石油化工自動化儀表技術及其施工安裝調試技術分析探討

李運玉

摘 要：本文對石油化工自動化儀表的種類、安裝過程和調試技術進行闡述，意在促進自動化儀表在石油化工業的合理運用，促進其對石油化工行業的發展。

關鍵詞：石油化工;自動化儀表;施工安裝調試

引言

石油化工行業的發展不僅包括技術的革新，也包括對安全環保等指標的改進。在石油化工行業，自動化儀表的引人提高了產業的效率，同時也對其安全性能、操控的便捷性等有了更高的要求。文章從石油化工自動化儀表技術入手，對其安裝與調試進行分析探討，促進自動化儀表在石油化工業的合理運用，促進其對石油化工行業的發展。

1 石油化工自動化儀表的種類

我國目前傳統工業石油化工信息行業的健康發展已不可能符合當下工業節能低碳減排的大主題，必須在行業整體上向整個現代化產業轉型，所謂走向現代化產業發展，就是開始應用各種自動化監測設備，例如，我國傳統石油化工生產企業最先開始使用各種自動化監測儀表，加強工業基礎設施信息平臺設施體系建設，將信息產業發展智能化，提高信息平臺企業操作管理水平，提高平臺工作效率，推動促進我國傳統石油化工信息產業的健康發展。

1.1溫度儀表

石油中各個物質的沸點是不一樣的，所以在對是由進行分餾時，需要控制多個溫度與沸點，保證石油中各個物質處于各自的沸點狀態。因此，溫度儀表在實際工作中是必不可少的。首先應該考慮石油本身的物質屬性，然后結合現場的各種裝置的實際情況，以及使用的介質的溫度。隨著技術的革新，目前使用的就地溫度儀表為雙金屬溫度計，采用的測量方法是接觸時測量。利用電阻及電偶技術中的耐熱性、防爆性等優點，可以把電熱信號傳輸到DCS或是其他溫度收集儀中，通過匯總的情況可以得出，溫度在-200℃-1800℃的安全性能最高、分餾效果最好。

1.2壓力儀表

壓力作為海洋石油化工裝置重要的監測參數之一，壓力控制儀表的自動化程度越高，對壓力的控制以及安全性就越高。為了保證測量的準確性和控制的安全性，壓力儀表包括了傳感器、變送器、特殊壓力表等，它們一起對壓力及量程發生作用，不僅可以得到所測物質的壓力，還會對介質的溫度與脈動獲得一個準確的數據，保證檢測結果的準確性。

1.3物位儀表

除了以上對溫度和物料壓力測量的同時，我國石油化工原料產業中對于原料、半成品、過程中的物料液位的測量也顯得極為重要。液位的測量涉及到原料物位儀的實際使用，在原料生產使用過程中，原料、半成品、成品的各種物料因其成分種類不一，物位儀表不能完全滿足不同種類物料量的要求，而傳統的原料物位儀也無法完全滿足這一測量要求，傳統的原料物位儀主要目的是對某一特定的一種物料成分進行測量，而無法適用于測量不同種類的物料。相比之下，自動化的化工物位儀系統可以有效彌補傳統物位儀的諸多缺點，它所以能夠通過多種編程方式來精準確定各種化工物料的上下液位，主要原因是使用現代化的信息處理技術，能夠更加好地符合當下現在石油化工物料生產中的特性，通過對上下液位閾值的精確設定，來精確測量物料的橫向位移，使當下石油化工物料生產的全過程更加安全可靠。

1.4流量儀表

石油化工行業的管道流量的自動控制也非常重要，在企業生產經營過程中我們需要根據管道流量測量值對各個管道上的流量進行自動調控，傳統的管道流量儀表僅僅可直接顯示管道流量測量值，不可自動進行調節，因此，需要人工手動調控一個閥門，人工手動調控閥門不可準確地直接判斷一個門閥上的旋轉度，在確定旋轉度的過程下其中的角度誤差較大，且操作費時費力，工作效率低，不是最佳測量控制方案。而使用自動化系統測量控制的流量儀表，可以將流量儀表的測量值送入自動控制系統，通過系統計算后自動輸出閥門開度，從而自動地調節管道閥門的開度，既保證了管道流量儀表測量的準確性，同時也省去了大量的人力資源，在此過程中的所有流量調節都完全可以通過測量控制系統記錄下來，有利于后期對管道流量數據的分析和總結，所以使用自動化系統測量控制的流量儀表就可以有效保證管道流量的測量數據準確性和有效性，其較傳統的流量儀表更加行之有效。

