化工設(shè)備建設(shè)過程中儀表自動化建設(shè)與安裝

聶德品

摘要：我國的化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，通常是在較為封閉的環(huán)境、設(shè)備中進(jìn)行的，并且整個(gè)生產(chǎn)過程具有易燃、易爆、腐蝕性特點(diǎn)，一旦泄露，會對人和環(huán)境造成嚴(yán)重影響，為了保證安全化工生產(chǎn)，保證運(yùn)行安全性，相關(guān)工作人員應(yīng)不斷調(diào)整化工技術(shù)參數(shù)，將其控制在規(guī)定范圍內(nèi)，通過儀表自動化建設(shè)與安裝，使化工生產(chǎn)全過程保持安全穩(wěn)定性。本文主要分析了化工設(shè)備建設(shè)過程中儀表自動化建設(shè)與安裝的相關(guān)措施，希望能為相關(guān)工作人員提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)備;儀表自動化;建設(shè)安裝

引言

大家都知道，化工生產(chǎn)過程存在一定的危險(xiǎn)性因素，因此，其生產(chǎn)環(huán)境通常是相對封閉的容器或設(shè)備，其必須能承受高溫和壓力。此外，化工生產(chǎn)過程具有易燃、易爆性質(zhì)，一旦出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，就會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，有必要在安全范圍內(nèi)設(shè)置化工工藝參數(shù)，確保生產(chǎn)過程安全性和設(shè)備運(yùn)行安全穩(wěn)定性?；x表可通過自動化控制系統(tǒng)控制工藝參數(shù)，從而對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制，通過這樣的方式保證化工生產(chǎn)全過程處于安全穩(wěn)定的狀態(tài)。

一、儀表自動化工程概述

（一）儀表自動化工程基本內(nèi)涵

儀表自動化工程指的是，是用于工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)新概念，但是，儀表自動化沒有明確指出具體項(xiàng)目或技術(shù)，其基本運(yùn)行原理是以儀表為主要控制工具，完成控制自動化。因此，儀表自動化在不同行業(yè)有不同的含義。在本文中，儀表自動化意味著儀表自動化工程也可稱為自動化儀表，其本身由科學(xué)技術(shù)要素組成，是具有記錄性的科學(xué)化工。

（二）自動化化工儀表的發(fā)展現(xiàn)狀

伴隨信息時(shí)代全面完成普及，化工儀表得到了廣闊的發(fā)展空間。

1提高儀表檢測率

在我國科技技術(shù)不斷發(fā)展背景下，不斷應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，能更好的實(shí)現(xiàn)儀表自動化建設(shè)與安裝，通過發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢，提高儀表檢測率。

2提高儀表檢測精度

自動化工儀表可以監(jiān)控檢測結(jié)果，及時(shí)糾正錯(cuò)誤，避免儀表誤差，顯著提高儀表檢測精度

3提高儀表的處理和控制能力

原來的化工儀表不能控制復(fù)雜工作，而自動化儀表，在計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助下，將原來復(fù)雜的工作精簡化，儀表自動化還能有效處理相關(guān)數(shù)據(jù)，顯著提高儀表的處理和控制能力。

4自動存儲生產(chǎn)數(shù)據(jù)

儀表設(shè)備運(yùn)行過程中，儀表自動記錄出現(xiàn)的任何數(shù)據(jù)，為調(diào)試人員的工作提供了參考依據(jù)。

5實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸

通過自動化儀表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸特性，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)給相關(guān)員工發(fā)出報(bào)告，從而更好的解決故障問題。

6自動計(jì)算

自動化儀表能自動計(jì)算和處理設(shè)備數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)與設(shè)備的生產(chǎn)需要相適應(yīng)，保證其正常運(yùn)行。

7可視化編程

員工根據(jù)企業(yè)發(fā)展情況，通過可視化編程，使設(shè)備能夠根據(jù)方案要求獨(dú)立工作，完成生產(chǎn)工作。

二、自動化儀表的類型

（一）壓力檢測儀表

在化工設(shè)備生產(chǎn)過程中，在不同工作條件下，開展壓力檢測。主要有壓力變送器、就地壓力表、壓力開關(guān)等元件組成

（二）溫度檢測儀表

在化工設(shè)備生產(chǎn)過程中，溫度變化是一個(gè)重要的影響因素，溫度檢測儀表在檢測過程中，對相關(guān)元件有一定的要求如熱電阻、熱電偶材料。相關(guān)工作人員應(yīng)結(jié)合被測物的實(shí)際情況選擇溫度檢測儀表，安裝時(shí)注意補(bǔ)償導(dǎo)線。

