智能KRP – 智能氧气分配（调节）站

氧气是空气分离的关键产品之一，对冶金联合企业的运作至关重要。

氧气用于生产生铁、钢、有色金属，以及它们的焊接和切割。

氧气分配（调节）站（以下简称KRP）解决了自动调节输送给用户的气体压力的任务。其自动化程度应避免操作人员长期驻守控制室。

生产工程公司“RusGazKrio”于2021年底为新利佩茨克冶金联合企业（PJSC NLMK）的氧气站提供了工艺设备和控制系统。

KRP现代化改造的难点在于氧气环境的特殊性，以及在流量急剧变化时仍需保持设定的压力调节精度。氧气是一种易燃的工业气体，在高速流动时可能自燃，这提高了对设备可靠性和安全性的要求。

KRP设备包括以下管线：

• 4条氧气调节和输送管线，至转炉车间 (КО)，DN350；
• 2条氧气调节和输送管线，至连铸机 (УНРС)，DN200；
• 1条工艺氮气输送管线，至КО和УНРС，DN200/300；
• 2条控制用氩气/氮气输送管线，DN50；

所有方案均以模块化框架结构呈现，具有最高的工厂完工度，并在“RusGazKrio”公司的生产基地进行了测试。

项目实施过程中解决了以下任务：

1. 基础和详细设计：
   • 开发工艺流程图，KRP管线的设计文件；
   • 开发KRP过程控制系统 (АСУ ТП)；
   • 调节阀、截止阀和切断阀的计算和选型。

2. 根据俄罗斯联邦法律，办理KRP管线的许可文件。
3. 设备的生产、工厂测试和供货。
4. 安装和调试的现场监督。
5. 参与质保测试和投入运营。

KRP过程控制系统 (АСУ ТП) 由“RusGazKrio”有限责任公司的工程师在其位于克拉斯诺达尔市的自有生产基地开发。

该解决方案的核心价值在于创建数学软件，并引入特殊算法以根据使用氧气的工艺过程变化自动确定运行模式。

这些算法是与运营单位的负责部门共同开发的，并考虑了工艺参数的所有偏差情况以及稳定气体压力调节过程的措施。此外，KRP过程控制系统项目还实现了管线的自动分步启动和停止程序，每条管线都提供了六种控制模式（主用、主用从属、备用、附加备用、维修、停用）。

KRP的运行模式根据调节管线的运行状态自动确定。

KRP运行模式自动确定后，操作员可确认或更改所选模式。在操作员确认新的操作顺序之前，调节管线将继续按照其先前的状态运行。

为同步主管线调节器的运行，压力反馈取自主控部分。为确保其运行的安全性和可靠性，会比较供气管道和调节阀后的压力。如果其中一条管线的压力传感器读数不可靠，则从另一条管线获取反馈。同时，输入指标也会显示在可视化界面上。当差值超过0.02 MPa时，操作员选择相信哪个数值以及使用哪个入口压力传感器进行操作。

为最大限度地确保KRP运行安全，配备了各种联锁和保护系统。

上述解决方案和已实现的算法提供了智能控制，使我们能够将该设备命名为“SMART KRP”。

项目实施过程中特别关注KRP全功能自动化过程控制系统 (АСУ ТП)，该系统具有以下功能：

• 收集和初步处理来自传感器和执行机构（驱动器、定位器）的关于所有受控参数的信息；
• 在设定范围内自动稳定和调节各项参数；
• 通过自动或自动化控制其运行模式，确保主辅设备的可靠高效运行；
• 当工艺参数偏离设定限值、设备运行异常时自动报警，通知操作人员，并记录这些事件；
• 通过及时发现紧急情况和工艺过程异常，提供设备事故保护，以提高生产安全性；
• 提供工艺过程和设备状态信息——以模拟图、趋势图、表格形式呈现数据（信息存储不少于6个月）；
• 持续监控和诊断KRP过程控制系统 (АСУ ТП) 的技术设备综合体。