綜上所述，石油化工的生產過程中，溫度、壓力、物位和流量是最重要的四大參數。在實際的安裝過程中，必須將這四類儀表安裝于便于觀察的地方，在安裝之前需要對元件進行檢測和清洗，確保元件完好無損的安裝在相應的地方，并對儀表相關的組件進行實時監測。在全部安裝完成后，還需做調試的工作，確保其正常使用。

2 石油化工自動化儀表的安裝

2.1準備階段

儀表安裝涉及的點多，工作量大，再加上安裝技術的不斷革新，經常是多個工種交叉作業。因此，在準備階段需要結合外部環境和儀器儀表的實際情況，制定合理的招標采購方案，待方案細則確定后再購買儀器儀表。施工準備階段，需要讓相關的工作人員介入進來，對安裝圖紙全面了解，并做好審核工作，包括物料、設備的采購與驗收等工作，確保所有涉及到的因素安全無虞，然后制定出切實可行的施工方案與施工進度。在實際的工作中，一定會遇到專業化程度較高的設備與儀器，為了避免在實際操作的過程中出現故障或是發生失誤，崗前培訓是必不可少的環節，培訓人員除了對專業知識與技能進行培訓外，由于儀表安裝工作的特殊性質與危險系數，差之毫厘的操作就可能引發重大的安全事故，對參訓人員的培訓還包括兩方面的內容：一是對其資質進行檢測，確保所有工作人員是“帶證上崗”;二是進行責任意識培訓，提高施工人員的職業素養和安全意識。最后一個準備環節，是在設備運行的過程中，不定期的進行檢測，隨時確保設備的安全性能。

2.2規劃階段

如果是從大的范疇來說，規劃也應該屬于準備階段。但是因為石油化工生產的現場狀況非常復雜，諸多工作需要細化，因此將施工方案單獨列為一個環節，是很有必要的。首先，根據總體進度來進行施工進度計劃的制定，若是出現比較大的偏差，那么必須向項目施工負責人員及時匯報，讓其根據實際情況來調整。在施工之前，需要做好管件取源、法蘭組對焊接，并完成支架防腐方面的工作，做好設備預組裝工作。其次，需要根據施工的進度和計劃來進行材料訂貨計劃的調整。最后，施工的時候，必須對人力資源進行合理的調整，必須考慮到天氣情況，保證施工的質量符合國家安裝規范，避免二次施工情況的出現。

2.3培訓階段

進行自動化儀表安裝的過程中，很容易碰到高溫和強壓的情況，人員很容易受到較為嚴峻的考驗，因此必須做好安全技術培訓和交底工作。培訓可以采用講座的方式，必須逐條地把安裝注意事項告訴施工人員，保證講述簡單明了，確保施工人員能夠真正理解，專業技術工作必須由專項技術人員進行作業，進行技術培訓和交底是保證施工安裝作業安全的重要前提，所以，必須做好技術培訓和交底方面的工作。此外，施工團隊還必須定期進行技術培訓工作，絕對不能夠根據經驗進行工作，避免安全事故的出現。

2.4安裝階段。

首先，在進行石油化工自動化儀表設備施工安裝的過程中，必須以施工方案和安裝圖紙作為依據，絕對不能夠隨意地進行圖紙的修改，若是出現必須修改的情況，必須做好申請匯報工作，在申請匯報工作結束之后，經過設計人員審批才能夠修改。其次，施工過程中，技術人員必須保證指令的合理性，重視每一個環節的施工質量，盡量避免出現誤差。，安裝時，必須做好主體儀表的安裝工作，在安裝時，同時需要做好數據檢測工作，數據檢測的工作，必須采用精密儀表進行測量，保證數據的精確性。最后，需要安裝好儀表設備組件，在此過程中需要控制施工現場環境的穩定性，避免出現劇烈震動的情況。此外，在進行儀表設備電纜敷設的過程中，需要對不同儀表設備的電纜進行明確，避免出現電纜交叉和導線纏繞的情況。

2.5校驗和調試階段

校驗和調試工作實質上屬于工程后期。石油化工自動化儀表安裝完成后，需要進行二次校驗和調試工作?？紤]到儀表在靜止狀態中和工作狀態中的差別，有必要進行二次校驗，對儀表回路的進行測試、收集并記錄數據，歸納出相關的情況，總結出使用的規律，這對后期儀表的使用和檢修都是有幫助的。