（三）流量檢測儀表

流量檢測儀表可按其性能進(jìn)行細(xì)分，主要氛圍三種電磁流量計(jì)、壓差計(jì)、超聲波流量計(jì)。在測量過程中，對流量范圍和覆蓋值進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，從而保證其在應(yīng)用過程中保證其科學(xué)合理性。

（四）物位儀表

在我國化工行業(yè)中，物位儀表的應(yīng)用范圍是非常廣泛的，在其測量過程中，與被測物體保持一定的聯(lián)系。物位儀表按照測量方式的不同可分為電接觸式、超聲波式等等。

（五）分析儀器和在線過程分析儀

從工藝的角度進(jìn)行分析，在化工生產(chǎn)過程中對溫度和壓力有極高的要求，只有這樣才能保證產(chǎn)品的整體質(zhì)量，崔次，通過對無聊成分進(jìn)行分析和最終產(chǎn)品成分析是一項(xiàng)重要的工作。從環(huán)境保護(hù)角度進(jìn)行分析，硬實(shí)時(shí)監(jiān)測排放的物質(zhì)成分。總之分析儀器和在線過程是一項(xiàng)重要的工作。

三、檢測自動化儀表的要點(diǎn)分析

化工行業(yè)生產(chǎn)過程一般是在相對封閉的環(huán)境中開展相關(guān)工作的，需要高溫和真空容器設(shè)備，其生產(chǎn)過程存在易燃、易爆、易泄露現(xiàn)象，而且更容易發(fā)生腐蝕。在發(fā)生泄漏或其他事故的情況下，會對人身體和環(huán)境造成嚴(yán)重混的影響。為了保證生產(chǎn)過程安全，需要在合理范圍內(nèi)設(shè)置化工工藝具體參數(shù)，并對測量儀表進(jìn)行相應(yīng)的控制，只有這樣才能保證化工生產(chǎn)體系安全穩(wěn)定性。當(dāng)前，伴隨著化工企業(yè)不斷發(fā)展，智能化、信息化在各行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用，自動化儀表已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)智能化。但從實(shí)際情況看，化工裝置建設(shè)過程中還存在一些問題，對于化工現(xiàn)場施工，特別是化工裝置，以及管道內(nèi)部環(huán)境溫度應(yīng)通過測量相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)開展控制。其所能承受溫度應(yīng)控制到零下200℃至1700℃。

目前，在新發(fā)展背景下，相應(yīng)技術(shù)體現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢，通過使用接觸測量方式，從而保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。隨著相關(guān)測量方法的改進(jìn)，傳統(tǒng)水銀溫度計(jì)被取代，化工業(yè)開始逐漸應(yīng)用雙金屬材質(zhì)溫度計(jì)，大多數(shù)為熱性電阻和電偶。因此，在使用過程中，可以實(shí)現(xiàn)自身的耐磨性和耐熱性特點(diǎn)，室內(nèi)測量儀表應(yīng)用可直接用于分散控制系統(tǒng)或其他儀表，同時(shí)，基于以上所述，必須保證現(xiàn)場儀表的實(shí)用性，從而對溫度測量系統(tǒng)建設(shè)提供保證。

