化工自動化儀表的安裝調(diào)試技術(shù)探析

張曉偉

（云南化工設(shè)計(jì)院有限公司，云南昆明 650041）

現(xiàn)在，各個(gè)行業(yè)都在逐步向智能化、自動化發(fā)展，特別是自動化儀表的應(yīng)用越來越廣泛。但現(xiàn)階段有些施工企業(yè)對自動化儀表的安裝調(diào)試技術(shù)缺乏了解，致使自動化儀表難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用。各企業(yè)需要高度重視這一問題，加大自動化儀表的安裝、調(diào)試控制力度，確保自動化儀表得到有效利用。

1 化工自動化儀表概述

化工生產(chǎn)過程具有自動化和生產(chǎn)過程封閉的特點(diǎn)?；ぷ詣踊瘍x表系統(tǒng)的應(yīng)用可以控制化工生產(chǎn)過程，提高化工生產(chǎn)的自動化程度，保證化工生產(chǎn)的安全，以達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)目標(biāo)。根據(jù)組合形式的不同，化工自動化儀表可分為單元組合儀表和基礎(chǔ)組合儀表。根據(jù)發(fā)射信號的不同，可分為數(shù)字信號和模擬信號。不同信號傳輸?shù)慕邮諆x器類型也不同。在化工生產(chǎn)現(xiàn)場，自動化儀表的應(yīng)用較多，但非自動化儀表的應(yīng)用受到限制。

2 化工自動化儀表的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 過程控制裝置發(fā)展趨于開放分布式監(jiān)控系統(tǒng)

目前，無論是在分布式控制系統(tǒng)還是在可編程控制器中，通過自動化技術(shù)在新系統(tǒng)中的應(yīng)用，他們正逐步引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微處理器等先進(jìn)技術(shù)，并逐步朝著開放式分布式監(jiān)控系統(tǒng)的方向發(fā)展。同時(shí)，一種新型的開放式控制系統(tǒng)——基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。它不僅能有效地保證系統(tǒng)的安全，而且靈活可靠，極大地加強(qiáng)了整個(gè)自動化系統(tǒng)。

2.2 過程控制檢測儀表發(fā)展趨于智能化和精密化

過程檢測與控制儀表是許多石化自動化儀表中非常重要的一類儀表。它的主要功能是記錄、檢測和控制石油化工生產(chǎn)過程中的變化參數(shù)。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，過程控制儀表的發(fā)展正逐步向智能化、精密化方向發(fā)展。引進(jìn)先進(jìn)的超聲波技術(shù)和激光技術(shù)，大大提高了檢測精度，同時(shí)也方便了儀器的安裝和維護(hù)。

3 石油化工自動化儀表類型

自動儀表自動化技術(shù)成熟，主要用于檢測、計(jì)算，具有測量準(zhǔn)確、操作簡單等特點(diǎn)，同時(shí)自動化儀表又是構(gòu)成自動化控制的重要組成部分。一般來說，自動化儀表有壓力儀表、溫度儀表、物位儀表、流量儀表等多種類型。

3.1 壓力儀表

在自動化儀表中，壓力儀表是應(yīng)用較多的一種儀表，是最大的一類儀表。壓力表的主要作用是分液柱，彈性壓力表和活塞壓力表。壓控系統(tǒng)采用壓力變送器向DCS 系統(tǒng)傳送信號，當(dāng)位移穩(wěn)定后，基座式調(diào)節(jié)器仍然適用于現(xiàn)場。

3.2 流量儀表

流量儀表是指某一特定時(shí)間內(nèi)流體的體積、質(zhì)量。如果沒有使用該流量儀表，就需要消耗更多的時(shí)間和體積參數(shù)，過程繁瑣。所以，很多企業(yè)都會采用流量儀表來檢測。

3.3 溫度儀表

電子元件，電力系統(tǒng)控制，溫度傳感器，熱阻，熱電偶等。在石化行業(yè)中，測溫儀器也被廣泛使用。監(jiān)測過程中，無論是熱阻參數(shù)還是熱電偶電阻參數(shù)，溫度都發(fā)生了顯著變化。

4 自動化儀表安裝方法

自動儀表的安裝有很多影響因素，對安裝的質(zhì)量影響很大。公司要求安裝人員制訂切實(shí)可行的施工方案，從材料、工藝技術(shù)等方面進(jìn)行控制，以避免安裝質(zhì)量問題的發(fā)生。另外，自動化儀表安裝對人員的專業(yè)水平有嚴(yán)格的要求，企業(yè)應(yīng)科學(xué)地進(jìn)行人員分工，做好技術(shù)交接，使員工了解自動化儀表安裝的技術(shù)要點(diǎn)。

