石油化工自動(dòng)化儀表的可靠性及發(fā)展趨勢(shì)探討

（南京金凌石化工程設(shè)計(jì)有限公司 江蘇 210042）

引言

自動(dòng)化儀表在石油化工中的應(yīng)用是非常廣泛的，起著非常重要的作用。自動(dòng)化儀表主要運(yùn)用在石油生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中，并且還可以達(dá)到石油化工生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制?，F(xiàn)階段，在自動(dòng)化技術(shù)的影響之下，石油的生產(chǎn)率得到了一定的提高，而且在這之中，石油生產(chǎn)的安全性也都得到了一定的提高，如果將這兩方面都進(jìn)行提高的話(huà)，那么會(huì)對(duì)整個(gè)石油化工行業(yè)起到一定的幫助。從而可以滿(mǎn)足21世紀(jì)對(duì)于石油化工行業(yè)的新要求。

1.石油化工自動(dòng)化儀表的全面概述

在石油化工的生產(chǎn)中，通常都會(huì)涉及到很多的化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)也是我國(guó)石油化工生產(chǎn)的重要組成部分。其中自動(dòng)化儀表的作用就可以得到發(fā)揮，石油自動(dòng)化儀表就是將管理和運(yùn)用過(guò)程進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化，這樣就可以在石油化工的操作中更加的方便和快捷，同時(shí)還可以使人力、物力、財(cái)力得到大幅度的節(jié)省。通過(guò)在人力成本和時(shí)間成本上的節(jié)省，可以提高石油化工的生產(chǎn)效率，同時(shí)還可以使石油化工工作的準(zhǔn)確性得到一定的提高[1]。并且還可以將石油化工自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行一定的優(yōu)化，從而進(jìn)一步的降低所需要的石油化工基礎(chǔ)設(shè)備的質(zhì)量，這就可以達(dá)到在節(jié)省成本的同時(shí)又更加的方便。

2.石油化工自動(dòng)化儀表應(yīng)用到石油化工中的意義

(1)促使企業(yè)向著石油化工現(xiàn)代化自動(dòng)化的方向發(fā)展

石油化工在將自動(dòng)化儀表加入到生產(chǎn)過(guò)程中，不論是為了獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，還是測(cè)試自動(dòng)化儀表的應(yīng)用性能，都是為了將其中存在的問(wèn)題一一的解決掉。但是隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得在一定的程度上得到了很大的優(yōu)化，最為明顯的就是在新時(shí)代的背景下，我國(guó)正在逐漸的進(jìn)入智能化結(jié)構(gòu)和數(shù)字化領(lǐng)域中，石油化工企業(yè)所引用的自動(dòng)化儀表同時(shí)也向這一方發(fā)展方向拓寬，并且市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)了大量的新型自動(dòng)化儀表、智能儀表等新型智能化產(chǎn)品，所以在這個(gè)時(shí)候，石油化工企業(yè)就和現(xiàn)代生產(chǎn)融合到一起，從而實(shí)現(xiàn)共贏。

(2)通過(guò)對(duì)石油化工自動(dòng)儀表的應(yīng)用可以改善控制技術(shù)

在沒(méi)有采用自動(dòng)化儀表之前的石油化工通常都是采取批量控制的管理方式進(jìn)行整個(gè)的是石油化工生產(chǎn)控制管理[2]。并因此廣泛地將DCS控制系統(tǒng)應(yīng)用到石油化工中，該系統(tǒng)可以有效地簡(jiǎn)化整體的操作流程。但是在初期的投入使用和日常的維護(hù)中，而且DCS所需要的資金量非常大。由于現(xiàn)階段，石油化工企業(yè)將重點(diǎn)還是放在PID技術(shù)中，并沒(méi)有引起重視。且使用該技術(shù)對(duì)石油化工儀表進(jìn)行控制，同時(shí)通過(guò)串級(jí)來(lái)替代批量控制。PID和DCS兩者來(lái)作比較的話(huà)，兩者的技術(shù)使用范圍都比之前的更加廣泛，并且擁有單獨(dú)的軟件包，有軟件包就可以記性獨(dú)立的編程。所以，工作人員就可以通過(guò)軟件包編寫(xiě)控制程序，同時(shí)編寫(xiě)出來(lái)的程序都與之前的大不相同。從而可以實(shí)現(xiàn)工作人員對(duì)石油化工生產(chǎn)控制變得更加的快捷。