壓力儀表實(shí)際應(yīng)用與整個(gè)化工裝置建筑物的安全密切相關(guān)。在技術(shù)不斷更新背景下，壓力傳感器、變送器工作原理在不同程度上有所不同，但其優(yōu)點(diǎn)就是可以適應(yīng)不同的環(huán)境。根據(jù)以上所述，測量儀表廣泛應(yīng)用于高溫環(huán)境、脈動環(huán)境和其他特殊工作條件，從而完成數(shù)據(jù)測量工作。同時(shí)，在測量壓力參數(shù)時(shí)，測量數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確到0.1單位。根據(jù)我國實(shí)際情況，目前建設(shè)化工裝置過程中，最常見的儀表主要包括彈性壓力表和活塞壓力表?；ぱb置建設(shè)中，測量儀表是最重要的部件之一。與溫度儀表和壓力儀表相比，測量儀表參數(shù)的信息更為廣泛，但在其測量也更為困難。因此，從自動化管理策略的角度來看，提高測量儀表穩(wěn)定性，才能有效提高壓力數(shù)據(jù)精度。同時(shí)，在自動化儀表對化工裝置建設(shè)中介入干預(yù)，可能感受到流體原因和管道原因影響，相關(guān)人員你應(yīng)引起重視。在化工裝置建設(shè)中，應(yīng)注意相應(yīng)液體參數(shù)和儀表精度，從而保證測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。總體而言，在實(shí)際工作中，最常用的液壓儀表主要包括：1、直讀形式的液壓儀表;2雷達(dá)形式液壓儀表;3激光形式液壓儀表;4點(diǎn)觸形式液壓儀表;5超聲波形式液壓儀表。雷達(dá)形式的液壓儀表是依賴傳輸載體突出自身優(yōu)勢，因此，在實(shí)際建設(shè)中，其應(yīng)用范圍非常廣泛。

四、化工自動化儀表應(yīng)用中需要注意的問題

現(xiàn)階段，我國科學(xué)技術(shù)水平保持在一個(gè)較高的水準(zhǔn)，各行業(yè)逐漸形成自動化發(fā)展，化工業(yè)也不例外?；ぴO(shè)備在生產(chǎn)過程中，伴隨著一定的危險(xiǎn)性，對此相關(guān)技術(shù)人員經(jīng)加快儀表自動化建設(shè)與安裝。目前，我國儀表自動化發(fā)展成效非常令人滿意，設(shè)備參數(shù)精度也顯著提升。但在化工自動化儀表使用中還存在問題，相關(guān)化工業(yè)應(yīng)引起高度重視，從而保證化工生產(chǎn)過程穩(wěn)定性，保證設(shè)備運(yùn)行過程中安全性。

（一）控制系統(tǒng)容錯(cuò)性問題

熱電偶和熱電阻在化工行業(yè)中是溫度檢測原件，檢測后給出相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)，結(jié)合檢測元件和溫度檢測軟件，從而對溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通常情況下，主要檢測調(diào)節(jié)器和安全機(jī)柜的熱電偶元件。在化工設(shè)備生產(chǎn)中，必須人工控制各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，確保最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而保證檢測精準(zhǔn)性。系統(tǒng)在運(yùn)行中，雖然基本元件工作正常，但如果不注意一些小元件，故障也會影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如果容錯(cuò)能力差，會對系統(tǒng)穩(wěn)定性造成影響，導(dǎo)致機(jī)器可能出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象。

（二）沖程泵出口流量測量表精度問題

在化工設(shè)備生產(chǎn)過程中，其設(shè)備對原料有一定的要求，對此，相關(guān)工作人員應(yīng)控制監(jiān)督原料，保證其原料能符合化工設(shè)備要求，從而保證生產(chǎn)順利性。目前，沖程泵是化工生產(chǎn)中常用的設(shè)備，在其使用中，還需要與流量計(jì)協(xié)調(diào)，保證原材料的控制精度。例如，在橡膠生產(chǎn)設(shè)備安裝過程中，使用堿液沖程泵運(yùn)輸材料時(shí)，通過應(yīng)用高質(zhì)量流量計(jì)，能選顯著提升物料運(yùn)送效率。通過使用轉(zhuǎn)子流量會影響其控制精度，導(dǎo)致相關(guān)數(shù)值出現(xiàn)浮動現(xiàn)象，導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)，對此，應(yīng)結(jié)合化工生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際情況，保證檢測儀表的適用性，確保數(shù)值精度。

（三）溫度、壓力補(bǔ)償問題

在使用壓力儀表過程中，相關(guān)工作人員必須明確其溫度、壓力范圍。在我國化工行業(yè)中，計(jì)量儀表的應(yīng)用較為廣泛，但在使用過程中，溫度、壓力問題屬于不可預(yù)見因素，因此相關(guān)工作人員應(yīng)引起重視。

（四）減半設(shè)備內(nèi)部溫度檢測儀表的安裝問題

儀表自動化建設(shè)與安裝過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)明確減半設(shè)備內(nèi)部溫度檢測儀表的安裝問題，當(dāng)參數(shù)不準(zhǔn)確時(shí)，會提升套管安裝難度。如果在管理方面出現(xiàn)疏忽，就會影響總體安裝質(zhì)量，如果情況嚴(yán)重，還會造成安全事故。

