化工設(shè)計(jì)過(guò)程中自動(dòng)化儀表應(yīng)用

楊學(xué)松

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的自動(dòng)化儀表應(yīng)用的越來(lái)越廣泛。自動(dòng)化儀表不但能夠顯示化工參數(shù)數(shù)值，更能代替人工進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理分析和化工過(guò)程的自動(dòng)控制。在化工設(shè)計(jì)過(guò)程中自動(dòng)化儀表選型時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意選型統(tǒng)一、性能一致，能夠滿足工藝標(biāo)準(zhǔn)的要求。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)計(jì)；自動(dòng)化儀表；應(yīng)用

目前，我國(guó)的自動(dòng)化儀表不再像傳統(tǒng)的儀表那樣只是簡(jiǎn)單的顯示數(shù)值，即“眼”的功能，還能夠?qū)?shù)值作為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存下來(lái)進(jìn)行運(yùn)算分析，發(fā)出指令，即“腦”的功能，同時(shí)還具備控制、警報(bào)的能力，即“手”的功能，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)化執(zhí)行，并且相對(duì)于人工的方式，觀察更精確，反應(yīng)更靈敏，控制更精準(zhǔn)。

1 化工設(shè)計(jì)過(guò)程中自動(dòng)化儀表應(yīng)用原則

1.1 精準(zhǔn)可靠

在化工生產(chǎn)的過(guò)程中，有些工序?qū)?shù)的要求非常高，一旦出現(xiàn)誤差就會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量和安全的事故。一方面會(huì)導(dǎo)致不良品率的增加，生產(chǎn)成本的升高；另一方面在有危險(xiǎn)的工序中極有可能造成人身傷亡，可以說(shuō)自動(dòng)化儀表精準(zhǔn)可靠的性能關(guān)系著化工企業(yè)的利益和生產(chǎn)職工的安危。尤其涉及“兩重點(diǎn)一重大”時(shí)，設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要根據(jù)規(guī)定設(shè)置自動(dòng)控制措施，同時(shí)保證控制系統(tǒng)的可靠性。因此，在化工設(shè)計(jì)過(guò)程中特別是涉及到影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵控制點(diǎn)和高危工序中應(yīng)選用精度高、品質(zhì)可靠的自動(dòng)化儀表。

1.2 運(yùn)行穩(wěn)定

在化工生產(chǎn)的過(guò)程中，相同的化工設(shè)備其所接觸的環(huán)境并不相同。比如在同一個(gè)化工設(shè)備中，化工原料需要經(jīng)過(guò)酸洗，而下一步有可能進(jìn)行堿煮，而自動(dòng)化儀表所處的環(huán)境也隨之改變。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中選用自動(dòng)化儀表時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮環(huán)境的改變對(duì)儀表的影響，了解所選用的自動(dòng)化儀表是否能在工作環(huán)境發(fā)生改變時(shí)還能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.3 維護(hù)保養(yǎng)成本低、操作便捷

由于自動(dòng)化儀表的專(zhuān)業(yè)性非常強(qiáng)，必須有專(zhuān)業(yè)的人員來(lái)對(duì)其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。如果自動(dòng)化儀表的維護(hù)保養(yǎng)成本較高、次數(shù)頻繁、步驟繁瑣復(fù)雜，會(huì)在一定程度上影響化工生產(chǎn)的正常運(yùn)行，增加生產(chǎn)成本。因此，在化工設(shè)計(jì)過(guò)程中自動(dòng)化儀表的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)考慮其維護(hù)保養(yǎng)成本，最大限度地降低自動(dòng)化儀表的維護(hù)保養(yǎng)對(duì)化工生產(chǎn)的影響。

2 化工設(shè)計(jì)過(guò)程中自動(dòng)化儀表選型

2.1 選型統(tǒng)一、性能一致

在化工設(shè)計(jì)的過(guò)程中，尤其是在對(duì)大型化工生產(chǎn)線項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)把項(xiàng)目進(jìn)行分段，每段由不同的單位負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，如果各段設(shè)計(jì)單位沒(méi)有建立溝通機(jī)制的話，就會(huì)出現(xiàn)同一型號(hào)的自動(dòng)化儀表由于生產(chǎn)者不同，性能也不盡相同的情況。在這種情況下，儀表的性能、質(zhì)量、配置不能夠確保相同，不僅會(huì)導(dǎo)致化工過(guò)程控制出現(xiàn)誤差，也會(huì)使得自動(dòng)化儀器的維護(hù)保養(yǎng)工作變得困難。