(3)在石油化工中運(yùn)用自動(dòng)化儀表更加具有安全性

運(yùn)用石油化工自動(dòng)化儀表的初衷就旨在于監(jiān)測(cè)關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而根據(jù)所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的管理，從而確保企業(yè)的安全生產(chǎn)[3]。因此，通過(guò)運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)可以有效地減少人工控制而帶來(lái)的危險(xiǎn)，在石油化工的生產(chǎn)中安全性也可以得到一定的提高，出現(xiàn)事故的概率也相繼減少了許多。

3.石油化工自動(dòng)化儀表的可靠性措施

(1)可以保障石油化工自動(dòng)化儀表的準(zhǔn)確計(jì)算能力

在石油化工企業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化儀表的原因就在于工作過(guò)程中自動(dòng)化儀表具有微型計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的支持，所以能夠?qū)?fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的處理。使用計(jì)算機(jī)編程所開(kāi)發(fā)出來(lái)的自動(dòng)化控制分析軟件，可以在很大的程度上將復(fù)雜的硬件邏輯電路進(jìn)行簡(jiǎn)化，但是想采用控制接口的芯片進(jìn)行空位的話(huà)，只有使用大量硬件電路才可以實(shí)現(xiàn)。所以自動(dòng)化儀表的結(jié)構(gòu)將會(huì)更加的簡(jiǎn)單，這樣不僅僅在制造成本得到一定的降低，而且還可以在制造成本降低的基礎(chǔ)之上進(jìn)行更加合理的自動(dòng)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)[4]。

(2)提高自動(dòng)化儀表的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)判斷能力

在石油化工中傳統(tǒng)的自動(dòng)化儀表都是傳統(tǒng)的電路所組成的，所以才會(huì)在自動(dòng)化儀表運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中出現(xiàn)各種問(wèn)題。由于自動(dòng)化儀表采用的現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行工作的并且內(nèi)部具有可以調(diào)整誤差的微處理器，可以將所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，同時(shí)還可以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，從而達(dá)到避免被干擾的程度。同時(shí)運(yùn)用自動(dòng)化儀表還可以在控制臺(tái)中進(jìn)行相關(guān)的檢索，在檢索完成后可以發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化儀表之間存在的問(wèn)題，并將其進(jìn)行更正，從而使得對(duì)數(shù)據(jù)處理的能力大大地提升。并因此提高了石油化工生產(chǎn)的工作效率，所以系統(tǒng)的硬件負(fù)擔(dān)將會(huì)大大的降低，使傳統(tǒng)的石油化工自動(dòng)化儀表可以很快的解決存在的問(wèn)題。而且石油自動(dòng)化儀表自身還具備非常強(qiáng)大的儲(chǔ)蓄功能，因此可以將這項(xiàng)功能運(yùn)用在對(duì)石油化工生產(chǎn)過(guò)程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，并且控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，可以在一定程度上提供一些可靠和龐大的真實(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)資料，在這種程度就可以提高自動(dòng)化儀表對(duì)數(shù)據(jù)處理的特殊能力。

(3)將自動(dòng)化儀表的檢測(cè)方法落到實(shí)處

石油化工在生產(chǎn)的過(guò)程中，常規(guī)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和管道內(nèi)介質(zhì)溫度需要維持在-200℃到1300℃之間，并且通過(guò)溫度元件將以往所采用的玻璃溫度計(jì)進(jìn)行替換，從而就可以使過(guò)程控制系統(tǒng)在極短的時(shí)間里得到石油化工生產(chǎn)過(guò)程中的所產(chǎn)生出的毫伏、RTD等相關(guān)的信號(hào)。就目前石油化工生產(chǎn)運(yùn)行狀況來(lái)講的話(huà)，壓力儀表已經(jīng)發(fā)揮自身的作用。并且具有特殊性能壓力的儀表、傳感器相關(guān)設(shè)備，不僅可以將其運(yùn)用在溫度較高的環(huán)境中，還可以將其運(yùn)用在容易結(jié)晶和容易產(chǎn)生粉狀物質(zhì)之中，這樣就使石油化工生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的壓力問(wèn)題得到細(xì)致的檢測(cè)。除了這些，物位儀表在石油化工的生產(chǎn)當(dāng)中也是非常重要的，主要的應(yīng)用領(lǐng)域就是在液位的測(cè)量中。如果根據(jù)測(cè)量的方法大致上可以分為雷達(dá)種類(lèi)、浮力種類(lèi)等等，在上面的幾種儀表中均有執(zhí)行元件、流量?jī)x表等等。因此，可以在很大的程度上將物料所具有的成分得到充分的保障，就需要通過(guò)溫度、液位、壓力和相應(yīng)的流量?jī)x表給予充分的檢測(cè)，從而可以為石油化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的排放物同樣給予有效地分析，在最大的程度上降低對(duì)環(huán)境的污染。