4.1 前期階段

前期階段應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：（1）按照公司投標(biāo)文件中規(guī)定的編制程序進(jìn)行儀器采購。（2）進(jìn)行施工前設(shè)備準(zhǔn)備，編制安裝圖紙并進(jìn)行審核。完成安裝后，施工組通過會議討論確定工期等。（3）施工設(shè)備和施工材料的準(zhǔn)備。及時(shí)對材料和設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，同時(shí)要求技術(shù)人員現(xiàn)場進(jìn)行材料和設(shè)備的試驗(yàn)，防止發(fā)生問題。（4）施工監(jiān)理應(yīng)做好監(jiān)督工作，監(jiān)督安全準(zhǔn)備工作是否完成，是否有專業(yè)許可證等。（5）檢查機(jī)械設(shè)備，如型號、規(guī)格等是否符合實(shí)際工作需要。

4.2 方案的規(guī)劃

設(shè)備安裝前，應(yīng)檢查安裝部位是否存在安全隱患，以便做出最合理的處理方案，同時(shí)施工圖必須清晰、全面，以確保設(shè)計(jì)符合現(xiàn)場情況。

（1）根據(jù)各施工部位的施工進(jìn)度安排過程，如有較大偏差，應(yīng)通知施工負(fù)責(zé)人進(jìn)行調(diào)整。在施工初期必須完成管件、法蘭等構(gòu)件的焊接，同時(shí)做好支架防腐及設(shè)備的預(yù)裝工作。（2）根據(jù)調(diào)整物料訂單計(jì)劃的施工進(jìn)度、計(jì)劃物料需求，對物料采購進(jìn)行跟蹤，確保不因物料短缺而延誤進(jìn)度。（3）根據(jù)天氣情況合理安排施工進(jìn)度，同時(shí)考慮施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，以避免二次施工等問題。

4.3 儀表安裝

（1）對安裝區(qū)域展開檢查，預(yù)測可能出現(xiàn)的問題和困難，并制訂出解決方案。與此同時(shí)，安裝方案中技術(shù)人員的標(biāo)注也為后續(xù)安裝節(jié)省了時(shí)間，提高了工作效率。另外，工程師還應(yīng)詳細(xì)說明在安裝過程中可能出現(xiàn)的問題，提出至少2個(gè)解決方案。這樣做有利于安裝的順利進(jìn)行，提高企業(yè)施工效益，保障人員安全。

（2）安裝完畢后，安排專業(yè)人員展開檢測工作，對自動化儀器中隱藏的部件進(jìn)行保護(hù)、檢測，防止后期損壞。自動儀表因部件精細(xì)，容易損壞，很難匹配合適的部件。所以在實(shí)際安裝過程中要特別小心。

（3）做好現(xiàn)場線路檢查，避免線路纏繞和交叉，做好危險(xiǎn)品的清理工作。離場前要保證儀器和線路的安全，現(xiàn)場要保持整潔。線材的檢驗(yàn)過程中也應(yīng)予以高度重視，稍有不慎就會損失不可估量。

5 自動化儀表調(diào)試技術(shù)

自動儀表安裝完成后，技術(shù)人員還應(yīng)展開儀表的調(diào)試工作，以避免安裝檢驗(yàn)后部分儀表部件丟失或損壞，若有此類問題，也應(yīng)及時(shí)維修。自動儀器的調(diào)試環(huán)節(jié)和安裝過程一樣重要。例如某地區(qū)一化工廠在自動化儀表安裝之后沒有進(jìn)行安裝調(diào)試就直接投入使用。事后調(diào)查得知是自動儀表中電磁流量計(jì)內(nèi)部短路引起火災(zāi)。為了避免這一問題再次發(fā)生，石化企業(yè)應(yīng)該高度重視自動儀器的調(diào)試環(huán)節(jié)。

5.1 電磁流量計(jì)調(diào)試技術(shù)

此環(huán)節(jié)檢測可分為2類：（1）電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器無異常，計(jì)算機(jī)無信號。（2）電磁流量計(jì)采用萬用表檢測。如結(jié)果有顯示則發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)并進(jìn)行修復(fù)；如無顯示則展開下一環(huán)節(jié)的檢測。另外，如果電磁流量計(jì)狀態(tài)不顯示，則展開系統(tǒng)檢測。測試后如無電路問題，則表示問題在電磁流量計(jì)中。查看電磁式流量計(jì)電路是否損壞，如損壞需更換，展開其它環(huán)節(jié)檢測。

5.2 自動化儀表調(diào)試

首先是系統(tǒng)調(diào)試。儀器檢測時(shí)要保證系統(tǒng)設(shè)備與儀器相對應(yīng)。如果調(diào)試成功，則可進(jìn)行后續(xù)工作，即儀表的規(guī)格、穩(wěn)定性滿足要求；通過測試測試后，氣密性滿足要求；壓強(qiáng)和氣壓測試后，壓強(qiáng)滿足要求。

