石化自動(dòng)化儀表的可靠性及發(fā)展

吳 迪

（大慶油田自動(dòng)化儀表有限公司，黑龍江大慶 163453）

石油化工產(chǎn)業(yè)有著生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜、惡劣、多變的性質(zhì)，同時(shí)石油化工企業(yè)的生產(chǎn)中還有著有毒有害、易燃易爆等危險(xiǎn)發(fā)生，會(huì)給石油化工企業(yè)的員工生命和財(cái)產(chǎn)帶來威脅，給周邊的環(huán)境造成影響，所以對(duì)石油化工企業(yè)中的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝使用科學(xué)合理的技術(shù)手段進(jìn)行監(jiān)督和管理，保障石油化工企業(yè)的生產(chǎn)安全。目前石油化工企業(yè)中數(shù)據(jù)的監(jiān)測、數(shù)據(jù)的計(jì)算、數(shù)據(jù)的處理、參數(shù)的收集、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)都離不開儀表，傳統(tǒng)的儀表已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的使用需求，必須應(yīng)用更加智能化、可靠性強(qiáng)的自動(dòng)化儀表，解決傳統(tǒng)儀表中可能出現(xiàn)的問題，具有廣闊的發(fā)展前景。

1 石油化工自動(dòng)化儀表的類別

石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中自動(dòng)化儀表發(fā)揮著重要作用，是降低企業(yè)生產(chǎn)過程中安全事故發(fā)生概率的重要儀器，自動(dòng)化儀表能夠有效地監(jiān)測石油化工企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。石油化工企業(yè)中應(yīng)用的自動(dòng)化儀表種類和數(shù)量都比較多，主要包括物位儀表、壓力儀表、溫度儀表、測量儀表等。石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中的溫度很高，在-200～1 800℃，水銀溫度計(jì)的測量范圍在-49～359℃，因此在石油化工企業(yè)中并不適用。石油化工企業(yè)中自動(dòng)溫度儀是經(jīng)常使用的設(shè)備之一，通過自動(dòng)溫度儀能夠及時(shí)將生產(chǎn)中的溫度傳遞到溫度采集儀器中，了解和掌握生產(chǎn)中溫度的實(shí)時(shí)變化。利用計(jì)算機(jī)編程軟件，自動(dòng)物位儀可以測量不同位置的溫度，實(shí)現(xiàn)物位預(yù)警，一旦出現(xiàn)液體冒罐就會(huì)發(fā)出警報(bào)，降低事故的發(fā)生概率。相比傳統(tǒng)的壓力儀表，自動(dòng)壓力儀表測量有著準(zhǔn)確度高、耗時(shí)短、更加耐用的優(yōu)勢，自動(dòng)化測量儀在使用前可以將流量值設(shè)置在一定的數(shù)值，流量值一旦超出的設(shè)定的數(shù)值，就會(huì)發(fā)出警報(bào)并自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免流量過大，始終保持在合理的范圍之內(nèi)。

2 應(yīng)用類型角度下的石油化工自動(dòng)化儀表可靠性分析

我國石油化工行業(yè)在最近的幾年中高度重視節(jié)能減排理念，建立智能化、綠色環(huán)保的生產(chǎn)工藝，應(yīng)用現(xiàn)代化、自動(dòng)化的設(shè)備，石油化工企業(yè)中自動(dòng)化儀表就是其中比較明顯的一種。石油化工企業(yè)在最近的發(fā)展過程中，現(xiàn)代化建設(shè)水平越來越高，應(yīng)用了ERP 經(jīng)營管理平臺(tái)，同時(shí)建立了信息基礎(chǔ)設(shè)施與維修平臺(tái)、MES 生產(chǎn)營運(yùn)平臺(tái)等，提升了企業(yè)的工作效率，為企業(yè)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益，石油化工企業(yè)中自動(dòng)化儀表的應(yīng)用在計(jì)量儀表基礎(chǔ)和信息基礎(chǔ)設(shè)施方面發(fā)揮著重要作用。

2.1 溫度儀表

自動(dòng)化儀表在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)生產(chǎn)過程中現(xiàn)場的溫度能自動(dòng)記錄并分析處理，自動(dòng)化溫度儀表中主要使用的是接觸式雙金屬溫度計(jì)，主要的組成部分為電熱組，起到的作用為將各種溫度通過溫度采集儀表進(jìn)行傳遞，能夠?qū)ιa(chǎn)中溫度數(shù)據(jù)的變化實(shí)時(shí)顯示，數(shù)據(jù)分析處理的效率更高，生產(chǎn)運(yùn)行更加安全穩(wěn)定。