(4)實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化儀表的控制和故障的處理

隨著石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于生產(chǎn)自動(dòng)化控制裝置的要求逐漸變得嚴(yán)格。通過(guò)自動(dòng)化儀表可以進(jìn)一步使生產(chǎn)效果得到加快，同時(shí)還可以有效地提高石油化工生產(chǎn)的安全性。尤其是自動(dòng)化儀表中的人機(jī)界面技術(shù)，在儀表安全控制中發(fā)揮很重要的作用。目前，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技水平正在高速的發(fā)展，石油化工自動(dòng)化儀表已經(jīng)由之前的一對(duì)一逐漸向多個(gè)裝置控制轉(zhuǎn)變，并且通過(guò)LCD顯示屏、鍵盤(pán)和鼠標(biāo)作為操作工具和專(zhuān)用屏幕有效地將石油化工生產(chǎn)的全過(guò)程實(shí)時(shí)的顯示在LCD顯示屏上，在此操作的過(guò)程中人機(jī)界面和自動(dòng)化控制緊密聯(lián)系在一起。所以，石油化工自動(dòng)化儀表采用人機(jī)界面技術(shù)可以得到一定程度的提升，而且在石油化工生產(chǎn)的時(shí)候，就可以得到很好的安全保障。而且在石油化工自動(dòng)化儀表的維護(hù)過(guò)程中，通過(guò)系統(tǒng)的自我診斷和故障修復(fù)技術(shù)，可以有效地對(duì)自動(dòng)化儀表運(yùn)行中存在的故障及時(shí)地給予有效的探討，從而很快地找到出現(xiàn)故障的原因，并及時(shí)地完成自動(dòng)化調(diào)試，更好的優(yōu)化系統(tǒng)的運(yùn)行。

4.石油化工自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段，市面上的溫度測(cè)量?jī)x可以分為接觸式和非接觸式這兩大類(lèi)，其中接觸式的使用方法和運(yùn)用是非常簡(jiǎn)單的，但是在測(cè)溫延遲這一塊容易出現(xiàn)問(wèn)題，與后者相比較而言，速度更快，但是存在誤差較大問(wèn)題。目前石油化工應(yīng)用最多的就是非接觸式溫度儀表，例如紅外線(xiàn)等；第二點(diǎn)就是石油化工生產(chǎn)過(guò)程中的壓力的數(shù)據(jù)。因此，可以維持正常石油化工工作的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須要在壓力這方面做好監(jiān)管。在此類(lèi)情況下，對(duì)于壓力計(jì)的使用有很多種，所以，石油化工工作人員要嚴(yán)格的對(duì)檢測(cè)的壓力目標(biāo)做好相應(yīng)的選擇。第三點(diǎn)就是在面對(duì)大量液體和固體的物料的時(shí)候，物位測(cè)量常常被稱(chēng)作為高度測(cè)量。而且物位測(cè)量會(huì)因?yàn)闇y(cè)量方式的不同來(lái)采用不同的測(cè)量?jī)x進(jìn)行相關(guān)測(cè)量。這樣在一定的程度上可以提高生產(chǎn)工作的安全性，并且采用石油化自動(dòng)儀表還可以讓石油化工行業(yè)在當(dāng)下激烈的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一定的地位。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于石油化工企業(yè)來(lái)講，安全是前提。對(duì)于儀表的控制，只有真正地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，才可以在根本上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。所以要結(jié)合石油化工生產(chǎn)的實(shí)際情況，更加深入地探討儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展的應(yīng)用，從而可以促使石油化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。