關(guān)于石油化工自動化儀表的選型和施工技術(shù)探討

錢峰(中海油氣(泰州)石化有限公司，江蘇 泰州 225300)

0 引言

由于石化生產(chǎn)過程存在一定程度的系統(tǒng)風險，對測量、控制精度也有較高的要求，因此在整個生產(chǎn)過程中儀表可靠性至關(guān)重要。要對安裝位置、儀表參數(shù)、測量數(shù)據(jù)等進行仔細的檢查，在安裝過程中應嚴格進行標準化實施，以確保設備成功安裝，以便自動化儀表能夠正常運行。這對于我國石油化工行業(yè)來說具有非常重要的意義，是促進行業(yè)發(fā)展、提高能效、降低勞動強度、保證安全的重要手段。

1 石化自動化儀表的分類

1.1 壓力傳感儀

壓力感測儀表主要用于檢測液體和氣體的壓力。還涉及驅(qū)動設備，測量設備和信息獲取設備等幾個重要的設備。壓力測量常規(guī)數(shù)據(jù)準確度非常高，同時儀表本身也可能會承受很大壓力。此外，考慮到壓力感測儀表的特性，該系統(tǒng)可以連接到操作設備上，以便在一個時間單位內(nèi)實時控制液體流量，便于數(shù)據(jù)的收集整理以及后續(xù)工作的開展[1]。

1.2 溫度檢測儀

溫度感測儀表是過程控制中常用的儀表。儀表包含大量電子組件，主要由溫度測量和傳感變送系統(tǒng)控制。溫度傳感儀具有很高的穩(wěn)定性，可以在高溫或低溫環(huán)境下長周期、平穩(wěn)工作。測量部分可以承受高達1 600 ℃的高溫，以確保檢測數(shù)據(jù)的準確性不受影響。在實際應用中，當系統(tǒng)溫度升高時，高電阻的電子元件將發(fā)熱，溫度的變化導致金屬電阻或電壓值的變化，傳感器快速捕獲此變化，然后接收信息數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到控制系統(tǒng)以執(zhí)行化學生產(chǎn)的溫度控制[2]。

1.3 流量檢測儀

流量檢測儀表涉及許多先進技術(shù)和設備，類似于超聲波技術(shù)和紅外技術(shù)，主要用于有效控制化工生產(chǎn)中原料和添加劑的比例。具體來說，包括差壓流量計、電磁流量計、超聲流量計和質(zhì)量流量計。在應用過程中，需要注意的是，不同的檢測儀表具有不同的檢測原理，因此必須根據(jù)用戶指南進行安裝，調(diào)試和操作，并對某些儀表的數(shù)據(jù)進行嚴格分析以獲得準確的結(jié)果[3]。

2 石化自動化儀表設計分析

石化自動化儀表的選型安裝包含三個部分：一是自動化儀表的設計、二是自動化儀表的構(gòu)造、三是自動化儀表的調(diào)試。因此，從應用的角度出發(fā)，石化公司自動化儀表的設計必須根據(jù)工藝需求，從合理的選擇入手。它應該有穩(wěn)定的附屬機構(gòu)和較高的專業(yè)水平，并且應該有利于人員操作及儀表的控制和管理。設計和專業(yè)必須緊密結(jié)合，自動化儀表的設計應遵循以下原則：

2.1 測量準確、穩(wěn)定性高

與其他行業(yè)不同，石化設備必須具有長期、安全、可靠和穩(wěn)定的運行性能。因此，在系統(tǒng)設計，組件選擇和軟件編程中應充分考慮石化自動化儀表的供電及工作環(huán)境，以確保系統(tǒng)在發(fā)生諸如電源故障之類的常見故障時，不會影響系統(tǒng)的安全并且不會發(fā)生安全事故，否則會造成嚴重后果[4]。