2.2 壓力儀表

石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常涉及腐蝕介質(zhì)或者晶體介質(zhì)，需要使用壓力儀表對(duì)以上介質(zhì)的壓力值進(jìn)行測量，通常使用的壓力儀表測量范圍在0～30MPa，測量的范圍比較小，數(shù)據(jù)精確度較低。自動(dòng)化儀表與傳統(tǒng)的儀表相比較，有著耐用性強(qiáng)、可靠性高的優(yōu)勢，在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)中更加安全穩(wěn)定。

2.3 物位儀表

石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，靜設(shè)備原料、成品或者半成品的液位測量是十分常見的，但是因?yàn)樵喜馁|(zhì)的不同，測量會(huì)存在較大的差異，需要選擇不同的測量物位儀表，每種原料液位的測量都需要使用對(duì)應(yīng)的物位儀表，才能得到相關(guān)的數(shù)據(jù)。自動(dòng)化物位儀表是利用現(xiàn)代化技術(shù)手段針對(duì)不同物位的不同形式用計(jì)算機(jī)編程來測量，還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的物位預(yù)警，避免出現(xiàn)液體冒罐的情況，有效地對(duì)石油化工企業(yè)中的安全事故進(jìn)行控制，促進(jìn)石油化工企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

2.4 測量儀表

石油化工企業(yè)中，生產(chǎn)運(yùn)行的安全是首要作用，生產(chǎn)運(yùn)行中需要實(shí)時(shí)地對(duì)流量進(jìn)行測量和控制，通過控制閥門的開放程度、數(shù)據(jù)的分析結(jié)果控制好流量。傳統(tǒng)使用的測量儀表只是提供一個(gè)簡單的數(shù)據(jù)作為參考，工作人員通過收集到的數(shù)據(jù)參數(shù)對(duì)閥門的開放程度自行的調(diào)整，整體效率較低，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的偏差。自動(dòng)化測量儀表可以事先對(duì)流量數(shù)值進(jìn)行設(shè)置，一旦流量值超過設(shè)定的數(shù)值就會(huì)發(fā)出警報(bào)并自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使流量保持在合理的范圍之內(nèi)。自動(dòng)化測量儀表可以自動(dòng)記錄下生產(chǎn)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，通過記錄的數(shù)據(jù)信息得出一個(gè)參數(shù)值，與傳統(tǒng)的手動(dòng)測量相比，自動(dòng)化測量儀表具有精確度高、時(shí)效性強(qiáng)的優(yōu)勢。

3 功能優(yōu)勢視角下自動(dòng)化儀表的可靠性分析

自動(dòng)化儀表中的電腦芯片隨著我國科技水平的不斷提升，技術(shù)水平也越來越高，測量控制的準(zhǔn)確度也越來越高，自動(dòng)化儀表使用的可靠性和實(shí)用性越來越好。

3.1 具有更為精準(zhǔn)的計(jì)算能力

在石油化工中，充分地利用現(xiàn)代化的技術(shù)手段，通過內(nèi)部安裝的微型電腦芯片，精準(zhǔn)地對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行控制。芯片通過軟件控制接口進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，通過儀表內(nèi)部反復(fù)的運(yùn)算和對(duì)誤差的自行控制實(shí)現(xiàn)計(jì)算與記錄結(jié)果的更加準(zhǔn)確。自動(dòng)化儀表的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)測量儀表相比較，更加簡單，降低了儀表制作的成本，未來有著更大的研究和發(fā)展空間，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化儀表的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 具有更加豐富的存儲(chǔ)功能

自動(dòng)化儀表與傳統(tǒng)儀表在信息的存儲(chǔ)上有著較大的優(yōu)勢，存儲(chǔ)的種類更加豐富，能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)參數(shù)數(shù)量更多，同時(shí)自動(dòng)化儀表內(nèi)部安裝了實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)器，邏輯性更強(qiáng)，存儲(chǔ)的信息不會(huì)受到外界的干擾，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，準(zhǔn)確度更高。自動(dòng)化儀表是在現(xiàn)代化科技的基礎(chǔ)上制作完成的，內(nèi)部安裝的微型電腦芯片在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)上有著巨大的優(yōu)勢。自動(dòng)化儀表中的微型電腦芯片可以對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析、處理，傳統(tǒng)的儀表在數(shù)據(jù)記錄過程中只能在某一點(diǎn)上進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合記錄和分析處理，一旦出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)需要記錄，上一次的數(shù)據(jù)就會(huì)被覆蓋，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的重復(fù)記錄和分析。傳統(tǒng)的儀表并沒有設(shè)置存儲(chǔ)功能，一旦出現(xiàn)停電或者儀表故障，相關(guān)的數(shù)據(jù)很容易丟失，就需要重新對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，浪費(fèi)大量的人力和時(shí)間。自動(dòng)化儀表的優(yōu)勢在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)上十分明顯，通過內(nèi)部微型電腦芯片實(shí)現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)的重復(fù)分析處理，而且還具有連續(xù)記憶能力，對(duì)運(yùn)行的效率有所提升，自動(dòng)化儀表中數(shù)據(jù)的記錄與處理都是通過自身內(nèi)部電腦進(jìn)行控制，因此在分析和處理數(shù)據(jù)的時(shí)候?qū)嵭愿鼜?qiáng)，準(zhǔn)確性更高，實(shí)現(xiàn)石油化工企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

