儀表自動(dòng)化在石油化工行業(yè)的應(yīng)用

周童海，陳建玲，孫勤江

（中海石油天津分公司，天津 300459）

自動(dòng)化儀表的發(fā)展提高了生產(chǎn)流程的效率，越來(lái)越多的大型石油化工工廠依靠自動(dòng)化儀表系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行安全高效的工作，自動(dòng)化儀表的發(fā)展讓石油化工行業(yè)在安全的狀態(tài)下穩(wěn)步前進(jìn)。

1 石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表的不良問(wèn)題分析

1.1 石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表使用材料不過(guò)關(guān)

石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表在整個(gè)工作過(guò)程中占據(jù)非常重要的地位，在生產(chǎn)過(guò)程中要保證自動(dòng)化儀表的質(zhì)量。采用好的材料生產(chǎn)出來(lái)的自動(dòng)化儀表不僅生產(chǎn)效率高，而且不易損壞，降低了后期的維護(hù)以及修理的成本。但是有些公司把生產(chǎn)自動(dòng)化儀表的材料替換為質(zhì)量差甚至不過(guò)關(guān)的材料，以此牟取大量利益。這種自動(dòng)化儀表生產(chǎn)出來(lái)一旦使用，非常容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，不僅提高了后期的維護(hù)修理成本而且還有可能造成井噴，后果十分的嚴(yán)重。因此，需要對(duì)生產(chǎn)自動(dòng)化儀表的材料進(jìn)行嚴(yán)格保證，確保生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)器沒(méi)有質(zhì)量問(wèn)題。

1.2 自動(dòng)化儀表的腐蝕問(wèn)題

對(duì)于開(kāi)采石油來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化儀表的使用率幾乎達(dá)到100%，需要不斷地維護(hù)與保養(yǎng)來(lái)保證自動(dòng)化儀表的正常工作。自動(dòng)化儀表的腐蝕工作做到位可以帶來(lái)非常多的好處。

（1）自動(dòng)化儀表的抗腐蝕能力的提升，可以延長(zhǎng)自動(dòng)化儀表的使用壽命，更好地發(fā)揮石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表的價(jià)值。

（2）可以很大程度地避免腐蝕導(dǎo)致的安全事故的發(fā)生，有很多事故都是因?yàn)楦g自動(dòng)化儀表導(dǎo)致儀表失靈而造成的。

（3）防腐技術(shù)的提高，可以提高自動(dòng)化儀表的工作效率以及質(zhì)量，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益都有著非常良好的作用。

1.3 相關(guān)人員的安全意識(shí)薄弱

石油化工企業(yè)的工作安全性一直都是人們比較關(guān)心的內(nèi)容，良好的安全意識(shí)可以避免很多事故的發(fā)生。但是目前，相關(guān)人員對(duì)安全意識(shí)不夠重視，認(rèn)為一般不會(huì)出什么問(wèn)題，因此也不重視學(xué)習(xí)安全方面的知識(shí)。這種情況一旦發(fā)生事故，那都是不可估量的損失，所以必須改變現(xiàn)狀，加強(qiáng)對(duì)工作安全知識(shí)的學(xué)習(xí)，切實(shí)保護(hù)好每一個(gè)人。

1.4 資源浪費(fèi)嚴(yán)重，操作難度較大

自動(dòng)化儀表的操作難度較大，大多數(shù)工作都需要大量的技術(shù)人才來(lái)完成，而且利用技術(shù)人才進(jìn)行石油化工作業(yè)的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)很多突發(fā)狀況，往往會(huì)導(dǎo)致石油化工不能順利進(jìn)行。如果工作人員出現(xiàn)技術(shù)失誤的話，還會(huì)破壞石油資源，使石油化工行業(yè)產(chǎn)生損失。且傳統(tǒng)的石油化工中使用的人力資源的專業(yè)知識(shí)和能力也不夠，在石油化工中積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也不足，對(duì)在工作中遇到的問(wèn)題也不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并有效的解決，導(dǎo)致人們?cè)谑褂玫倪^(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，使得資源被嚴(yán)重浪費(fèi)，從而造成不必要的麻煩，甚至還要進(jìn)行自動(dòng)化儀表維修等，加大了石油化工行業(yè)的工作成本。還有部分施工人員的技術(shù)不能根據(jù)自動(dòng)化儀表和材料的更新而進(jìn)行改進(jìn)，在自動(dòng)化儀表出現(xiàn)問(wèn)題后也不能找出原因，因此石油化工工作的質(zhì)量就被降低。

