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      石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的相關(guān)討論

      2023-01-02 11:26:58曹石婧
      中國(guó)設(shè)備工程 2022年14期
      關(guān)鍵詞:壓力儀表化工產(chǎn)品液位

      曹石婧

      (大慶油田第一采油廠數(shù)字化運(yùn)維中心,黑龍江 大慶 163000)

      石油化工行業(yè)在發(fā)展與生產(chǎn)的過程中為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的前進(jìn)提供了豐富的物質(zhì)資料。在社會(huì)需要的驅(qū)動(dòng)力下,石油化工產(chǎn)業(yè)為區(qū)域經(jīng)濟(jì),乃至于國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。因此從石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)控制和安全生產(chǎn)的角度展開分析,分析和研究石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)中存在的常見故障,以促進(jìn)化工行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展,進(jìn)一步提高石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用水平。

      1 石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的概述

      1.1 自動(dòng)檢測(cè)與修復(fù)技術(shù)

      石油化工儀表自動(dòng)化控制功能的實(shí)現(xiàn)主要依靠自動(dòng)修復(fù)技術(shù)和檢測(cè)技術(shù),在石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)的支持下,能夠進(jìn)一步提高石油化工生產(chǎn)的精準(zhǔn)性和安全性及生產(chǎn)效率,避免石油化工生產(chǎn)中出現(xiàn)設(shè)備故障的問題。由于石油化工生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,因此生產(chǎn)過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都存在一定危險(xiǎn)性,而應(yīng)用石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng),則可以實(shí)時(shí)對(duì)每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)管。當(dāng)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到安全隱患時(shí),會(huì)通過人機(jī)交互界面向管理人員發(fā)出警報(bào),并明確標(biāo)注故障位置,以幫助管理人員及時(shí)檢查和處理故障設(shè)備。尤其是對(duì)環(huán)境中的壓力、溫度計(jì)生產(chǎn)流量的監(jiān)控,自動(dòng)修復(fù)和檢測(cè)技術(shù)能夠快速、精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)的故障地點(diǎn)并及時(shí)提醒管理人員處理,該項(xiàng)技術(shù)有利于降低化工生產(chǎn)安全事故的發(fā)生。此外,自動(dòng)修復(fù)和檢測(cè)技術(shù)在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用,可以代替人工控制,減少人工失誤情況的發(fā)展,進(jìn)而減少安全事故,促進(jìn)化工企業(yè)健康發(fā)展。

      1.2 PID先進(jìn)控制技術(shù)

      PID控制技術(shù)通常也被稱為多變量控制技術(shù)。在社會(huì)飛速發(fā)展中PID控制技術(shù)憑借監(jiān)控精準(zhǔn)、動(dòng)態(tài)測(cè)量等優(yōu)勢(shì)在化工產(chǎn)生有了廣泛的應(yīng)用,極大的促進(jìn)了化工行業(yè)的發(fā)展。目前,該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為了化工行業(yè)大力引進(jìn)的先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)。基于DIS技術(shù)的PID控制技術(shù),結(jié)合了化工產(chǎn)生發(fā)展需求以及其他先進(jìn)技術(shù),屬于創(chuàng)新綜合型自動(dòng)化控制技術(shù)。PID控制技術(shù)在石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用,主要是通過軟件控制,實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。化工行業(yè)在應(yīng)用石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)過程中,由于受到多項(xiàng)技術(shù)的影響,化工生產(chǎn)可能會(huì)存在對(duì)多變量測(cè)量需求,而PID控制技術(shù)則可以在滿足生產(chǎn)需求的基礎(chǔ)上,識(shí)別出化工生產(chǎn)設(shè)備之間具有的關(guān)聯(lián)性,并通過軟件控制實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的操作和管理。目前,PID控制技術(shù)與石油化工生產(chǎn)自動(dòng)化控制技術(shù)和石油化工儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合,已經(jīng)成為了化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的必然途徑。

      1.3 人機(jī)界面處理系統(tǒng)

      石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的人機(jī)交互系統(tǒng)主要是基于信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)的,在多種信息技術(shù)的支持下,人機(jī)交互系統(tǒng)能夠采集控制系統(tǒng)中其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù),并通過石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析,同時(shí)借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)編程指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋。例如,在化工生產(chǎn)過程中,如果控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到線路溫度過高,則會(huì)及時(shí)提醒管理人員進(jìn)行處理。此時(shí),管理人員則可以通過人機(jī)交互系統(tǒng)下達(dá)操作指令,當(dāng)溫度管理系統(tǒng)接收到操作指令后,會(huì)傳遞給相關(guān)人員進(jìn)行及時(shí)處理,或者自動(dòng)啟動(dòng)降溫設(shè)備降低線路的整體溫度。目前,控制系統(tǒng)人機(jī)交互系統(tǒng)搭載的顯示屏幕,多為CRT、LED等,在執(zhí)行操作任務(wù)時(shí),管理人員必須詳細(xì)了解和掌握交互系統(tǒng)的操作指令,以及時(shí)明確操作指令的具體含義,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的全過程管控。

