石油化工自动化仪表技术及其施工安装调试技术分析探讨

李运玉

摘 要：本文对石油化工自动化仪表的种类、安装过程和调试技术进行阐述，意在促进自动化仪表在石油化工业的合理运用，促进其对石油化工行业的发展。

关键词：石油化工;自动化仪表;施工安装调试

引言

石油化工行业的发展不仅包括技术的革新，也包括对安全环保等指标的改进。在石油化工行业，自动化仪表的引人提高了产业的效率，同时也对其安全性能、操控的便捷性等有了更高的要求。文章从石油化工自动化仪表技术入手，对其安装与调试进行分析探讨，促进自动化仪表在石油化工业的合理运用，促进其对石油化工行业的发展。

1 石油化工自动化仪表的种类

我国目前传统工业石油化工信息行业的健康发展已不可能符合当下工业节能低碳减排的大主题，必须在行业整体上向整个现代化产业转型，所谓走向现代化产业发展，就是开始应用各种自动化监测设备，例如，我国传统石油化工生产企业最先开始使用各种自动化监测仪表，加强工业基础设施信息平台设施体系建设，将信息产业发展智能化，提高信息平台企业操作管理水平，提高平台工作效率，推动促进我国传统石油化工信息产业的健康发展。

1.1温度仪表

石油中各个物质的沸点是不一样的，所以在对是由进行分馏时，需要控制多个温度与沸点，保证石油中各个物质处于各自的沸点状态。因此，温度仪表在实际工作中是必不可少的。首先应该考虑石油本身的物质属性，然后结合现场的各种装置的实际情况，以及使用的介质的温度。随着技术的革新，目前使用的就地温度仪表为双金属温度计，采用的测量方法是接触时测量。利用电阻及电偶技术中的耐热性、防爆性等优点，可以把电热信号传输到DCS或是其他温度收集仪中，通过汇总的情况可以得出，温度在-200℃-1800℃的安全性能最高、分馏效果最好。

1.2压力仪表

压力作为海洋石油化工装置重要的监测参数之一，压力控制仪表的自动化程度越高，对压力的控制以及安全性就越高。为了保证测量的准确性和控制的安全性，压力仪表包括了传感器、变送器、特殊压力表等，它们一起对压力及量程发生作用，不仅可以得到所测物质的压力，还会对介质的温度与脉动获得一个准确的数据，保证检测结果的准确性。

1.3物位仪表

除了以上对温度和物料压力测量的同时，我国石油化工原料产业中对于原料、半成品、过程中的物料液位的测量也显得极为重要。液位的测量涉及到原料物位仪的实际使用，在原料生产使用过程中，原料、半成品、成品的各種物料因其成分种类不一，物位仪表不能完全满足不同种类物料量的要求，而传统的原料物位仪也无法完全满足这一测量要求，传统的原料物位仪主要目的是对某一特定的一种物料成分进行测量，而无法适用于测量不同种类的物料。相比之下，自动化的化工物位仪系统可以有效弥补传统物位仪的诸多缺点，它所以能够通过多种编程方式来精准确定各种化工物料的上下液位，主要原因是使用现代化的信息处理技术，能够更加好地符合当下现在石油化工物料生产中的特性，通过对上下液位阈值的精确设定，来精确测量物料的横向位移，使当下石油化工物料生产的全过程更加安全可靠。

1.4流量仪表

石油化工行业的管道流量的自动控制也非常重要，在企业生产经营过程中我们需要根据管道流量测量值对各个管道上的流量进行自动调控，传统的管道流量仪表仅仅可直接显示管道流量测量值，不可自动进行调节，因此，需要人工手动调控一个阀门，人工手动调控阀门不可准确地直接判断一个门阀上的旋转度，在确定旋转度的过程下其中的角度误差较大，且操作费时费力，工作效率低，不是最佳测量控制方案。而使用自动化系统测量控制的流量仪表，可以将流量仪表的测量值送入自动控制系统，通过系统计算后自动输出阀门开度，从而自动地调节管道阀门的开度，既保证了管道流量仪表测量的准确性，同时也省去了大量的人力资源，在此过程中的所有流量调节都完全可以通过测量控制系统记录下来，有利于后期对管道流量数据的分析和总结，所以使用自动化系统测量控制的流量仪表就可以有效保证管道流量的测量数据准确性和有效性，其较传统的流量仪表更加行之有效。