1.5 自動(dòng)化儀表智能監(jiān)控運(yùn)行問(wèn)題

目前自動(dòng)化儀表系統(tǒng)安裝智能監(jiān)控機(jī)主要有幾種考量：①為了保護(hù)工作。在工作過(guò)程中，監(jiān)控機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)對(duì)工作數(shù)據(jù)等進(jìn)行監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，可以及時(shí)上報(bào)問(wèn)題并生成日志。②為了保護(hù)系統(tǒng)在調(diào)試過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題。③查詢一些記錄如事故或者調(diào)整記錄等。目前對(duì)于智能監(jiān)控機(jī)主要有兩種觀點(diǎn)造成分歧，一種觀點(diǎn)比較支持一直使用智能監(jiān)控機(jī)工作，慢慢地把自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)管工作交給智能監(jiān)控機(jī)，保證其自動(dòng)化工作。另一種觀點(diǎn)就是不想完完全全地把自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控工作交給智能監(jiān)控機(jī)。雖然智能監(jiān)控機(jī)的集成度比較高，但是由于系統(tǒng)的不完善，可能在處理某些工作時(shí)不能做出合理的處理方式。筆者認(rèn)為應(yīng)該在安置智能監(jiān)控機(jī)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)安排值班人員，相互配合來(lái)做好自動(dòng)化系統(tǒng)的管理工作，做到高效的自動(dòng)化管理。

1.6 自動(dòng)化儀表的維護(hù)修理缺少專業(yè)人員

隨著工業(yè)建設(shè)逐漸廣泛，自動(dòng)化儀表的數(shù)量和種類(lèi)不斷增加，但是目前維護(hù)人員的維護(hù)水平尚不能滿足發(fā)展的需要。如果要解決這一問(wèn)題，需要培養(yǎng)一支高水平的專業(yè)性隊(duì)伍。因?yàn)閷?duì)于采用只能接口的自動(dòng)化儀表來(lái)說(shuō)，有時(shí)需要二次開(kāi)發(fā)，工程量比較大，隨著自動(dòng)化儀表的升級(jí)，與自動(dòng)化儀表相關(guān)的如接口、程序、系統(tǒng)等都需要升級(jí)，這就需要維護(hù)人員的水平非常高，臨時(shí)找來(lái)的維護(hù)人員不能夠完全勝任這項(xiàng)工作。目前具有二次開(kāi)發(fā)能力并且具有維護(hù)能力的人員少之又少。

2 自動(dòng)化儀表在石油化工企業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用分析

2.1 自動(dòng)化分散智能監(jiān)管系統(tǒng)

分散式的智能監(jiān)管系統(tǒng)可以在自動(dòng)化儀表的整個(gè)工作步驟中都進(jìn)行監(jiān)管，并且可以把有效的信息進(jìn)行處理。在分散式的智能監(jiān)管系統(tǒng)中，智能監(jiān)管系統(tǒng)可以隨時(shí)觀察自動(dòng)化儀表的工作情況，然后再對(duì)相關(guān)管理人員進(jìn)行工作情況匯報(bào)，從而讓管理人員了解自動(dòng)化儀表技術(shù)的實(shí)際工作情況。相關(guān)管理人員對(duì)自動(dòng)化儀表技術(shù)在工作中不滿意的部分可以經(jīng)過(guò)協(xié)商后進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)分散智能監(jiān)管系統(tǒng)向自動(dòng)化儀表傳遞修改后的信息，從而改變自動(dòng)化儀表的工作狀態(tài)。分散智能監(jiān)管系統(tǒng)還可以對(duì)自動(dòng)化儀表的整個(gè)工作過(guò)程進(jìn)行記錄和保存，方便相關(guān)管理人員進(jìn)行隨時(shí)檢查。分散智能監(jiān)管系統(tǒng)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對(duì)自動(dòng)化儀表儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，可以減少信息記錄的錯(cuò)誤，使分散智能監(jiān)管系統(tǒng)記錄的信息更準(zhǔn)確。

2.2 自動(dòng)化壓力溫度儀表的應(yīng)用

溫度是石油化工工作中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，很多石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)溫度都有一個(gè)范圍，一般是在-200～1800℃，如果生產(chǎn)出的產(chǎn)品溫度超過(guò)了這個(gè)溫度區(qū)間，那么產(chǎn)品的質(zhì)量往往不能得到保證，所以這時(shí)自動(dòng)化壓力溫度儀表就起到了很大的作用，它可以對(duì)溫度進(jìn)行一個(gè)較為準(zhǔn)確的調(diào)整，使其溫度不超過(guò)規(guī)定區(qū)間。另外，熱電阻也會(huì)以信息的形式傳遞給自動(dòng)化壓力溫度儀表，幫助自動(dòng)化壓力溫度儀表對(duì)工作時(shí)所需要的壓力有一個(gè)嚴(yán)格的把控，畢竟在工作中，石油化工生產(chǎn)的質(zhì)量和生產(chǎn)時(shí)的安全性是和壓力緊密相關(guān)的。自動(dòng)化壓力溫度儀表都能對(duì)其進(jìn)行很好的控制，提高生產(chǎn)的質(zhì)量以及安全性。

