石油化工自动化仪表设计及安装调试技术研究

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，石油化工行业生产多处于高温、高压、易燃、易爆等极端环境中运行，且危险性及腐蚀性较强，通过自动化控制系统的优化控制算法可对于石油化工生产过程的加工制造全过程进行系统化程序控制，极大提升了化工生产的效率，实现了较大的经济效益。自动化化工仪表在当前石油化工行业中发挥着愈加重要的作用，为进一步提升化工仪表整体性能，需对石油化工行业自动化控制系统予以足够的重视，并基于行业特点不断提升自动化控制水平及精度。

关键词：石油化工；自动化仪表系统；设计；安装；调试；策略

1石油化工仪表中的自动控制技术介绍

我国的石油化工行业大部分企业选择的都是批量控制方式以及顺序控制策略，一般情况下，石油化工企业应用的自动化控制系统为DCS系统，这种系统可以有效的简化自动化控制石油化工产品生产的过程，缺点在于将DCS系统用在新装置上会导致经济浪费。随着我国现代化控制理论的持续更新补充，在石油化工产业中所应用的自动化控制技术已经取得了很大的进步。DCS技术中的PID不仅仅可以当作独立系统进行应用，还可以发挥软件包的功能，PID控制器不仅仅可以与软测量技术结合使用，还可以与模型辨识技术相关联，因此PID串级控制技术在我国石油化工企业生产中广泛应用。石油化工控制技术有一定的集成性要求，因此出现了人机交互界面技术，这种技术可以使得工作人员能够在显示器上观察石油化工机械运行情况，用信号灯以及石油化工的仪表来进行辅助，技术人员可以通过鼠标以及键盘来进行控制操作，这种人机交互技术使得石油化工仪表中的自动化控制技术更加入性化。

2石油化工中仪表类型

2.1物位仪表

物位仪表包括静压式、辐射测量式、浮力测量式、差压式以及雷达测量式等不同仪表类型。实际应用中，需依据化工生产的特点有针对性地选配仪表类型。其中，雷达测量式仪表适用于高精度测量工况，适用范围较广，可满足多种测量需求，且对于石化行业的适用性较强，优缺点较为明显，不适用于高温高压的工况；差压式仪表结构简单反应灵敏，价格有优势，特别适用于单一工艺介质工况，差压式还包括双法兰差压仪表，对工艺介质有更大的适应性。辐射式物位仪表分为内置式和外置式，使用的放射源强度有差别，特别适用于高压煤粉仓内、高压灰仓的连续料位测量，且根据接收端的选型可以增加开关量来进行控制。

2.2温度仪表

由于石油化工生产过程中涉及到一系列复杂的化学反应，此类化学反应对于反应条件的性能要求较高，只有在一定的温度和压力条件下才能发生反应，因此对于温度的控制要求较高，需对于控制系统的温控仪表等进行合理选型，以确保温度控制精度及效率，进而保证化学反应的顺利进行。温度仪表主要对系统各温度测点温度进行及时监测，并可精确掌握温控范围，生产中应用的温控仪表主要为接触式测温仪表，如热电偶、热电阻等感温元器件。借助测温元器件及现场总线控制系统能够对系统温度进行自动化动态测量及控制，以实现高效安全的石油化工生产。目前温度测控仪表应用广泛，实际使用过程中，需根据现场环境及工况介质对测温仪表进行选型，满足苛刻的工艺要求。

2.3流量仪表

流量仪表可实时反映物质量变情况，它是发展工农业生产、节约能源、改进产品质量、提高经济效益和管理水平的重要工具，在国民经济中占有重要的地位。流量仪表作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表，包括能源计量、物料配比、贸易结算、水汽平衡等。流量测量仪表的种类繁多，且其测量原理不一。主要分为差压流量计、电磁流量计，涡街流量计、质量流量计容积式流量计等等。在流量测量仪表的选用上，应根据流体特性和测量特性综合考虑来选型，以达到测量的精度要求和稳定性要求。

3石油化工仪表中的自动化控制技术

3.1实时仪表监控技术

实时仪表监控技术是实现安全生产的重要保障，石油化工行业危险性较高，DCS和PLC控制技术的应用，可实时反馈并记录现场各参数的实时变化，计算器处理器性能的提升以及网络通信技术的进步有利于促进石油化工行业的安全、高效生产。未来石油化工仪表自动控制发展趋势。化工生产自动化性能的提升有利于加快生产效率，并提升设备利用率，实现生产效益的最大化。同时，化工生产自动化的实现也有利于降低工人劳动强度，并有效提升生产过程的安全性能，有利于适应现代化信息技术改革的要求。20世纪70年代后计算机控制技术的出现也促进了现场总线控制系统的发展，而近年来伴随我国经济社会的快速发展，对于化工生产过程控制系统提出了更高的要求，需结合仪表应用领域及性能要求开展不同方向的优化。

3.2仪表调试策略

1）回路测试。重点是做好每个回路测试包文件：包括仪表索引表、P&I图、逻辑图及报警一类表、现场布置图、标准安装图、数据表、回路图、单校记录、绝缘测试记录、现场安装检查记录等，在此基础上邀请装置仪表技术员一起做好回路测试并做好记录，同时检查现场安装不合格项交施工单位整改。2）安全仪表测试：在回路测试完成后，对SIS仪表要另外准备一份SIS检查及功能测试程序文件，如安全仪表功能规格书、安全仪表系统测试单、厂家相关SIS出厂证书及检测报告等，测试通过后对SIS仪表黏贴z标记标识。

3.3自动化检测与修复技术

自动化监测与修复技术是石油化工行业自动化控制实现的关键，应用于实际生产领域可提升石化行业生产的精度、安全性及可靠性，有利于促进化工生产过程的高效进行。近年来，现代化信息技术得到快速发展，应用自动化监测技术可及时发现生产过程中的各类安全隐患，并针对出现的故障及时调节和处理，提升设备运行效率，使石化生产处于安全状态，避免设备容器管道出现超温超压等现象，并最大限度降低设备故障对于整个石油化工生产过程的影响，不断提升行业生产效率及安全特性。

结语

石油化工儀表所应用的自动化技术在持续的进步，结合数字技术的自动化控制操作稳定性较强，并且为石油化工生产的安全性提供了保障，我国相关企业可以引入先进的自动化控制技术，化工生产自动化性能的提升有利于加快生产效率，并提升设备利用率，实现生产效益的最大化。仪表设备复杂程度较高，管理工作难度也不断上升。自动化仪表可开展各类工艺参数的系统化检测、统计及控制工作，可维持较高的生产效率，不断推动着现代化建设事业进程。石油化工仪表中的自动化控制技术主要包括自动化检测与修复技术、监测模型分析技术、实时仪表监控技术等，未来石油化工仪表自动控制首要发展目标是安全特性，结合自动化控制技术的优化提升不断促进石油化工行业的发展。

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