通过现代化的校准过程提高发电厂的性能

二零一五年十一月四日

Beamex解释了在发电厂实施现代校准流程的最常见原因，探讨了过时校准流程遇到的典型问题，并解释了如何实现现代校准流程。

事实证明，如果关键过程的测量更准确，发电厂可以更有效地运行，产生更多的能源和更高的利润。无论控制系统有多先进，系统的好坏取决于过程控制仪表所提供的测量数据的质量。不准确的测量数据可能会导致控制系统在过程中的其他地方进行调整，对资产造成额外的压力，并直接影响其生命周期和维护成本。

源燃料是发电机组最大的运行成本，有性能或热率改善计划的工厂比没有的工厂表现更好。为实现最大改进而确定的许多倡议也是资本密集型的，需要相当多的时间和资源。寻址仪器校准可以是一个低得多的成本倡议，但仍然有助于提高性能和热率。

为了保持过程测量的准确性，需要建立适当的校准过程。校准应使用高质量的设备进行，以确保适当的精度和不确定度。同样，工厂应利用校准管理软件来提供最高水平的可追溯性。校准过程本身，通常被称为标准操作程序(SOP)，必须精心规划，以帮助确保工作有效地进行。使用校准管理软件分析数据和执行历史趋势分析有助于仪器优先级，并确保通常有限的资源用于最重要的校准。

在这种情况下，效率意味着能够以更有效的方式运行发电厂，以生产更多的能源，赚取更高的利润。但有效性也意味着标准操作程序的校准可以从通常有限的可用资源中创造最佳结果。

工厂安全
发电厂的安全是一个重要的考虑因素。除了监管要求外，对于工厂来说，安全即使不是最重要的，也是非常重要的。电厂环境是输送燃料、燃烧空气和锅炉水的系统的集合。除了高压蒸汽危害外，还有其他各种常规和化学/物理危害必须加以控制。高压锅炉-涡轮机组合的运行涉及到一套严格的控制，以确保安全运行，防止锅炉超过压力限制。安全管理这些风险需要非常精确的压力和温度测量。

根据工厂类型的不同，有许多关键的安全测量点，这些测量点通常有冗余测量电路。因此，需要校准的关键安全测量电路的数量可能非常高。由于这些关键安全电路的校准是由规定控制的，因此最好确保以适当的不确定度间隔进行校准，并确保以适当的方式记录和报告校准。在最坏的情况下，未能进行这些规范的安全校准可能导致工厂被罚款，甚至被当局关闭，或导致有害的事故。

从梯子、脚手架或其他高架平台上坠落是发电损伤的主要来源之一。工作安全涉及人与工作的相互关系;材料、设备、机械;还有环境。同时，出于经济原因，必须达到尽可能高的生产力水平。有关校正工作的意外预防策略，必须集中于减少进行校正工作所需的工具，并尽量减少所涉及的步骤。

自动化校准解决方案需要指导工作人员(可能不是由计量专家组成)以计量正确的方式完成校准工作。

发电厂有连续排放监测系统的规定。根据工厂类型的不同，可能会有一系列监测烟道气体的气体分析仪。除了持续测量这些排放，测量也必须正确校准。

如果发电厂未能进行这些测量或校准，可能会被关闭和/或重罚。

虽然实际的财政计量和托管转移通常与石油和天然气行业有关，但发电厂也有作为发票或资金转移基础的测量。很明显，如果大量的发票是基于某些测量，的准确性是至关重要的。任何错误都直接影响发票金额，因此必须做出大量努力来确保这些测量值处于尽可能高的水平。

非关键校准
也有许多工厂测量需要校准。这些可能不需要经常校准，不确定度要求也不是那么关键。甚至这些校准的文件要求也可能不那么严格。然而，随着时间的推移，它们可能会对发电厂的性能和安全产生重大影响。

发电厂的典型挑战包括缺乏专门的计量资源。在理想的情况下，发电厂应该有足够多的专业计量专家，他们可以专注于执行校准工作。然而，现实是，我们大多数人并没有生活在这个理想的世界。