2.3 自動(dòng)化流量?jī)x表

自動(dòng)化流量?jī)x表可以對(duì)管道中流動(dòng)的液體的密度以及橫截面積做出一個(gè)精準(zhǔn)的檢測(cè)，因其高精度的特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于石油化工企業(yè)。目前自動(dòng)化流量?jī)x表已經(jīng)逐漸與新時(shí)代智能化技術(shù)融合，不僅保留了自動(dòng)化流量?jī)x表的精準(zhǔn)化，而且對(duì)其計(jì)算性能也有了較大的提升。通常情況下，石油化工的生產(chǎn)運(yùn)行往往需要較高的測(cè)量精度，因此工作人員需要在設(shè)計(jì)時(shí)全面掌握自動(dòng)化流量?jī)x表的特性。而為了滿足流量?jī)x表較高的性能要求，設(shè)計(jì)人員對(duì)儀表的調(diào)制應(yīng)維持較高水準(zhǔn)。在需要計(jì)算某一管道需要流動(dòng)的液體體積或者密度時(shí)，自動(dòng)化流量?jī)x表可以很快計(jì)算出并且將數(shù)據(jù)匯總成一個(gè)報(bào)告，又或者是自動(dòng)化流量?jī)x表在激光多普勒中加入微型計(jì)算機(jī)后可以提高對(duì)復(fù)雜信號(hào)的接收與轉(zhuǎn)換能力，極大地提高了石油化工的工作效率。

2.4 自動(dòng)化儀表的管理

對(duì)于自動(dòng)化儀表的管理即是對(duì)于自動(dòng)化儀表的維護(hù)以及檢修工作，要想使自動(dòng)化儀表進(jìn)行穩(wěn)定的工作，必須由專業(yè)的管理人員對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行管理。檢修技術(shù)對(duì)于自動(dòng)化儀表是非常重要的，因?yàn)樵谧詣?dòng)化儀表的發(fā)展中，需要經(jīng)常對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，主要包含自動(dòng)化儀表的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行方式等，檢修技術(shù)可以在這些自動(dòng)化儀表運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)出警報(bào)，然后由工作人員進(jìn)行維修，而且也能夠?qū)ψ詣?dòng)化儀表在運(yùn)行時(shí)各方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，如果數(shù)據(jù)異常，就會(huì)有工作人員去解決，這樣可以避免危險(xiǎn)的發(fā)生。而且通過(guò)數(shù)據(jù)的分析，工作人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)地找到自動(dòng)化儀表出現(xiàn)問(wèn)題的地方，然后對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行維修。應(yīng)用智能化技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化儀表在工作時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，傳統(tǒng)的檢測(cè)故障的技術(shù)在檢測(cè)自動(dòng)化儀表的過(guò)程中，不僅時(shí)間長(zhǎng)，而且也難以找到自動(dòng)化儀表出現(xiàn)故障的位置，自動(dòng)化的應(yīng)用可以使自動(dòng)化儀表在工作時(shí)的安全性有所提高，自動(dòng)化儀表可以通過(guò)和網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)結(jié)合，對(duì)自動(dòng)化儀表的工作狀態(tài)進(jìn)行合理控制和定時(shí)檢查，并對(duì)工作中的有效數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集和傳送，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的地方并維修，就能減少自動(dòng)化儀表受到的損害。

2.5 利用數(shù)據(jù)分析來(lái)提高自動(dòng)化儀表的管理水平

通過(guò)智能化所得到的數(shù)據(jù)能夠給自動(dòng)化儀表的維護(hù)管理工作帶來(lái)很大的幫助，不僅可以提高管理的質(zhì)量，而且還能產(chǎn)生非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)人工智能對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行詳細(xì)的分析與備份，更好地幫助工作人員來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化儀表的維修，而且備份也能夠?qū)σ院笤俅伟l(fā)生類(lèi)似的故障來(lái)及時(shí)的制定修理計(jì)劃，節(jié)省時(shí)間精力，提高修理效率，也增加了石油化工的工作效率，而且可以及時(shí)反映自動(dòng)化儀表的工作狀態(tài)，看是否為高負(fù)荷高壓運(yùn)轉(zhuǎn)，如果為高負(fù)荷高壓運(yùn)轉(zhuǎn)，將及時(shí)更換設(shè)備進(jìn)行接替工作，防止安全問(wèn)題的發(fā)生，提高運(yùn)行效率。對(duì)于石油化工自動(dòng)化儀表可以根據(jù)相關(guān)的技術(shù)來(lái)進(jìn)行自行控制，不僅安全高效，而且極大降低了工作人員的工作量，只需要定時(shí)給這些自動(dòng)化儀表檢查維護(hù)即可。

