自動化儀表在石油化工發(fā)展中的應(yīng)用

鄭 夢，張 卓（.中石油川慶鉆探工程有限公司測井公司，重慶 4000；.成都市溫江區(qū)興能天然氣有限責(zé)任公司，成都 630）

自動化儀表在石油化工發(fā)展中的應(yīng)用

鄭 夢1，張 卓2
（1.中石油川慶鉆探工程有限公司測井公司，重慶 400021；2.成都市溫江區(qū)興能天然氣有限責(zé)任公司，成都 611130）

進(jìn)入新世紀(jì)，隨著科技的迅速發(fā)展，作為傳統(tǒng)的工業(yè)的石油化工工業(yè)是任何國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。在石油化工行業(yè)，原料的提取以及存儲過程中，自動化儀表的應(yīng)用是很關(guān)鍵的，因此，在石油化工企業(yè)中，關(guān)于自動化儀表的設(shè)計與應(yīng)用是一個關(guān)鍵問題。本文首先對自動化儀表進(jìn)行了介紹，然后對自動化儀表在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的分析，對我國石油化工企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有指導(dǎo)意義。

自動化儀表；石油化工；應(yīng)用

0　引言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，石油這種不可再生能源對人們越來越重要，為了滿足工業(yè)的快速發(fā)展，石油的需求量越來越多。而新世紀(jì)現(xiàn)代科技化越來越趨于智能化，信息化，數(shù)字化。經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，石油化工自動化儀表技術(shù)在石油化工行業(yè)得到了迅速發(fā)展，但自動化儀表技術(shù)如何迎接現(xiàn)代石油化工發(fā)展要求，這些要求主要包括智能化，信息化，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，成為現(xiàn)代石油化工企業(yè)新的挑戰(zhàn)。

1　自動化儀表的概述

自動化儀表是一種具有完善的自動化功能的工具，是由很多的自動化器件構(gòu)成的。自動化儀表的功能包括測量、控制、報警或測量、顯示、記錄等。自動化儀表是一種系統(tǒng)，又是一種子系統(tǒng)，此子系統(tǒng)屬于自動化系統(tǒng)。自動化儀表的主要功能是轉(zhuǎn)換信息，轉(zhuǎn)換信號即將輸入信號轉(zhuǎn)換成輸出信號，俗稱為 “信息機(jī)器”。信號的表達(dá)方式是頻率域或時間域，信號以斷續(xù)的數(shù)字量或連續(xù)的模擬量的方式傳輸。

2　自動化儀表在石油發(fā)展中的應(yīng)用

在新世紀(jì)，我國石油化工行業(yè)提出了安全、穩(wěn)定、長期、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)和低成本的要求，這也是石油儀表自動化的要求，下面主要從石油儀表的溫度儀表，壓力儀表，物位儀表，測量儀表，在線過程分析儀和執(zhí)行器等來介紹石油儀表自動化在石油化工行業(yè)的應(yīng)用。

（1）溫度儀表。溫度儀表是指生產(chǎn)設(shè)備的溫度指示控制裝置，在石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，一般情況下要求溫度范圍不低于零下200℃，不高于1800℃，為了滿足此要求，溫度儀表的測量方式大都選用接觸式測量方式，應(yīng)用的溫度計為雙金屬溫度計，而不是水銀溫度計，接觸式測量常選用其中的熱電阻和熱電偶是接觸式測量常用的溫度測量器件。這些熱電阻和熱電偶在石油化工生產(chǎn)中主要用于的反應(yīng)包括乙烯裂解、催化裂化及丙烯腈生產(chǎn)裝置。

（2）壓力儀表。由于壓力儀表關(guān)系著石油化工生產(chǎn)安全，因此，壓力儀表的正確使用時至關(guān)重要的，在石油化工行業(yè)受到高度的重視。在大多數(shù)的情況下，壓力儀表h使用的壓力范圍最高不超過300MPa。應(yīng)用于石油化工行業(yè)的壓力儀表分為液柱式壓力儀表、彈性式壓力儀表、活塞式也成為壓力校驗儀三類。由于現(xiàn)階段的壓力儀表可以滿足液體狀、固體狀、溫度較高的物質(zhì)的壓力測量，壓力儀表的精確度最高可達(dá)到0.1級。