      1.4 檢測(cè)模型分析技術(shù)

      在應(yīng)用石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)過程中,首先需要合理運(yùn)用檢測(cè)模型分析技術(shù)對(duì)石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),在分析技術(shù)的幫助時(shí),深入分析和挖掘石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的海量信息與數(shù)據(jù)。通過對(duì)信息數(shù)據(jù)的分析、處理、整合等,及時(shí)判斷出控制系統(tǒng)存在的隱性故障,并制定針對(duì)性處理和解決措施。在應(yīng)用分析技術(shù)對(duì)石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí),想要針對(duì)性的處理海量信息數(shù)據(jù),就需要利用集成分析技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理和分析。利用分析技術(shù)的檢測(cè)功能,能夠精準(zhǔn)、快速的監(jiān)測(cè)到控制系統(tǒng)中存在的安全隱患,避免安全事故的發(fā)生,有利于進(jìn)一步提高化工生產(chǎn)效率和質(zhì)量,進(jìn)而促進(jìn)化工行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

      2 石油化工自動(dòng)化控制儀表常見故障及原因分析

      2.1 溫度儀表系統(tǒng)故障

      在石油化工生產(chǎn)過程中,由于不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)于溫度的要求存在一定差異,若無法嚴(yán)格控制生產(chǎn)溫度,不僅會(huì)影響化工產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量,而且也會(huì)影響生產(chǎn)效率,而石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以實(shí)時(shí)對(duì)生產(chǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。在化工生產(chǎn)過程中,常見的溫度儀表故障問題主要有以下幾種:(1)溫度儀表系統(tǒng)故障,溫度參數(shù)不準(zhǔn)確,生產(chǎn)過程中的溫度無法嚴(yán)格的控制,該情況的發(fā)生可能會(huì)造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故,不僅會(huì)影響化工產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量,而且也會(huì)造成設(shè)備損壞等問題。(2)在化工產(chǎn)品高溫生產(chǎn)環(huán)境中,生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部溫度過高可能會(huì)導(dǎo)致溫度儀表中的催化劑失活,進(jìn)而導(dǎo)致溫度儀表出現(xiàn)故障,導(dǎo)致后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝銜接不到位,此外,也會(huì)造成生產(chǎn)物料發(fā)生變化,進(jìn)而增加了化工生產(chǎn)清理與恢復(fù)成本。(3)溫度儀表設(shè)備老化、軟件故障、傳感器故障等都會(huì)到時(shí)溫度儀表參數(shù)不準(zhǔn)確。

      2.2 壓力儀表系統(tǒng)故障

      化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中通常會(huì)存在高壓環(huán)境,而壓力儀表則能夠監(jiān)測(cè)環(huán)境壓力,并以數(shù)值的方式直觀的顯示在儀表盤上。在高壓環(huán)節(jié)中,壓力儀表能夠保障施工人員的安全以及生產(chǎn)工作的安全性。在高壓環(huán)境中,壓力儀表存在的常見故障包括:(1)壓力儀表設(shè)備壓力值參數(shù)錯(cuò)誤,當(dāng)壓力儀表設(shè)備出現(xiàn)系統(tǒng)故障時(shí),便會(huì)出現(xiàn)參數(shù)錯(cuò)誤的情況。該情況會(huì)造成有毒物品泄露、人員傷亡等安全事故。(2)壓力儀表密封失效,當(dāng)壓力儀表出現(xiàn)密封件老化情況時(shí),便會(huì)造成壓力儀表氣密性下降,進(jìn)而導(dǎo)致壓力儀表參數(shù)讀取異常。(3)壓力儀表設(shè)備老化,流通管道堵塞,進(jìn)而造成系統(tǒng)故障。該情況時(shí)造成壓力儀表運(yùn)行故障的主要原因之一。

      2.3 液位儀表系統(tǒng)故障

      在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)設(shè)備液位儀表設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸與分析系統(tǒng),對(duì)化工生產(chǎn)效率、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)監(jiān)管等,以及化工生產(chǎn)管理方案的落實(shí),都有著一定的影響。如果化工生產(chǎn)設(shè)備液位儀表設(shè)備發(fā)生故障,不僅會(huì)造成化工產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率降低,而且液位儀表設(shè)備出現(xiàn)破損的情況,也會(huì)導(dǎo)致有害物質(zhì)和有毒氣體泄露,進(jìn)而造成生產(chǎn)設(shè)備損壞。另外,在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中液位儀表出現(xiàn)故障的常見原因主要包括設(shè)備故障、設(shè)備滲漏、管道滲漏等,上述情況都會(huì)造成液位儀表參數(shù)讀取錯(cuò)誤。如果在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中出現(xiàn)液位儀表故障問題,不僅會(huì)極大的影響生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性,而且也會(huì)出現(xiàn)環(huán)境污染以及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益下降等情況。

