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自動化儀表在石油化工發展中的作用!

2019-04-10  來自: 沈陽靜竹工控設備有限公司 瀏覽次數:92

  自動化儀表在石油化工發展中的作用!

    現如今,自動化儀表在石油化工企業中應用是極其廣泛的,同時,人們對石油需要量逐漸增多,因此,使得石油市場在逐漸發展壯大??梢哉f,自動化儀表是石油化工生產不可缺少的內容,所以,在石油化工施工階段,必須確保自動化儀表設計和施工質量都符合國家標準要求。

  一、石油化工自動化儀表概述

  在我國工業領域中,使用各項機械設備較多的行業主要是石油化工工業,要想使這些機械設備在應用中體現其高精 準度以及更進一步的自動化運轉,科技研究人員漸漸地在研究開發工作的過程中引入了自動化儀表。在引入微型計算機后,自動化儀表的測量精度高了,具有修正誤差的能力,能夠實現復雜的控制功能。首先,計算機的軟件進入儀表,可以代替大量的硬件邏輯電路,這叫硬件軟化。其次,微機引入儀表后,由于它的隨機存儲器可以記憶前一狀態信息,只要通電,就可以一直保存記憶,并且可以同時記憶許多狀態信息,然后進行重現或處理。

  現如今,自動化儀表在石油化工企業中應用是極其廣泛的,自動化儀表是一工程項目。石油化工應用自動化儀表主要包含三個階段,即設計、施工以及調試。在每個階段中,都要求有較強的專業性以及附屬性,應該全面考慮自動化儀表選型的科學性、經濟學以及先進性等要求。

  二、石油化工中自動化儀表的設計工作分析

  1、當前自動化儀表設計存在的問題分析

  當前,在石油化工企業中,自動化儀表設計還存在諸多問題,不管是什么樣的問題我們都必須引起高度重視,特別是對于細節方面的問題,必須及時消除安全隱患,以免使問題再擴大。因此,企業的相關人員必須要挖掘出自動化儀表設計出現的問題,這樣一來,才可以及時改正問題,從而不斷完善自動化儀表設計。

  在自動化儀表設計過程中,我們首先要對用戶負責,把用戶利益放在第 一位。所以,設計人員應從用戶角度出發,選擇更為合理的自動化儀表類型。但是,在實際生活中,自動化儀表生產商難以做到從用戶角度來考慮問題,這樣一來,石油化工企業設計人員在設計時必須要從用戶角度來考慮問題,要求設計儀表必須滿足企業生產的需求。

  2、自動化儀表設計要注意的問題

  自動化儀表設計過程中,應該全面考慮自動化儀表選型的科學性、經濟學以及先進性等要求。此外,還要全面考慮到運行費用,主要結合控制系統和檢測點的重要程度,始終堅持設計性和先進性統一的原則,從而最終選擇合理的自動化儀表類型。

  三、自動化儀表在石油化工發展中的應用

  1、溫度儀表

  通常情況下,石油化工企業的生產設備都要有指示控制的,要求溫度范圍在-40―100攝氏度范圍內,像瀝青之類可能更高,為了提高計量精度,大部分選用接觸式測量,由雙金屬溫度計代替傳統的水銀玻璃溫度計,并選用溫度變送器作為遠儀表

  2、壓力儀表

  由于壓力儀表和安全使用有著密切的聯系,因此,已經受到高度的重視。一般情況下,壓力范圍0―30MPa。壓力變送器作為壓力監測的智能設備,可將測得參數精 準的上傳到相關設備如:流量計算機、壓力控制器、ESD閥門等,作為連鎖邏輯運算的重要參數,大大提高了工作生產效率。目前計量級的壓力變送器,測量精度可達到0.04%。

  3、物位儀表

  在石油化工企業中,常常要采用液位測量方法,測量和被測物體的性質有緊密的聯系,目前應用較多的為雷達液位計、伺服液位計、磁致伸縮液位計、靜壓式液位計等。測量方式主要分為靜壓式、電容式、激光式等,這已經在石油化工企業中得到了普遍應用。一改以往只靠人工投遞卷尺測量液位的傳統做法,提高了工作效率。