2.6 重視石油化工自動(dòng)化儀表工作時(shí)產(chǎn)生的腐蝕問(wèn)題

在自動(dòng)化儀表作業(yè)過(guò)程中，由于油田使用的年代也比較長(zhǎng)久，特別是在一些比較潮濕的地方安裝的自動(dòng)化儀表，容易發(fā)生生銹、被腐蝕等問(wèn)題，有關(guān)技術(shù)人員一定要對(duì)這些油井進(jìn)行處理，進(jìn)一步進(jìn)行保護(hù)，加強(qiáng)防腐措施。比如，在選擇油井安裝的環(huán)境時(shí)，盡量選擇濕度小的環(huán)境，或者借助其他的防腐材料，將自動(dòng)化儀表的外部進(jìn)行包裹，在選擇防腐材料時(shí)還要注意自動(dòng)化儀表的材料和防腐材料是否沖突，避免自動(dòng)化儀表作業(yè)時(shí)在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題?？梢允褂媚じ綦x技術(shù)：此方法較于其他方法對(duì)比來(lái)說(shuō)原理較為簡(jiǎn)單，其原理是在使用的自動(dòng)化儀表表面覆蓋一層薄膜將污染物隔離起來(lái)。此方法不僅簡(jiǎn)單，成本還極低，做好防腐工作后，有關(guān)人員要進(jìn)行定時(shí)檢查，觀察材料是否有其他的異常情況。同時(shí)，在對(duì)自動(dòng)化儀表內(nèi)部和外部實(shí)施防腐措施時(shí)，要根據(jù)不同自然環(huán)境條件下的油氣技術(shù)管線制定對(duì)應(yīng)的措施，比如在自動(dòng)化儀表進(jìn)行工作時(shí)，要由專業(yè)的技術(shù)人員根據(jù)自然環(huán)境的實(shí)際情況對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行防腐蝕處理，所使用的自動(dòng)化儀表生產(chǎn)材料要能適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀灰蛩氐挠绊懀瑥亩鴮?duì)自動(dòng)化儀表作業(yè)時(shí)的運(yùn)行情況進(jìn)行初步的優(yōu)化。必須根據(jù)專業(yè)的防腐蝕技術(shù)應(yīng)用原理對(duì)自動(dòng)化儀表作業(yè)時(shí)進(jìn)行防腐蝕設(shè)計(jì)，并且使防腐蝕成本降到最低，這樣不僅可以對(duì)自動(dòng)化儀表作業(yè)時(shí)進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行處理，還可以使這項(xiàng)工作的成本得到控制。

2.7 注重工作人員安全意識(shí)的培養(yǎng)

在進(jìn)行自動(dòng)化儀表開(kāi)始工作前，一定要對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)和教育，把在工作過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，讓工作人員重視這些問(wèn)題，避免在自動(dòng)化儀表作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)同樣的問(wèn)題，提高人們的安全防范意識(shí)。由于這是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工程，因此要選擇專業(yè)能力技術(shù)強(qiáng)的工作人員。即使是有一定專業(yè)能力的工作人員，也要讓這些人進(jìn)行定期學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，讓他們掌握更多的專業(yè)技能，防止在自動(dòng)化儀表作業(yè)時(shí)的過(guò)程中出現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題而導(dǎo)致意外傷害。在整個(gè)自動(dòng)化儀表作業(yè)中，必須加強(qiáng)對(duì)各個(gè)技術(shù)人員的選擇，要盡量選擇專業(yè)技術(shù)能力強(qiáng)的優(yōu)化運(yùn)行問(wèn)題處理人員，避免在高難度和艱苦工作條件下，因?yàn)閭€(gè)人技能問(wèn)題導(dǎo)致的自動(dòng)化儀表作業(yè)時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)工作人員的管理，一旦出現(xiàn)工作不認(rèn)真等問(wèn)題要有嚴(yán)格的懲治制度，不能讓其他工作人員效仿。相關(guān)工作人員要不斷地對(duì)自己的自動(dòng)化儀表作業(yè)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行鞏固和應(yīng)用，在工作中也要有一顆負(fù)責(zé)任的心，形成良好的管理體系。

3 結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化儀表在石油化工行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛，并且可以顯著提高其效率。雖然目前我國(guó)的自動(dòng)化儀表還有些許弊端，但隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化儀表的成熟指日可待。