      3 石油化工自動(dòng)化控制儀表常見故障的改善策略分析

      3.1 溫度儀表系統(tǒng)常見故障的改善策略

      溫度儀表故障是化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中常見的一種問題,主要包括溫度儀表讀數(shù)錯(cuò)誤、設(shè)備故障、設(shè)備損壞等情況。為有效避免溫度儀表軟件故障、傳感器故障、設(shè)備老化等情況的發(fā)生?;て髽I(yè)需要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況和設(shè)備應(yīng)用情況,構(gòu)建完善健全的儀表設(shè)備管理制度,通過制定儀表設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)、維修等管理措施,以定期或不定期的方式,對(duì)溫度儀表進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè),以及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度儀表存在的隱性故障,并通過保養(yǎng)和維修管理,進(jìn)一步降低溫度儀表出現(xiàn)故障的情況,進(jìn)而保證化工產(chǎn)品生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性,保障產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率,促進(jìn)化工企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

      3.2 壓力儀表常見故障的改善策略

      在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,針對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)壓力儀表中存在的故障問題,需要化工企業(yè)在日常生產(chǎn)管理過程中,定期對(duì)壓力儀表進(jìn)行檢查和維修,以及更換壓力儀表密封器件,及時(shí)清理傳輸管道中存在的雜物,保障壓力儀表設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性。此外,在產(chǎn)品產(chǎn)生過程中,為進(jìn)一步減少壓力儀表故障情況,化工企業(yè)需要結(jié)合實(shí)際發(fā)展情況,制定人才培訓(xùn)方案,規(guī)范化工生產(chǎn)流程和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。通過開展安全教育培訓(xùn)活動(dòng),以講座、海報(bào)、公眾號(hào)推送等方式,進(jìn)一步提高施工人員安全意識(shí)。另外,化工企業(yè)還需要構(gòu)建完善的生產(chǎn)設(shè)備檢查和維修制度,并將其落實(shí)到每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,以保證儀表設(shè)備的運(yùn)行可靠性和安全性,促進(jìn)化工生產(chǎn)穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

      3.3 液位儀表系統(tǒng)常見故障的改善策略

      針對(duì)化工生產(chǎn)過程中液位儀表設(shè)備存在的故障問題,需要化工企業(yè)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求、液位儀表設(shè)備應(yīng)用環(huán)境以及以為液位儀表設(shè)備性能和質(zhì)量展開綜合性分析。對(duì)于液位儀表設(shè)備常見故障,化工企業(yè)需要在實(shí)際生產(chǎn)過程中,落實(shí)液位儀表檢查、保養(yǎng)、維修等制度,定期對(duì)液位儀表設(shè)備進(jìn)行檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)儀表設(shè)備存在的隱性故障,并更換故障設(shè)備。此外,管理人員也可以通過更換儀表構(gòu)件的方式,對(duì)液位儀表進(jìn)行定期維護(hù),進(jìn)而保障儀表設(shè)備在化工生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性和安全性,同時(shí)避免儀表設(shè)備因?yàn)樵O(shè)備故障或者軟件故障造成生態(tài)污染、環(huán)境污染等問題,保障環(huán)境保護(hù)與化工生產(chǎn)的和諧發(fā)展。

      4 優(yōu)化石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的相關(guān)建議

      為進(jìn)一步強(qiáng)化石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的應(yīng)用,化工企業(yè)需要積極探索自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能和作用,充分發(fā)揮出石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的價(jià)值和優(yōu)勢(shì),促進(jìn)石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)管理水平的進(jìn)一步提升,為此,化工企業(yè)需要從以下三方面加強(qiáng)石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用:第一,提高石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)化控制和管理。即,利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理,進(jìn)而提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析能力、處理能力,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制。第二,優(yōu)化石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)安全一體,規(guī)范自動(dòng)化控制系統(tǒng)的維修、管理、保養(yǎng)措施?;て髽I(yè)也需要做好自動(dòng)化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控和反饋工作,定期開展石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的故障檢查工作,進(jìn)一步保障自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行。第三,工作人員作為石油化工生產(chǎn)的重要主體,企業(yè)需要重視操作人員技術(shù)能力和綜合租養(yǎng)的提升,通過教育培訓(xùn)活動(dòng),進(jìn)一步提高工作人員的業(yè)務(wù)能力,進(jìn)而滿足化工生產(chǎn)自動(dòng)化管理工作的需求。

      5 結(jié)語

      石油化工行業(yè)作為中國(guó)重要的支柱性產(chǎn)業(yè),石油化工企業(yè)新的社會(huì)發(fā)展階段有新的機(jī)遇也有新的挑戰(zhàn)。石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)作為化工產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的角色,自自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展以來,石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐漸向智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展。石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的應(yīng)用,不僅能夠提高化工產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率,而且也能夠保證產(chǎn)品生產(chǎn)的有序運(yùn)作。除此之外,石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用,有利于促進(jìn)化工企業(yè)的持續(xù)發(fā)展,在社會(huì)需求的推動(dòng)下,化工生產(chǎn)與自動(dòng)化設(shè)備的結(jié)合,可以進(jìn)一步減輕工作人員的勞動(dòng)量,進(jìn)而提高化工產(chǎn)品生產(chǎn)效率,為企業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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