其次是儀表電路調(diào)試。測試后，應(yīng)滿足以下要求：（1）自動儀表的偏差在標(biāo)準(zhǔn)控制范圍內(nèi)。（2）要求范圍內(nèi)偏差。因?yàn)楹茈y做到完全準(zhǔn)確，所以應(yīng)該盡量縮小偏差，控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。在安全調(diào)試全部結(jié)束后，相關(guān)人員應(yīng)進(jìn)行總結(jié)并簽署審核意見，以便技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足之處。為后續(xù)自動化儀表的安裝提供了一定依據(jù)。

6 自動化儀表調(diào)試以及質(zhì)量控制要點(diǎn)

6.1 儀表上的數(shù)值變化較大

若調(diào)試時(shí)流量波動頻繁，則可通過調(diào)整P/D 參數(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，如果流量波動值在經(jīng)過調(diào)整后仍時(shí)有發(fā)生，則可考慮是儀表本身有問題，還是由于技術(shù)上的原因，如果在這方面出現(xiàn)問題，則必須更換設(shè)備。

若儀表指針顯示為最大值，而假定缺陷是由于儀表本身的質(zhì)量所致，則可見控制閥裝置或信號裝置有問題，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)處理；若假設(shè)缺陷是人為錯(cuò)誤安裝操作所致，則應(yīng)考慮用設(shè)定閥控制數(shù)值的大小，使指針回到初始狀態(tài)。

6.2 流量儀表指向最小值

若流量計(jì)指針指向最大值，且其他計(jì)數(shù)器功能處于正常狀態(tài)，則考慮是否因?qū)嶋H系統(tǒng)或計(jì)數(shù)器內(nèi)有異物所致，通過對累加故障進(jìn)行檢測，可消除該故障；若儀表指針顯示最小值，則通常是由于油液成分組成不足或齒輪潤滑不足所致，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)受阻，同時(shí)又會出現(xiàn)儀表導(dǎo)管損壞、堵塞等問題，造成偏離實(shí)際情況。

6.3 儀表系統(tǒng)調(diào)試注意事項(xiàng)

每臺儀表在連接安裝前必須對閥門、流量計(jì)等進(jìn)行壓力測試，并將測試結(jié)果和測試報(bào)告發(fā)送給合格的測試單位，所有儀表在安裝前均應(yīng)進(jìn)行測試，以避免因安裝、調(diào)試和施工過程中設(shè)備外觀不佳而造成不必要的干擾，在信號和儀表的調(diào)試過程中，最好同時(shí)檢測報(bào)警點(diǎn)和鎖止功能，以避免因人力和物力的損失而導(dǎo)致的循環(huán)失控，保證調(diào)試的順利進(jìn)行，在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)圖，逐個(gè)調(diào)試合格后上架使用，避免因設(shè)備損壞而造成現(xiàn)場短路；每臺儀表調(diào)試結(jié)束后，還應(yīng)注意設(shè)備是否正常，連接恢復(fù)后沒有端子衰減或出現(xiàn)異?，F(xiàn)象；首先，用一個(gè)控制閥、一個(gè)截止閥和一臺風(fēng)動器確保吹掃試驗(yàn)壓力的完成，以免閥門、部件或卡因氣體雜質(zhì)損壞，必須嚴(yán)格按照廠家規(guī)定的操作規(guī)程操作。

6.4 在材料控制上

自動控制儀表的種類不斷增加。施工過程中，所有進(jìn)場的材料都要經(jīng)過檢驗(yàn)驗(yàn)收，并提前做好開箱檢驗(yàn)的準(zhǔn)備工作；在外包裝開箱前，做好準(zhǔn)備和檢驗(yàn)工作，看包裝外包裝是否有破損，如有破損，應(yīng)給予額外的檢查和注意。下一步要開展內(nèi)部檢查工作，重點(diǎn)檢查材料夾層隔離、防震、防潮保護(hù)是否嚴(yán)密。此外，還應(yīng)檢查設(shè)備、材料的材質(zhì)、規(guī)格、型號是否符合標(biāo)準(zhǔn)，尺寸是否合適，附件及壓力等級是否合格等，應(yīng)與設(shè)備材料明細(xì)匯總表一致。此外，還要檢查設(shè)備是否損壞，附件及其接線、配管是否脫落、銹蝕。這些材料只有在上述各項(xiàng)準(zhǔn)確、認(rèn)真執(zhí)行后才能簽字確認(rèn)。如發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)立即記錄并及時(shí)反饋采購部。只有做好這些工作，才能保證所有進(jìn)場的材料都是合格的。

7 結(jié)語

總之，自動化儀表不僅在石化工業(yè)中占有重要地位，而且在其它工業(yè)領(lǐng)域中也有廣泛的應(yīng)用。為了保證儀器儀表發(fā)揮優(yōu)勢，幫助工程平穩(wěn)進(jìn)行，提高工作效率，應(yīng)在實(shí)際安裝中對關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行控制，具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，以保證儀器儀表安裝調(diào)試的順利進(jìn)行。另外，企業(yè)還可以定期開展培訓(xùn)教育，以確保安裝調(diào)試規(guī)范要求嚴(yán)格。