石油化工自動化儀表的可靠性及發(fā)展趨勢

井 雷

（中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司，遼寧遼陽 111003）

0 引言

我國石油化工行業(yè)的現(xiàn)狀特點是：生產(chǎn)介質(zhì)易爆、易燃、有害以及有毒，同時工作環(huán)境多變、復(fù)雜，如果出現(xiàn)任何的安全問題，都會威脅到生命健康與自然環(huán)境，以至于有必要借助于合理有效的技術(shù)和規(guī)范調(diào)節(jié)、監(jiān)控石油化工生產(chǎn)過程中的有關(guān)工藝參數(shù)，力求從根本上實現(xiàn)安全生產(chǎn)的終極目標(biāo)。利用穩(wěn)定性與可靠性更高的石油化工自動化儀表，逐漸淘汰以往的在數(shù)據(jù)存儲、參數(shù)采集、數(shù)據(jù)計算及處理、數(shù)據(jù)監(jiān)測等角度具有劣勢的儀表顯得尤為重要，以達(dá)到符合目前石油工業(yè)生產(chǎn)需求的標(biāo)準(zhǔn)，確保避免傳統(tǒng)儀表弊端的制約，可以預(yù)見其具有非常良好及廣闊的發(fā)展空間。

1 基于應(yīng)用類型分析自動化儀表的可靠性

（1）在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，借助設(shè)備測出的流量監(jiān)測數(shù)值，相關(guān)的技術(shù)人員要進(jìn)行閥門開度的調(diào)節(jié)，還要實時的掌握所有反應(yīng)廢棄物、生成物和反應(yīng)物的管道流量，從而確保石油化工企業(yè)生產(chǎn)活動的正常有序開展。以往的石油化工企業(yè)的流量儀表必須由人工完成調(diào)節(jié)閥門的工作，同時除了顯示功能外，不具備其他有效地輔助功能，由此帶來的弊端是：①極大增加了相關(guān)人員的成本及開支；②不能符合效率調(diào)節(jié)的要求；③在控制閥門的開度上有較大困難。

（2）石油化工自動化儀表一方面能從根本上延長設(shè)備的使用周期，另一方面能準(zhǔn)確地自動采集、處理數(shù)據(jù)，實時的給出各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的壓力值。自動化儀表自帶的報警系統(tǒng)可在壓力發(fā)生異常時，向相關(guān)的技術(shù)人員發(fā)送報警信號，能大幅度減少生產(chǎn)安全事故的發(fā)生頻率，間接地提升石油化工企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益。石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中對壓力有著比較嚴(yán)格的要求，這是基于反應(yīng)溫度之外的限制條件。一般需要測量以下幾種介質(zhì)的反應(yīng)壓力，如高溫介質(zhì)、腐蝕介質(zhì)、易結(jié)晶介質(zhì)等，測量區(qū)間是（0～300）MPa，因此儀表成為了一種較常用的儀器，在石油化工的各環(huán)節(jié)都扮演著不可或缺的角色。綜上所述，壓力儀表在石油化工中有著舉足輕重的作用，對于提升整體自動化儀表的可靠性十分重要。

（3）對于溫度的要求貫穿在整個石油化工行業(yè)的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，且限制條件極其嚴(yán)格。由于要確保石油化工企業(yè)達(dá)到能夠合理有序的經(jīng)營生產(chǎn)過程，設(shè)定了溫度環(huán)境的范圍要求，通常會處在（-200～1800）℃，而常見的水銀測溫器的溫度測量范圍是（-49～359）℃，與實際工作需求相差甚遠(yuǎn)。在石油化工各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，必須根據(jù)人工記錄、采集的辦法進(jìn)行溫度的把控，這就會或多或少的出現(xiàn)人為因素的干擾，影響溫度數(shù)據(jù)的科學(xué)性及準(zhǔn)確性。溫度變化是制約自動化儀表可靠性的主要因素，這也是自動化儀表能很好適應(yīng)目前石油化工行業(yè)復(fù)雜、多變環(huán)境的重要原因。

2 基于功能優(yōu)勢分析自動化儀表的可靠性

（1）自動化儀表還可以對系統(tǒng)出現(xiàn)的誤差進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢索，及時給出糾正處理，自動化儀表系統(tǒng)借助現(xiàn)階段最新的信息處理技術(shù)和手段，可充分發(fā)揮儀表有效提高精密度及限制外界干擾的作用。石油化工企業(yè)應(yīng)用自動化儀表后，不僅減小了誤差出現(xiàn)的頻率，還大幅度提高了整個系統(tǒng)的信息處理效率，很好解決了系統(tǒng)硬件負(fù)荷過大的問題。

（2）自動化儀表系統(tǒng)具有自動將存儲軟件、硬件融合進(jìn)石油化工設(shè)備的構(gòu)建與設(shè)計中，讓記錄的各項生產(chǎn)數(shù)值的準(zhǔn)確性及抗干擾性能得到大幅度提高。主要體現(xiàn)在2個方面：①借助計算機控制技術(shù)及信息技術(shù)的優(yōu)勢，自動化儀表裝置在石油化工領(lǐng)域可進(jìn)行各生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的采集、處理及分析，同時將上述處理過的信息進(jìn)行存儲，有利于后期有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)取和研究；②相比于傳統(tǒng)的邏輯電路，在存儲裝置故障率方面，自動化儀表有著更穩(wěn)定的性能以及更低的故障率，能在較復(fù)雜、多變的生產(chǎn)工藝環(huán)境中使用。