4 石油化工自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢

石油化工產(chǎn)品在眾多的領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用，尤其是航天航空、國防軍工、交通、醫(yī)療等方面發(fā)揮著重要的作用，所以石油化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量有著嚴(yán)格的要求。一方面人工進(jìn)行操作時(shí)，不可避免存在一定的操作失誤，可能對(duì)產(chǎn)生的質(zhì)量產(chǎn)生影響，一旦沒有達(dá)到化工產(chǎn)品所要求的工藝和標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)給后期的使用帶來一定的安全隱患。石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，具有高腐蝕、高污染的特點(diǎn)，施工人員長期在惡劣的環(huán)境中工作會(huì)給其身體健康產(chǎn)生一定的影響，嚴(yán)重的情況下可能威脅到施工人員的生命安全；另一方面，石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中存在一定的危險(xiǎn)性，如果發(fā)生安全事故就會(huì)危害施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，嚴(yán)重的話可能出現(xiàn)人員的傷亡。

4.1 石油化工自動(dòng)儀表功能更加完善

根據(jù)我國對(duì)于石油化工企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，我國石油化工產(chǎn)品的年平均增長在8%左右，不斷提升化工產(chǎn)品的利潤值。我國石油化工企業(yè)在目前的狀況下，發(fā)展前景越來越可觀，規(guī)模變得越來越大，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益也越來越高。其中自動(dòng)化儀表在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用越來越多，石油化工自動(dòng)化儀表想要滿足現(xiàn)代化的市場需求，就要不斷地向著精巧化、智能化、功能化的方向發(fā)展。首先，自動(dòng)化儀表內(nèi)部的結(jié)構(gòu)要不斷地精巧，利用電磁、超聲波、科氏等技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的自動(dòng)化儀表內(nèi)部設(shè)置進(jìn)行融合；其次，完善石油化工自動(dòng)化儀表的功能，目前計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)越來越先進(jìn)，在自動(dòng)化儀表中應(yīng)用以上技術(shù)，儀表的功能就會(huì)更加完善。尤其是人工智能技術(shù)，目前在眾多的領(lǐng)域中都取得了良好的成績，發(fā)揮著重要的作用，自動(dòng)化儀表中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以有效降低石油化工生產(chǎn)中發(fā)生安全事故的概率。

4.2 石油化工自動(dòng)化儀表具有更強(qiáng)的控制能力

我國部分石油化工自動(dòng)化儀表的控制方式還比較傳統(tǒng)，已經(jīng)不能對(duì)設(shè)備進(jìn)行全方面控制，通常只能對(duì)某一種功能進(jìn)行控制。隨著我國科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，石油化工自動(dòng)化儀表的控制系統(tǒng)更加完善，控制能力也越來越強(qiáng)。中小型的分布式控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)建立的，其中包含了顯示、控制、計(jì)算、通信等各種技術(shù)，在監(jiān)控級(jí)和控制級(jí)等多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成下，以通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為紐帶，實(shí)現(xiàn)配置得更加方便靈活，分散控制，集中操作等功能，控制的能力也更強(qiáng)。主要的組成包括管理計(jì)算機(jī)站、現(xiàn)場控制站、記錄站、工程師站、數(shù)據(jù)采集站等，由數(shù)據(jù)采集站和現(xiàn)場控制站等對(duì)地層信息采集工作進(jìn)行控制，將生產(chǎn)畫面通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控級(jí)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)集中控制和管理以上數(shù)據(jù)信息，例如計(jì)算方案的優(yōu)化、發(fā)出警報(bào)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、故障診斷等。我國石油化工企業(yè)經(jīng)歷了多年的不斷發(fā)展，已經(jīng)取得了一定的成績，但是也存在一些問題，主要表現(xiàn)在企業(yè)的規(guī)模較小、產(chǎn)能分散、創(chuàng)新能力不強(qiáng)等，想要不斷地提升我國石油化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，就要樹立明確的發(fā)展目標(biāo)。

5 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣泛，尤其是自動(dòng)化儀表在測量、計(jì)算、監(jiān)控上都有著重大的突破。要不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，根據(jù)我國國情的實(shí)際情況，創(chuàng)造出更加優(yōu)越的自動(dòng)化儀表產(chǎn)品，促進(jìn)我國石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表的可持續(xù)發(fā)展。