述空分装置出现异常情况。所述第一预设条件为：空分装置空压机停机、输出氮
气流量小于预设值、输出氮气压力小于预设值。通过运行数据，可以实时判断所述空分装置是否出现异常，出现异常情况后及时反应，快速启动低温液压泵，提供可高的备用气源。
46.为保证向用户提供稳定的气体及低温液压泵的安全启动，所述步骤s2中，出现空分装置异常情况时，发出低温液体泵启动指令，控制所述低温液体泵启动，还包括以下步骤：
47.如图2所示，步骤s21、当所述空分装置出现异常情况时，获取所述空分装置的检测设备的检测数据；所述检测设备包括压力传感器、流量传感器、温度传感器，所述压力传感器用于检测氮气输出压力和蒸汽管网压力，所述流量传感器用于检测氮气输出流量，所述温度传感器用于检测水浴式气化器的水温及气化后气体温度。
48.步骤s22、当所述空分装置的检测设备的运行数据满足第二预设条件时，发出低温液体泵启动指令，控制所述低温液体泵启动。获取所述空分装置液体备用系统中检测到的检测数据，只有在检测数据同时满足第一、二预设条件时，才可发出低温液体泵的启动指令，保障低温液体泵的使用安全。所述第一预设条件为：空分装置空压机停机、输出氮气流量小于预设值、输出氮气压力小于预设值；
49.所述第二预设条件为：蒸汽管网压力(pis-1)≥2bar，具体数值可以根据现场情况进行调整；水浴式气化器水温(tics-1/tics-2)≥40℃、出水浴式气化器气体温度(tics-3)≥环境温度-10℃及入口阀打开，；入口阀hv1打开，蒸汽阀tcv投入自动运行。
50.步骤s3、实时监测空分装置后备系统运行参数，根据所述检测设备的检测数据自动调整所述低温液体泵的运行参数。在低温液体泵运行后，实时监测空分装置液体备用系统的运行情况，自动调整低温液体泵的工作效率，以符合使用要求。
51.如图3所示，所述步骤s3中根据检测设备的检测数据自动调整所述低温液体泵，具体为：
52.步骤s31、获取所述检测设备的检测数据，判断所述检测数据是否满足第二预设条件，若不满足则调整所述低温液体泵的工作参数，直到满足所述第二预设条件。
53.步骤s32、当所述检测设备的检测数据满足第三预设条件时，发出低温液体泵停止工作及入口阀关闭指令，控制所述低温液体泵停止运行及入口阀关闭。在运行过程中，所述检测设备实时检测，以及时调整所述低温液体泵的工作状态。
54.所述第三预设条件包括：入口阀hv1关闭、低温液体泵后压力(pis-2)≥联锁压力、水浴式气化器后气体压力(pis-3)≥联锁压力、蒸汽压力(pis-2)≤1bar延时10s、水浴式气化器水温(tics-1)≤25℃、低温液体泵运行120-300s后，水浴式气化器出口气体温度≤-10℃(液体泵运行后的破管保护)、水浴式气化器出口气体温度≤-10℃，并且以每10s至少降低-2℃的速率下降(温度下降，负斜率保护)、水浴式化器出口气体温度≤-10℃，且比环境温度低10℃(检测到管道内有低温气体流过，破管保护)。满足上述任意一项，即为满足第三预设条件，低温液体泵停止运行，同时入口阀hv1关闭。
55.本发明提供了一种空分装置的监测方法，用于解决空分装置液体备用系统中氮气体输送管路在液体备用系统紧急投运时，因控制保护系统不完善而导致氮气输送温度过低发生管道冻裂的问题，同时可大大提高装置自动运行水平，降低运行人员工作强度，在空分主装置因故障停机时，能够迅速可靠的提供备用气源，供气压力、流量、温度等技术指标满足设计要求。
56.基于相同发明思想，本技术还提供了一种空分装置监测系统，包括控制器、低温液体泵及检测设备，所述控制器实时监测所述空分装置的运行状态，获取所述空分装置的运行数据；根据所述运行数据，判断所述空分装置是否出现异常情况；在出现异常情况时，发出低温液体泵启动指令，控制所述低温液体泵启动；实时监测空分装置后备系统检测设备的检测数据，根据所述检测设备的检测数据自动调整所述低温液体泵的运行参数。
57.本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述一种空分装置监测方法的步骤。
58.本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程的消费电子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
59.基于相同的发明思想，还提供了一种设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中的程序，所述程序被配置成由处理器执行，处理器执行所述程序时实现上述一种空分装置监测方法。
60.本实施例中的设备与前述实施例中的方法是基于同一发明构思下的两个方面，在前面已经对方法实施过程作了详细的描述，所以本领域技术人员可根据前述描述清楚地了解本实施中的系统的结构及实施过程，为了说明书的简洁，在此就不再赘述。
61.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。