存儲功能的豐富使得自動化儀表的優(yōu)勢進(jìn)一步擴大，能夠適應(yīng)現(xiàn)代化、多元化的石油化工領(lǐng)域的發(fā)展需求。相比于傳統(tǒng)的石油化工儀表，自動化儀表具有更加豐富的信息種類，在進(jìn)行信息存儲的過程中，只要將儲存器安裝在儀表內(nèi)部，就可以實時獲取想要的所有數(shù)據(jù)。自動化儀表在儲存信息時可以呈現(xiàn)出較強的邏輯功能，使精確度和抗干擾能力都得到顯著提高。

（3）和傳統(tǒng)的石油化工儀表系統(tǒng)相比，自動化儀表的主要優(yōu)勢在于引入了數(shù)據(jù)計算功能，具有很強的邏輯推理能力，可以解決更加困難的實際問題。借助于可編程的計算機控制系統(tǒng)研發(fā)了有針對性的邏輯控制軟件，能夠完成相對復(fù)雜的誤差控制功能及邏輯運算功能等，能有效減少不必要的硬件邏輯電路，還能有效避免空間設(shè)計與儀表體積相矛盾的問題，不僅節(jié)省了配備成本，也減小了儀表體積，有助于石油化工生產(chǎn)控制系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化處理。計算能力在石油化工領(lǐng)域中有著決定性作用，更加強大的邏輯計算功能有利于整個系統(tǒng)的有序快速運行。

3 石油化工自動化儀表的發(fā)展趨勢

隨著石油化工行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)逐漸提高對生產(chǎn)效率、工藝條件的要求，以至于有著更加先進(jìn)技術(shù)和手段的自動化儀表系統(tǒng)將被大力的開發(fā)與利用，有著極好的發(fā)展空間和前景。①逐漸簡化自動化儀表的內(nèi)部裝置，去掉冗余部分，更加精簡儀表的硬件和軟件系統(tǒng)，讓儀表的使用方法變得更加便捷；②自動化儀表的監(jiān)測功能更加健全和完善，國際上流行的各種科學(xué)、先進(jìn)的檢測手段與監(jiān)測技術(shù)不斷被開發(fā)和利用；③自動化儀表的結(jié)構(gòu)更加小巧精致，內(nèi)部元件的構(gòu)建和設(shè)計得到極大優(yōu)化，使檢測效果準(zhǔn)確性進(jìn)一步提升。石油化工生產(chǎn)系統(tǒng)具有多變、復(fù)雜的特點，又有著較高的生產(chǎn)工藝要求及精度要求，其中的數(shù)據(jù)分析與生產(chǎn)系數(shù)檢測，對提高穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率等均具有決定性的作用。

4 結(jié)語

利用多元化的形式來幫助相關(guān)工作人員培養(yǎng)科學(xué)正確的工作習(xí)慣，并更好的幫助石油化工企業(yè)在各個階段做好相應(yīng)工作，并為其他施工單位提供方便，從而大幅度提升石油化工自動化儀表的使用效率。石油化工自動化儀表的應(yīng)用，極大促進(jìn)了石油化工及其相關(guān)事業(yè)的發(fā)展規(guī)模和前景，也導(dǎo)致其重要性的日益凸顯。現(xiàn)代社會經(jīng)濟和科技的飛速發(fā)展，指出了石油化工自動化儀表的重要性，研究其可靠性及發(fā)展趨勢是眼下的主要工作之一，必須強調(diào)和現(xiàn)階段技術(shù)手段相互協(xié)調(diào)。那么在石油化工建設(shè)過程中，積極引進(jìn)相關(guān)的工作人員來開展自動化儀表分析、研究工作，能夠有效實現(xiàn)和全面系統(tǒng)的提高石油化工企業(yè)的運行效率。所以應(yīng)切實掌握石油化工自動化儀表的技術(shù)所在，針對生產(chǎn)過程中有關(guān)儀表的部分進(jìn)行重點研究和分析，有效防止傳統(tǒng)儀表對實際工作的制約問題。參照石油化工系統(tǒng)的具體情況，采用科學(xué)合理的解決對策，探究出自動化儀表的可靠性和穩(wěn)定性，切實掌握其發(fā)展規(guī)律和趨勢，才能夠?qū)崿F(xiàn)石油化工企業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展的宏偉目標(biāo)。現(xiàn)今所要攻克的一項重要課題就是，如何測定石油化工自動化儀表的可靠性能，制定具有針對性的實施方案。要求石油化工企業(yè)的相關(guān)人力資源更加全面化與專業(yè)化，才會有利于開展研究石油化工自動化儀表的可靠性的工作，開展多種形式的專業(yè)培訓(xùn)工作，不斷提高相關(guān)人員的綜合素養(yǎng)。