（3）物位測量儀表。在石油化工生產(chǎn)中，為了準(zhǔn)確測量液體液面的位置，通常選用物位測量儀表。例如，在油罐的油液位、化工生產(chǎn)的反應(yīng)塔溶液液位等，都需要采用物位測量儀表進(jìn)行測量。物位測量儀表主要除選用浮力式物位儀表，工作原理是利用液面上的浮子或沉浸在液體中的浮筒受到浮力作用而工作。物位儀表的測量方式主要分為靜壓式、電容式、激光式三種，現(xiàn)代的石油化工企業(yè)的物位測量儀表普遍采用的是這三種方式之一。

（4）流量儀表。流量儀表，俗稱為流量計，流量計的最重要的部分是生產(chǎn)方法的穩(wěn)定性以及優(yōu)化性，而流量也是生產(chǎn)質(zhì)量考核的標(biāo)準(zhǔn)之一。我們通常所說的流量的定義是單位時間內(nèi)流經(jīng)封閉管道有效截面的流體量，流體量可以指質(zhì)量流量或體積流量。根據(jù)定義，如果我們要計算流量，我們必須要知道在同一管道內(nèi)在同等時間內(nèi)累計流體的質(zhì)量與體積。自動化儀表中的流量儀表已經(jīng)受到了人們的廣泛關(guān)注?，F(xiàn)階段的流量儀表主要包括電磁流量計、渦街流量計、浮子流量計、科氏力質(zhì)量流量計、熱式質(zhì)量流量計和渦輪流量計等。

（5）在線過程分析儀。石油化工企業(yè)生產(chǎn)工藝對工藝參數(shù)的保證，這些工藝參數(shù)主要包括溫度、壓力、流量、液位等，主要指的是對中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品的質(zhì)量合格的保證，所以在石油化工企業(yè)中分析中間產(chǎn)品的物料成分和最終產(chǎn)品的物料成分是很重要的。為了滿足環(huán)境友好的要求，我們也需要對排放的物質(zhì)進(jìn)行在線檢測和分析。現(xiàn)階段在對產(chǎn)品的分析中，多學(xué)科的配合越來越重要，多學(xué)科配合這種要求下的現(xiàn)代分析儀器的科技含量越來越高。

（6）執(zhí)行器。執(zhí)行器包括氣動執(zhí)行器和液動執(zhí)行器，石油化工企業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常用到的是氣動執(zhí)行器，氣動執(zhí)行器用氣源作動力，包括一些氣動調(diào)節(jié)閥、氣動活塞和氣動長行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。氣動執(zhí)行器中的氣動調(diào)節(jié)閥在系統(tǒng)中很重要，調(diào)節(jié)閥失效可給企業(yè)生產(chǎn)帶來不可估量的損失。有文獻(xiàn)表明，一級閥門失效可造成至少一千萬美元的損失，二級閥門失效可造成企業(yè)至少十萬美元的損失。氣動執(zhí)行器的主要優(yōu)點是成本較低，結(jié)構(gòu)簡單，較容易掌握和維護(hù)，應(yīng)用過程中比較安全，因此，氣動執(zhí)行器在石油化工生產(chǎn)企業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛。

3　結(jié)語

總之，近幾年來我們在自動化儀表的發(fā)展取得了巨大進(jìn)步。自動化儀表的運用擺脫了傳統(tǒng)檢查測量的不足，既保證了原材料選購的質(zhì)量，也為石油化工業(yè)走電子商務(wù)模式轉(zhuǎn)型提供了條件?？傊?，石油化工自動化儀表的長期、穩(wěn)定的運行，既與自動化儀表的設(shè)計存在密切聯(lián)系，又取決于應(yīng)用于石油化工企業(yè)的自動化儀表選型。因此，我們必須完善自動化儀表設(shè)計，只有自動化儀表設(shè)計達(dá)到了先進(jìn)水平，石油化工企業(yè)才能取得長足的發(fā)展。石油化工自動化儀表設(shè)備先進(jìn)術(shù)的應(yīng)用是我國今后石油化工自動化儀表技術(shù)應(yīng)用的總趨勢。為了使得自動化技術(shù)得到快速發(fā)展，我們需要不斷學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備和管理經(jīng)驗，只有這樣，我國的石油化工自動化儀表技術(shù)才能得到快速發(fā)展。

［1］呂永豐.淺析石油化工自動化儀表［J］.大陸橋視野，2012（04）.

［2］陳軍，劉國明，蔣德華.石油化工自動化儀表的淺析［J］.化學(xué)工程與裝備，2010（04）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.205