当今许多发电厂面临的一个共同挑战是缺乏与校准相关的计量专家。通常，在停机期间，只能部署有限的资源进行校准工作。校准只是他们整体职责的一小部分。

因此，使用现代化的自动化校准解决方案来帮助校准工作更有效，以便更快地执行校准，使用更少的资源是非常重要的。此外，自动化校准解决方案应指导不一定由计量专家组成的工作人员以计量正确的方式完成校准工作。这可以包括智能校准设备，根据指定的程序执行全自动校准，并指导如何完成校准，包括如何连接到仪器，指示校准点并执行通过/失败计算。

遗留校准过程
即使在现代发电厂，校准过程也可能过时，并基于手工或国产管理工具。

在将工厂升级到现代化的高精度过程仪器后，遗留的校准设备可能会过时，因为它不能提供可接受的测试不确定比(TUR)。此外，所有文档都可能依赖于使用纸质记录手动记录结果。在这些环境中，整个校准系统可能感觉像是一种负担，并抑制真正的性能改进。

基于大量手工过程的校准程序，通常使用纸质表格来指导技术人员进行校准。校准通常使用无记录的校准器进行，因此校准文件是手写在纸上的，这造成了更多的工作和打字错误的可能性。同样，在确定通过/失败状态时，每个测试点的错误计算是一个手动过程。结果可以输入电子数据库(如果存在的话)，工作已经完成的确认也可以手动输入计算机化维护管理系统(CMMS)。

过时的传统校准过程可能是劳动密集型的——它可能导致校准精度较差，产生大量文书工作，并且容易出现与手动数据输入相关的错误。

中断的支持
由于缺乏校准资源，它往往是外包。当服务提供商执行校准时，过程需要很好地计划和指定，以便工厂可以确保服务提供商准确地按照要求进行校准。校准必须符合公司的内部标准操作规程。该流程需要遵守规定并进行优化，以便在关闭期间不浪费时间，并满足计划。工厂应始终努力通过有效的校准过程来减少和缩短停机时间。

当校准外包给服务提供商时，总是存在风险。如果校准是在纸上完成的，手动数据输入涉及手动错误的重大风险。在自动存储数据的地方安装校准软件，可以方便地访问数据，并且监督仍然在工厂内部，而不是在服务提供商那里。记录校准使数据不仅可靠，而且可用于检查和/或审计。

现代校准流程
现代校准过程是什么样子的?首先，在专用校准管理软件的帮助下，所有校准的管理、监控和调度都是自动化的。校准管理软件可以与CMMS连接，实现完全自动化和无纸化的工作订单流程。校准管理软件还可以与便携式记录过程校准器通信，这意味着可以将工作单直接下载到校准器中，并提供技术人员进入现场所需的所有指示。在校准过程中，智能校准器自动进行通过/失败计算，无需进行复杂的计算。结果将存储在校准器的存储器中，并可直接上传到校准管理软件。最后，校准管理软件可以自动向维护管理软件发送工作已经完成的更新。因此，整个过程完全无纸化，由于过程高度自动化，可以用更少的资源完成更多工作，从而降低成本并提高校准数据的质量。现代校准过程也更加高效，允许在停电期间的有限时间内执行更多的校准。

实施现代化校准流程的最重要原因是提高校准效率，节约成本，获得更高质量的校准并符合相关法规。但是如何实施新的校准过程呢?首先，重要的是要记住，实施一个新的校准过程本身就是一个过程，需要按照适当的顺序执行许多相互关联的任务。
推荐一个经过验证的项目供应实施模型，由专门的项目经理管理，并得到主题专家的支持。如果没有经过验证的实现模型，通常会遇到实现新过程的典型风险，例如不明确的期望、预算和进度超支、范围蔓延，以及缺乏预期的收益。

尽管实施一个新的校准流程比实施一个新的ERP系统的范围要小得多，但仍然有许多相似之处。

实施应从建立项目框架开始，以便对项目目标有一个共同的理解，明确各方在项目团队和指导小组中的角色，建立管理规则，确定测试和验收标准。此蓝图过程是当前过程和目标过程的文档化的重要阶段。在规范过程中，有必要记录所有相关的要求，并确保各方有共同的理解。如果前面所有步骤都正确执行，那么下一阶段就是按照计划实际执行。最后，新工艺在安全支持下投入生产使用。


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