  4、計量儀表

  計量儀表是石化行業溫、壓、液(位),流四大參數中內容豐富的一個門類。從控制的角度看穩定和優化是兩大永恒的主題,都要用流量來考核。而流量本身與流體及管道的關系又很大。儀表安裝規定: (1)就地安裝的儀表應安裝在沒有強烈振動且便于維修的管道上。(2)安裝前應對檢測元件、流量取源部件進行外觀檢查,并及時按照設計數據和制造標準規定測量、驗證其制造尺寸。(3)安裝前進行清洗時,應防止損傷檢測元件,在管道上安裝的流量儀表和檢測元件,應在管道試壓、吹洗后安裝。

  5、分析儀器和在線過程分析儀

  從工藝上看,生產過程中對溫度、壓力、流量、液位等工藝參數的保證,只是間接保證產品或中間產品的質量合格,所以對過程中物料成分的直接分析和對產品的成分分析是非常重要的。又從環境保護的角度看,排放的物質的成分也是要分析和在線監測的??傊?,對于分析儀器和在線過程分析儀的需求是迫切的。除去需求旺盛外,分析儀器的高科技含量,特別是對多學科配合要求高等。使得近年來分析儀器的科研和應用投入力量大,主要有液相色譜、氣相色譜、質譜、紫外及紅外光譜、核磁、電鏡、原子吸收及等離子發射光譜、 電化學等分析儀器。

  6、執行器

  執行器由執行機構和調節機構構成。石化行業經常使用的是氣動執行器、少數液動執行器,其中氣動薄膜調節閥又是常使用的,還有少數氣動活塞、氣動長行程執行機構。氣動薄膜調節閥與電氣閥門定位器配合使用,所以新一代智能式電氣閥的定位器的使用,可以幫助改善調節閥性能。調節閥在系統中的重要性自不待言。調節閥的特性計算、標準制定、測試驗證及設計選用,一直是關鍵技術。

  四、石油化工自動化儀表控制的優化

  在現代控制論的推動下,各種智能化算法應適而生,其中除智能PID控制器外。多變量控制已在煉油、石化行業開始進入生產實際階段,它以DCS為基礎,可以是獨立的。也可以是一個軟件包,它與多變量動態過程模型辨識技術,軟測量技術有關,多采用測控與PID串級控制相結合方式等。目前在煉油廠中應用較多。同時,石化企業正在由一個裝置一個控制室逐步過渡成數個裝置一個控制室或全廠一個中央控制室,而且是以CRT或LCD屏幕顯示為主,輔以少數顯示儀表和指示燈,從鼠標、鍵盤操作為主,輔以觸摸屏及少數旋鈕和按鈕,工業電視攝像頭攝取的畫面也由專用屏幕逐步納入以DCS操作站的屏幕。

  五、石油化工自動化儀表的安全系統

  石化裝置由于大型化,連續化及工藝過程復雜,易燃,易爆,對環境保護要求高等原因,安全性要求日益提高,一般由DCS等設備完成安全連鎖保護的方法.在某些企業已經不能滿足要求,所以緊急停車系統(ESD)等在DCS之外單獨設置?,F在自動化IEC615ll的安全儀表系統(SIS),正是為了進一步滿足石化企業的需求。SIS是專門的工程解決方案,它連續在線運行,當偵測任何不安全過程事件時。能夠立即采取行動,以減輕可能造成的損失。功能安全還應結合風險度、安全指標、安全完整等級(SIL)等,正確選用SIS系統,目前國內僅有石油化工緊急停車及安全連鎖系統設計作為依據。

  六、石油化工自動化儀表的發展趨勢

  從上述分析可知,目前各類型的自動化儀表無論是從儀表種類設計還是功能性上都較傳統儀表更具優勢,更加可靠,尤其是在石油化工生產效率和規模隨著生產力發展不斷提升的形勢下,為了利于集中控制和集中管理,可選用工業微機或可編程序控制器(PLC)等數字控制系統;三是以插入式為代表的自動化儀表安裝程序也會日益變得簡便。

  七、結語

  石油化工行業是國民經濟的重要組成部分,直接影響著國計民生和國民經濟的其他部門。而在化工生產過程中自動儀表的控制技術日益深入,對生產起著越來越重要的作用。隨著自動化儀表的控制技術應用范圍與規模的不斷擴大,控制技術也將會邁入一個更高的階段。到時他對石油化工企業提高經濟效益作用會更加有效、更加明顯。

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