3 石油化工自動化儀表的調試技術

調試工作是在安裝工作完成之后的重要環節。各類儀表的安裝都是為了生產服務的，所以調試需要在工作的狀態下進行，這樣會得到一個準確的數據。首先，是對電磁流量計進行調試。這是一個浮動最大的數據，它的幅度與頻率都需要通過PID的輔助進行調試。如果是在調試的過程中，流量儀表指向了最大的數值，那就說明儀表的承載力已經超過了限值，危險系數極高。工作人員需要馬上調節閥門或是信號輸送設備以降低流量，如果調試的結果不理想，甚至需要進行儀表的更換。當然，流量儀表如果是指向最小數值，也說明儀表存在問題，如異物滲入影響了齒輪的運行，儀表導管扭曲、斷裂等情況?？偠灾?，過大或過小的數據都會影響儀表的正常工作。其次，需要在通電的情況下檢查氣動閥門，是否能夠準確調節。再有就是，所有的儀表還需要進行聯動測試。目前比較常使用的聯動測試方法有兩種，一種是系統聯調，一種是儀表回路測試，這兩種測試方法都要進行，因為涉及到四類儀表，它們的性質、載荷、應力等都不一樣，所以四個儀表的數據只要是控制在合理的范圍內，就可以認定為儀表的運轉是正常的。采用儀表回路測試，儀表的閾值會設定成一個范圍，還要考慮到使用中的損耗。以壓力儀表為例，它是有一個相對的疲勞部位的，這個部位是通過應力分析得出的，在校準的過程中，需要對儀表的結構和應力條件進行分析，計算應力強度與幅度，然后得到一個疲勞曲線，只要是檢測的結構與這個疲勞曲線相一致，就可以認為校驗的結果是安全合理的。采用系統聯動調試，需要準備的測試包文件很多，有表索引表、P&ID圖、邏輯圖及報警一類表、現場布置圖、標準安裝圖、數據表、回路圖、單校記錄、絕緣測試記錄、現場安裝檢查記錄等，檢測人員需要把其中的記錄表都按照實際的情況進行填寫，還要在完成檢測后，出示相關的聯動調試報告。

4 石油化工自動化儀表的可靠性分析

4.1存儲功能更強大

自動化測量儀表的數據儲存功能強大，可以進行綜合管理記錄各種儀表數據庫的信息。在我國石油化工產業實際生產經營過程中，必須對生產數據實時進行記錄，因此需要增加儀表自動控制系統的儲存器，和其他傳統的電子儀表設備相比，使用帶有儲存器的儀表自動控制系統測量到的數據更加精準可靠，且具備抗熱和外界環境干擾能力強。這些技術特點主要是由兩個多方面因素組成：第一，石油化工行業自動化檢測儀表系統是以先進現代化自動信息處理技術為設計基礎，直接通過自動控制系統進行控制，可以對多種數據同時進行記錄，并且系統可以在實際需要時自動調出數據進行分析處理，而傳統的自動儀表只能記錄儀表單次的數據，無法同時自動記錄兩次多個數據，且一次數據自動保存后的時間相對較短，在這種突發狀況下的該設備一般不具備自動儲存數據功能，不利于進行數據的實時記錄以及管理，有極大的技術局限性。第二，石油化工業的自動化工業儀器儀表是通過自動控制系統對儀器數據流量進行實時測量、儲存，可遠程自動操控，對于各種突發狀況數據可以及時處理，安全可靠又能減少儀器損失，保證了儀器數據的實時性和完整性，傳統的工業儀表在這兩個方面又可能會略遜一籌，因此，為有效應對高速經濟發展的現代化工業，自動化工業儀表的發展更能夠有效加速我國石油化工的產業發展。

4.2計算能力更加精準

石油化工儀表自動化工業儀表的數據計算控制能力更加精確，自動化工業儀表實際上是一種數據分析控制軟件，通過芯片編程技術使該軟件通過控制芯片接口實現芯片位置監控，在原有實現控制電路更加可靠精簡的功能基礎上大大提高了傳統計算機的功能，減少了傳統計算機在工程軟件中的計算誤差，更好地精確降低了誤差值的影響，這對推動信息化工業儀表的快速發展起到了極大的技術推動力作用。從開發成本上面來講：第一，降低了軟件開發成本，精簡的集成電路將大大降低了軟件開發者的資金成本﹔第二，降低了開發支出管理成本，高效率、高標準的數字計算測量能力大大減少了重復計算測量的次數，節約大量的人力物力資源。由此我們可以預見，隨著現代信息處理技術的不斷發展，自動化信息處理技術將不斷的完善和發展。

結束語

綜上所述，我國的石油化工行業危險系數高、科技含量高，要想真正的適應新工藝的變革，提高生產效能，必須對四類儀表的性能、工作流程和作用進行詳細的分析。安裝與調試的工作是要在一個完全真實的工況下進行﹐收集最準確的、具有指導意義的數據。另外，還需要結合石油化工行業的具體情況，開展自動化儀表的宣傳、教育、普及工作，讓更多的工作人員參與到儀表使用工作中，以技術的更新和因地制宜的調整優化措施，促進石油化工行業的發展，提高石油化工行業的經濟收益，助推社會經濟的發展。

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