2.2 滿足工藝標(biāo)準(zhǔn)的要求

自動(dòng)化儀表的作用就是滿足化工生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的要求，但在實(shí)際的化工設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)由于化工設(shè)計(jì)的其他方面影響自動(dòng)化儀表的選型，比如說(shuō)工作環(huán)境、工藝參數(shù)等因素，此時(shí)應(yīng)當(dāng)以滿足工藝標(biāo)準(zhǔn)要求為基準(zhǔn)，綜合考慮生產(chǎn)成本、技術(shù)先進(jìn)等因素，選用性?xún)r(jià)比最高的自動(dòng)化儀表。

3 化工設(shè)計(jì)過(guò)程中自動(dòng)化儀表應(yīng)用技術(shù)

3.1 采用提高自動(dòng)化儀表本身可靠性的技術(shù)

在化工設(shè)計(jì)時(shí)，必須首先對(duì)自動(dòng)化儀表的可靠程度進(jìn)行重視。通常能夠提高自動(dòng)化儀表可靠性的技術(shù)措施有：元件的選擇及控制技術(shù)和耐環(huán)境設(shè)計(jì)技術(shù)，這有利于提高自動(dòng)化儀表自身固件的可靠性，還包括維修設(shè)計(jì)技術(shù)保證自動(dòng)化儀表方便檢修和維護(hù)保養(yǎng)，而儲(chǔ)備設(shè)計(jì)技術(shù)和故障設(shè)計(jì)技術(shù)能夠保證自動(dòng)化儀表在發(fā)生故障時(shí)能夠自動(dòng)切換到備用元件，并及時(shí)自檢排除故障，從而提高自動(dòng)化儀表的可靠性。基于此，在化工設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用這類(lèi)技術(shù)措施的自動(dòng)化儀表，相對(duì)來(lái)說(shuō)更為可靠。

3.2 熱設(shè)計(jì)技術(shù)

冷或熱均會(huì)對(duì)自動(dòng)化儀表內(nèi)部的電路、電器元件產(chǎn)生影響，如高溫狀態(tài)下芯片可能燒毀，電路會(huì)老化速度加快，此時(shí)對(duì)于整個(gè)自動(dòng)化儀表的散熱技術(shù)尤為重要，有些化工生產(chǎn)過(guò)程本身就屬于高溫環(huán)境，更加劇了儀表的熱負(fù)擔(dān)。同樣較低的溫度也會(huì)使自動(dòng)化儀表內(nèi)的元件發(fā)生特性的改變，如某些元件內(nèi)的彈簧彈性、芯片內(nèi)的半導(dǎo)體導(dǎo)電能力等。因此在化工設(shè)計(jì)時(shí)更應(yīng)著重考慮應(yīng)用熱設(shè)計(jì)技術(shù)的自動(dòng)化儀表，保證自動(dòng)化儀表的可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.3 溫度補(bǔ)償技術(shù)

自動(dòng)化儀表的靈敏度受溫度變化的影響，使其工作的可靠性降低，不能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。而如果采取保持環(huán)境溫度恒定的方法，需要較高的成本，并不可行，因此可以考慮應(yīng)用采用溫度補(bǔ)償技術(shù)的自動(dòng)化儀表，將溫度變化帶來(lái)的特性改變抵消掉，從而使得自動(dòng)化儀表在溫度時(shí)仍然不受影響，能夠正常的工作。

3.4 電磁兼容性設(shè)計(jì)技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，在化工生產(chǎn)環(huán)境中會(huì)有電磁干擾源的存在，或者自動(dòng)化儀表內(nèi)部存在干擾源，也可能由于熱設(shè)計(jì)不合理造成元件過(guò)熱出現(xiàn)干擾源，漏電等原因也是產(chǎn)生干擾源的因素，如果忽略其影響，對(duì)電磁干擾較為敏感的元件則會(huì)出現(xiàn)電磁干擾的現(xiàn)象，使其不能正常工作，影響自動(dòng)化儀表的工作穩(wěn)定性和可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化儀表發(fā)展迅速，為化工生產(chǎn)帶來(lái)了極大的便捷，使得一些難以完成的工作變得易于操作，提高了化工生產(chǎn)的效率和安全性。而自動(dòng)化儀表也不是萬(wàn)能的，需要我們?cè)诨ぴO(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)設(shè)計(jì)要求選擇性地應(yīng)用自動(dòng)化儀表，堅(jiān)持精準(zhǔn)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)方便的原則，使得自動(dòng)化儀表在化工生產(chǎn)中發(fā)揮自身更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]何東林.淺析化工企業(yè)中自動(dòng)化儀表的設(shè)計(jì)與施工[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（11）：207.