2.2 儀表系統(tǒng)易于維護和擴展

化工公司對設備的特殊安全要求規(guī)定，在設計中選擇的儀表應易于安裝和更換，安全的操作周期較長，并便于維護和保養(yǎng)，必須保留儀表安裝空間以備將來擴展。使得儀表在未來長時間的使用過程中便于維護，這也是延長其使用壽命的有效手段之一[5]。

3 石化廠自動化儀表安裝過程

3.1 儀表質(zhì)量檢驗

高質(zhì)量的儀表是自動化儀表順利安裝與有效使用的保證，購買高質(zhì)量的儀表和設備，準備相關(guān)材料并查看安裝圖紙是必不可少的任務。首先，必須根據(jù)檢維修計劃在市場上進行采購，并選擇信譽良好、價格相對合理、質(zhì)量優(yōu)良的儀表。選擇的儀表必須使用與工藝條件相適應的材料。對于與設備配套的法蘭，請盡可能使用寬松的法蘭。其次，有必要準備輔助建筑材料。在進入工廠之前，應按比例對所有儀表和材料進行隨機檢查，以驗證其規(guī)格、數(shù)量和完整性。如果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品材質(zhì)不符合相關(guān)標準規(guī)定，則將對其進行更換。此外，應驗證施工人員、安裝人員的專業(yè)執(zhí)照，并應鼓勵施工人員、安裝人員參加組織的安全培訓。確保相關(guān)工作人員擁有專業(yè)的資質(zhì)，安裝工作順利進行。

3.2 確定方案

技術(shù)澄清是在施工準備階段必須進行的工作，涉及三個方面：設計的技術(shù)澄清、技術(shù)施工計劃的澄清和過程的澄清。在交流討論會上，設計負責人，施工團隊成員和項目負責人依次澄清他們的工作要點，例如施工設備，質(zhì)量指標，安全指標和其他主要內(nèi)容。通過技術(shù)上的解釋，可以向工作人員清楚地說明安裝涉及規(guī)范的具體要求，以便工作人員了解需要做什么，并可以闡明安裝操作中應注意的幾點。為了確保安裝操作的效率，公司應根據(jù)實際情況制定技術(shù)施工計劃，并考慮到空氣濕度，電磁干擾等影響因素，并匯集各專業(yè)的規(guī)范要求來討論技術(shù)施工要點，然后確定主要施工方法、施工工藝和方法，可以確保后續(xù)施工的效率。在實際工作中根據(jù)需要隨時對方案進行優(yōu)化升級，確保方案的實際可行，同時也必須要嚴格按照方案設計進行，確保儀表的穩(wěn)定有效運行。

3.3 組織員工參加培訓

在儀表安裝過程中，經(jīng)常會遇到諸如高溫高壓等特殊環(huán)境條件。如今，自動化儀表越來越先進，安裝過程也發(fā)生了變化。這些因素的存在對施工人員提出了更高的要求。因此公司應為員工創(chuàng)造良好的學習平臺，邀請儀表領(lǐng)域的專家和專業(yè)廠家進行講座，加強專業(yè)技術(shù)指導，認真開展安全講座，以提高自身的綜合能力。這樣，施工人員可以在操作過程中準確地完成操作的每個環(huán)節(jié)，確保了施工的進度和質(zhì)量。

3.4 準確的儀表安裝

對于自動化儀表的安裝，首先要檢查儀表，必須小心處理，并檢查其外觀是否完好無損。接下來，考慮安裝儀表的功能和周圍環(huán)境，確定儀表的安裝位置，例如選擇易于觀察和操作的位置，并避免電磁干擾等。如果將不防水的儀表安裝在室外，則應將其安裝在保護盒內(nèi)。然后按照操作規(guī)定逐步安裝，在這里，應注意壓力、溫度和流量測量儀表的三種類型。不同的儀表類型都有自己的形狀和特征。法蘭固定材料、墊片等安裝時根據(jù)需要增設。儀表連接格蘭頭的長度應根據(jù)絕緣層的厚度確定。在安裝過程中，同樣重要的是要注意所有布線入口都不得朝上，以防止灰塵，水和其他物品進入包裝盒。接線完成后，應及時密封接線孔。常規(guī)安裝工作完成后，嚴禁施工人員操作實驗設備，具體的后參數(shù)調(diào)試工作應移交給專業(yè)技術(shù)人員，以免重復進行外部安裝和調(diào)試，確保其精度。