综上所述，石油化工的生产过程中，温度、压力、物位和流量是最重要的四大参数。在实际的安装过程中，必须将这四类仪表安装于便于观察的地方，在安装之前需要对元件进行检测和清洗，确保元件完好无损的安装在相应的地方，并对仪表相关的组件进行实时监测。在全部安装完成后，还需做调试的工作，确保其正常使用。

2 石油化工自动化仪表的安装

2.1准备阶段

仪表安装涉及的点多，工作量大，再加上安装技术的不断革新，经常是多个工种交叉作业。因此，在准备阶段需要结合外部环境和仪器仪表的实际情况，制定合理的招标采购方案，待方案细则确定后再购买仪器仪表。施工准备阶段，需要让相关的工作人员介入进来，对安装图纸全面了解，并做好审核工作，包括物料、设备的采购与验收等工作，确保所有涉及到的因素安全无虞，然后制定出切实可行的施工方案与施工进度。在实际的工作中，一定会遇到专业化程度较高的设备与仪器，为了避免在实际操作的过程中出现故障或是发生失误，岗前培训是必不可少的环节，培训人员除了对专业知识与技能进行培训外，由于仪表安装工作的特殊性质与危险系数，差之毫厘的操作就可能引发重大的安全事故，对参训人员的培训还包括两方面的内容：一是对其资质进行检测，确保所有工作人员是“带证上岗”;二是进行责任意识培训，提高施工人员的职业素养和安全意识。最后一个准备环节，是在设备运行的过程中，不定期的进行检测，随时确保设备的安全性能。

2.2规划阶段

如果是从大的范畴来说，规划也应该属于准备阶段。但是因为石油化工生产的现场状况非常复杂，诸多工作需要细化，因此将施工方案单独列为一个环节，是很有必要的。首先，根据总体进度来进行施工进度计划的制定，若是出现比较大的偏差，那么必须向项目施工负责人员及时汇报，让其根据实际情况来调整。在施工之前，需要做好管件取源、法兰组对焊接，并完成支架防腐方面的工作，做好设备预组装工作。其次，需要根据施工的进度和计划来进行材料订货计划的调整。最后，施工的时候，必须对人力资源进行合理的调整，必须考虑到天气情况，保证施工的质量符合国家安装规范，避免二次施工情况的出现。

2.3培训阶段

进行自动化仪表安装的过程中，很容易碰到高温和强压的情况，人员很容易受到较为严峻的考验，因此必须做好安全技术培训和交底工作。培训可以采用讲座的方式，必须逐条地把安装注意事项告诉施工人员，保证讲述简单明了，确保施工人员能够真正理解，专业技术工作必须由专项技术人员进行作业，进行技术培训和交底是保证施工安装作业安全的重要前提，所以，必须做好技术培训和交底方面的工作。此外，施工团队还必须定期进行技术培训工作，绝对不能够根据经验进行工作，避免安全事故的出现。

2.4安装阶段。

首先，在进行石油化工自动化仪表设备施工安装的过程中，必须以施工方案和安装图纸作为依据，绝对不能够随意地进行图纸的修改，若是出现必须修改的情况，必须做好申请汇报工作，在申请汇报工作结束之后，经过设计人员审批才能够修改。其次，施工过程中，技术人员必须保证指令的合理性，重视每一个环节的施工质量，尽量避免出现误差。，安装时，必须做好主体仪表的安装工作，在安装时，同时需要做好数据检测工作，数据检测的工作，必须采用精密仪表进行测量，保证数据的精确性。最后，需要安装好仪表设备组件，在此过程中需要控制施工现场环境的稳定性，避免出现剧烈震动的情况。此外，在进行仪表设备电缆敷设的过程中，需要对不同仪表设备的电缆进行明确，避免出现电缆交叉和导线缠绕的情况。

2.5校验和调试阶段

校验和调试工作实质上属于工程后期。石油化工自动化仪表安装完成后，需要进行二次校验和调试工作。考虑到仪表在静止状态中和工作状态中的差别，有必要进行二次校验，对仪表回路的进行测试、收集并记录数据，归纳出相关的情况，总结出使用的规律，这对后期仪表的使用和检修都是有帮助的。