五、基于只能化工技術(shù)的化工設(shè)備儀表自動化系統(tǒng)建設(shè)

（一）常規(guī)控制部分

對于新型DCS電動單元組合儀表和氣動組合儀表，主要采用自動化技術(shù)，對化工產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)行系列化、連續(xù)化管理?？刂品绞街饕▎位芈氛{(diào)節(jié)、串級調(diào)節(jié)、前饋調(diào)節(jié)、鄙俗調(diào)節(jié)、自動選擇性調(diào)節(jié)、均勻速度調(diào)節(jié)、非線性調(diào)節(jié)等。所有控制策略都基于PID調(diào)節(jié)技術(shù)，具有控制算法快、性能穩(wěn)定優(yōu)勢點(diǎn)。不同功能控制單元之間有多個(gè)、選擇性和并發(fā)連接，可實(shí)現(xiàn)自主跟蹤，通過勿擾切換實(shí)現(xiàn)與其他功能之間的組合和連接。

（二）人機(jī)界面

在應(yīng)用智能控制系統(tǒng)之前，可以將化工企業(yè)的控制裝置和系統(tǒng)通過一個(gè)控制室，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一控制。目前，在化工生產(chǎn)中，主要采用并行控制方式設(shè)置控制室，在整個(gè)工廠設(shè)置一個(gè)中央控制室，同時(shí)設(shè)置多個(gè)子控制室。在控制中，中央控制面板采用LED，利用指示燈在屏幕上實(shí)時(shí)顯示自動儀表信息，通過鼠標(biāo)和鍵盤燈相互作用，通過觸摸屏提供輔助控制。

在DCS配置過程中，可以使用人工控制界面，定義工作模式和特定的工作站，快速獲得組態(tài)。在制訂模擬圖和化工生產(chǎn)工藝流程圖過程中，審定生產(chǎn)工藝，并結(jié)合信息處理系統(tǒng)、報(bào)警等相關(guān)優(yōu)化措施，完成具體設(shè)計(jì)、生制作。同時(shí)，完成工藝系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建設(shè)指標(biāo)，對人機(jī)界面的其他的軟件指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)控制，從而滿足操作人員需要。

（三）安全儀表控制系統(tǒng)

化工生產(chǎn)設(shè)備具有連續(xù)強(qiáng)度、規(guī)模明顯和工藝復(fù)雜性，在生產(chǎn)中，易燃易爆物品較為常見。在基于智能技術(shù)自動化儀表控制系統(tǒng)中，DCS系統(tǒng)和設(shè)備具有重要作用，課設(shè)置安全聯(lián)鎖來保證工藝系統(tǒng)安全。同時(shí)，在IEC61508和IEC61511基礎(chǔ)上開發(fā)并與DCS系統(tǒng)結(jié)合使用的安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)（SIS）可以最大限度地降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，減少與化工生產(chǎn)工藝系統(tǒng)有關(guān)的問題。

結(jié)束語

總而言之，在化工設(shè)備建設(shè)過程中，應(yīng)保證自動化儀表的建設(shè)和安裝，促使自動化儀表實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展。相關(guān)工作人員應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的不足，并不斷吸引先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，從而促使自動化儀表得到進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]唐兆福，周晏君.化工裝置建設(shè)中的儀表自動化工程與控制策略[J].電子制作，2020（18）.

[2]胡平杰.自動化儀表專業(yè)應(yīng)全程參與項(xiàng)目建設(shè)各階段（下）[J].化工自動化及儀表，200（12）.

[3]南毅.淺議化工裝置建設(shè)中的儀表自動化工程[J].科技與企業(yè)，2020（07）.

[4]陳為金.化工裝置建設(shè)中的儀表自動化工程探析[J].科學(xué)之友，2020（11）.

[5]鄧峰.化工設(shè)備建設(shè)過程中儀表自動化建設(shè)與安裝[J].自動化應(yīng)用，2020（02）.

[6]朱濤，周天沛，李紅，凌啟東.仿真和原型實(shí)現(xiàn)相結(jié)合的儀表自動化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2020（04）.

[7]李維國.化工生產(chǎn)自動化儀表的功能及發(fā)展前景[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，（03）.