4 在石油自動化設備中安裝自動化儀表的問題

4.1 單表測試問題

當前，單表安裝出現(xiàn)了眾多問題，主要原因如下：(1)用于校準的標準儀表尚未通過認證或認證已過期；(2)設備的型號、規(guī)格、材料和測量范圍不符合設計要求；(3)儀表測試人員沒有測試證書；(4)儀表調(diào)試人員不夠?qū)I(yè)，缺乏業(yè)務經(jīng)驗。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：儀表單調(diào)過程中，顯示表的單項測試記錄和標準表顯示誤差較大，并且沒有按照相關(guān)的標準表規(guī)格進行標準表的校準。這些問題為儀表的聯(lián)合調(diào)試乃至后續(xù)設備的生產(chǎn)帶來了隱患。

4.2 設備儀表安裝問題

在安裝儀表之前，請根據(jù)設計圖紙檢查儀表的位置編號、規(guī)格和材料，并確保附件完整，外觀完好，單體經(jīng)過調(diào)整和測試。此外，在儀表安裝過程中，應注意壓力表的分接點以及流量計安裝位置對測量的影響。

5 石油化工裝置自動化儀表調(diào)試技術(shù)

規(guī)范的調(diào)試技術(shù)可以確保儀表的長周期運行，并充分利用其功能來獲取準確的數(shù)據(jù)。因此，調(diào)試是儀表安裝最后的關(guān)鍵一步。在調(diào)試過程中，必須首先調(diào)整電磁通量。由于外部電磁的影響，流量數(shù)據(jù)易于上下振動。PID數(shù)據(jù)需要合理地完善以確保監(jiān)視數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。如果調(diào)試后仍然晃動，則應考慮外部故障。最典型的現(xiàn)象是流量計的檢測指向最大值，這意味著問題出在外部檢測環(huán)節(jié)上。檢查控制閥或變送器安裝信號，及時發(fā)現(xiàn)問題。調(diào)整處理。有時數(shù)據(jù)不穩(wěn)定或可能是人為因素造成的。必須再次調(diào)節(jié)閥以控制操作參數(shù)并使檢測數(shù)據(jù)保持穩(wěn)定。

當儀表檢測顯示最小值時，表示一切正常。調(diào)試時，請考慮系統(tǒng)指針或外表面上是否有異物，并在反復檢查后解決問題。打開電源后，必須調(diào)節(jié)主要部分的氣動閥。從以下四個方面具體調(diào)整：檢測內(nèi)壓； 通電后鎖緊閥門，觀察閥門的運動狀態(tài)； 檢查各部分的完整性并解決問題；校準儀表參數(shù)。檢查儀表后，應調(diào)整系統(tǒng)。最后，在安裝和調(diào)試過程中需要對各種信息進行分類，以形成一個存檔文件，以供以后參考和定期保護儀表儀表。

6 結(jié)語

總而言之，自動化儀表的生產(chǎn)和應用在石化生產(chǎn)中起著重要作用。確保生產(chǎn)操作的平穩(wěn)順利，必須按照標準程序安裝儀表。在科學技術(shù)高速發(fā)展的背景下，應不斷進行自動化儀表的研究，儀表的安裝及其應用范圍可以作為研究領(lǐng)域。相信在各個科學技術(shù)領(lǐng)域的合作應用背景下，更高端、更智能的自動化儀表將越來越多地被使用，以促進石化工業(yè)的自動化新發(fā)展。