3 石油化工自动化仪表的调试技术

调试工作是在安装工作完成之后的重要环节。各类仪表的安装都是为了生产服务的，所以调试需要在工作的状态下进行，这样会得到一个准确的数据。首先，是对电磁流量计进行调试。这是一个浮动最大的数据，它的幅度与频率都需要通过PID的辅助进行调试。如果是在调试的过程中，流量仪表指向了最大的数值，那就说明仪表的承载力已经超过了限值，危险系数极高。工作人员需要马上调节阀门或是信号输送设备以降低流量，如果调试的结果不理想，甚至需要进行仪表的更换。当然，流量仪表如果是指向最小数值，也说明仪表存在问题，如异物渗入影响了齿轮的运行，仪表导管扭曲、断裂等情况。总而言之，过大或过小的数据都会影响仪表的正常工作。其次，需要在通电的情况下检查气动阀门，是否能够准确调节。再有就是，所有的仪表还需要进行联动测试。目前比较常使用的联动测试方法有两种，一种是系统联调，一种是仪表回路测试，这两种测试方法都要进行，因为涉及到四类仪表，它们的性质、载荷、应力等都不一樣，所以四个仪表的数据只要是控制在合理的范围内，就可以认定为仪表的运转是正常的。采用仪表回路测试，仪表的阈值会设定成一个范围，还要考虑到使用中的损耗。以压力仪表为例，它是有一个相对的疲劳部位的，这个部位是通过应力分析得出的，在校准的过程中，需要对仪表的结构和应力条件进行分析，计算应力强度与幅度，然后得到一个疲劳曲线，只要是检测的结构与这个疲劳曲线相一致，就可以认为校验的结果是安全合理的。采用系统联动调试，需要准备的测试包文件很多，有表索引表、P&ID图、逻辑图及报警一类表、现场布置图、标准安装图、数据表、回路图、单校记录、绝缘测试记录、现场安装检查记录等，检测人员需要把其中的记录表都按照实际的情况进行填写，还要在完成检测后，出示相关的联动调试报告。

4 石油化工自动化仪表的可靠性分析

4.1存储功能更强大

自动化测量仪表的数据储存功能强大，可以进行综合管理记录各种仪表数据库的信息。在我国石油化工产业实际生产经营过程中，必须对生产数据实时进行记录，因此需要增加仪表自动控制系统的储存器，和其他传统的电子仪表设备相比，使用带有储存器的仪表自动控制系统测量到的数据更加精准可靠，且具备抗热和外界环境干扰能力强。这些技术特点主要是由两个多方面因素组成：第一，石油化工行业自动化检测仪表系统是以先进现代化自动信息处理技术为设计基础，直接通过自动控制系统进行控制，可以对多种数据同时进行记录，并且系统可以在实际需要时自动调出数据进行分析处理，而传统的自动仪表只能记录仪表单次的数据，无法同时自动记录两次多个数据，且一次数据自动保存后的时间相对较短，在这种突发状况下的该设备一般不具备自动储存数据功能，不利于进行数据的实时记录以及管理，有极大的技术局限性。第二，石油化工业的自动化工业仪器仪表是通过自动控制系统对仪器数据流量进行实时测量、储存，可远程自动操控，对于各种突发状况数据可以及时处理，安全可靠又能减少仪器损失，保证了仪器数据的实时性和完整性，传统的工业仪表在这两个方面又可能会略逊一筹，因此，为有效应对高速经济发展的现代化工业，自动化工业仪表的发展更能够有效加速我国石油化工的产业发展。

4.2计算能力更加精准

石油化工仪表自动化工业仪表的数据计算控制能力更加精确，自动化工业仪表实际上是一种数据分析控制软件，通过芯片编程技术使该软件通过控制芯片接口实现芯片位置监控，在原有实现控制电路更加可靠精简的功能基础上大大提高了传统计算机的功能，减少了传统计算机在工程软件中的计算误差，更好地精确降低了误差值的影响，这对推动信息化工业仪表的快速发展起到了极大的技术推动力作用。从开发成本上面来讲：第一，降低了软件开发成本，精简的集成电路将大大降低了软件开发者的资金成本﹔第二，降低了开发支出管理成本，高效率、高标准的数字计算测量能力大大减少了重复计算测量的次数，节约大量的人力物力资源。由此我们可以预见，随着现代信息处理技术的不断发展，自动化信息处理技术将不断的完善和发展。

结束语

综上所述，我国的石油化工行业危险系数高、科技含量高，要想真正的适应新工艺的变革，提高生产效能，必须对四类仪表的性能、工作流程和作用进行详细的分析。安装与调试的工作是要在一个完全真实的工况下进行﹐收集最准确的、具有指导意义的数据。另外，还需要结合石油化工行业的具体情况，开展自动化仪表的宣传、教育、普及工作，让更多的工作人员参与到仪表使用工作中，以技术的更新和因地制宜的调整优化措施，促进石油化工行业的发展，提高石油化工行业的经济收益，助推社会经济的发展。

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