摘要:众所周知,石油化工属于高危行业,工作环境非常复杂且多变,介质多为有毒、有害、易爆、易燃物品,对人们生命财产安全造成严重威胁。而提高化工自动化仪表可靠性能够对石油化工生产各个环节进行实时监测与管控,从而有效减小人员身体伤害。因此,加强化工自动化仪表可靠性研究对石油化工行业而言具有重要的意义。
关键词:石油化工自动化仪表;可靠性;发展趋势
一、应用类型视角下自动化仪表的可靠性分析
1.1温度仪表
一般来说,石油化工行业各生产工况下的温度都要控制在-200℃至1800℃的范围内,而传统的水银玻璃温度计测量范围仅为-39℃至357℃,显然难以满足石化生产需求,而且传统的玻璃式温度计的数据采集需要靠人力来完成,采集速率和采集效率均较低,时效性较低,难以为数据分析提供优质的样本,致使对生产温度的测控和分析水平大打折扣。而自动化温度仪表则大多采用由热电阻或者热电偶温度隔离器组成的接触式双金属温度计,不仅价格低廉而且相对稳定,能够将实时信号传递给温度采集仪表,从而做到实时测量温度的变化,较传统温度表相比极大地提升了数据的时效性和准确性。
1.2压力仪表
压力仪表是石油化工行业最为常见的仪表,广泛用于测量粘稠状或粉状等易结晶介质、腐蚀介质和高温介质的压力,通常测量范围在0MPa至300MPa之间,应用自动化压力表不仅能够获得比传统压力表更为准确的数据,而且更为耐用,不易发生故障,能够为石油化工高质量地安全生产提供保障。
1.3物位仪表
在石油化工行业中,经常要对静设备中成品、半成品、原料的液位进行测量,但由于被测物料的不同,因而除浮力式仪表外物位仪表不可以通用,因而基于此种特殊性,传统的物位仪表大都仅能对特定物料的液位进行测量和监视,并不能对每一类物位都做到很好地控制。而自动化物位仪表则利用现代信息技术不仅可以实现用同一编程来实现对不同物位的测量及物位高度的控制,而且可以通过设置上下限值来实现物位的预警,防止冒罐等现象的发生,为安全生产提供可靠保障。
1.4测量仪表
石油化工行业离不开对流量的测量,为了保证生产的安全顺利进行还需要根据测量结果对管道流量进行合理调节,而传统的测量仪表仅起到显示数值的作用,需要工作人员根据这一数值再去调节阀门开度,不仅费时费力,而且阀门开度控制误差也较大,难以精准地使流量维持在最佳水准。而利用自动化测量仪表则可以通过预先设定流量的限值,当仪表测量工艺生产中流量值超出预设限值时,则会自动增大或者减小调节阀的开度,确保流量在最佳的范围内,同时通过仪表信号传送系统将数据和动作记录下来,帮助工作人员进行分析或者在有需要时为手工调节提供参数。
二、石油化工自动化仪表的分类
2.1温度仪表
一般依据标准对石油化工装置设备与管道内介质温度给予合理的管理,并维持在-200-1800℃范围内。在此过程中,大多数利用接触式完成测量,一般采用热电阻、热电偶。热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器,而热电偶主要包含油罐平均温度计等特殊热电偶和耐热电偶、防爆热电偶等。
2.2压力仪表
压力仪表是对石油化工生产当中压力给予有效的监督与管控,包含弹性式压力仪表、液柱式压力仪表、活塞式压力仪表等,在生产过程中应用较为普遍。
2.3物位仪表
液位计作为行业内重要测量方式,测量过程与被测物料特性有直接的联系,所以,除了浮力式仪表之外,其它类别的物料仪表并不适用所有工况。依据测量方法不同能够划分为直读式、浮力式、电接触式、电容式等类型,其中精准度较高的为雷达式、磁致伸缩式及矩阵涡流式,并在石油化工生产当中获得了广泛的使用。
2.4流量仪表
流量仪表,顾名思义,即为流量监测设备。一般状况下,流量仪数据需满足在特定范围内,若数据变化过大或过小则说明设备出现故障,就需立刻使用测量仪表对相关参数进行校准。除此之外,流量仪表数据变化不显著,则说明测量数据的准确性或者仪表本身出现问题,则需重新使用其他流量控制仪,以保证测量准确度。
三、提升石油化工行业自动化仪表的可靠性策略
3.1安全仪表系统
石油化工企业关系到民生,石油化工企业中的安全性能够影响着社会的安慰。因此,石油化工企业的安全性受到了社会各界人士的关注。在石油化工装置中,连续化和大型化易燃易爆会影响石油化工企业的生产,之前所应用的dcs设施也没有办法更好的应用于石油化工企业中。在这种情况下,紧急停车办法更好的应用于石油化工企业中。在这种情况下,紧急停车系统应用于石油化工企业中十分必要。自动化仪表是在安全仪表系统的基础之上演变而来的,能够更好地加强具有化工企业的安全,为化工生产带来良好的环境。
3.2仪表自动化设备分级管控
根据企业区域装置的工艺控制要求,按照仪表设备在装置中的重要程度(一般指示C、过程控制B、安全联锁A等)进行分级分类,根据不同类型的仪表设备制定日常点检及维护检查级分类,根据不同类型的仪表设备制定日常点检及维护检查表,明确不同设备检查内容、标准要求、检查频次、维护周期,检查人员等。将每台设备运行管理包机落实到人,在均衡考虑维护人员力量的情况下,保证设备日常运行点检及维护管理无遗漏。
3.3仪表控制阀运行管理
作为工艺控制管理的“手脚”,化工企业中仪表调节阀故障发生率相对较高且故障一旦发生后会直接影响工艺操作。调节阀不同组件间生命周期差异较大,为保证设备使用效果,减少成本浪费,必须做好对调节阀生命周期管理。结合运行系统工况对各种调节阀使用生命周期进行评估和统计,基于不同生命周期制定预防性维护计划,并确定具体维护内容、周期及备件管理方式。如聚乙烯装置PDS下料系统阀门,氢气回收装置等高频阀门,由于日常动作频次高,阀门填料老化外漏、执行机构密封、推杆断裂故障的频次会大幅增加。
3.4仪表控制系统运行管理
作为装置运行及仪表设备控制的“大脑”系统,搞好控制系统的运行管理,对于保证整个自动化设备的可靠运行极为重要。对于DCS、PLC、ITCC及SIS系统的运行状态每日至少两次进行检查,保证系统良好运行环境。并对系统服务器、操作站进行检查,保证系统良好运行环境。并对系统服务器、操作站等定期进行清灰及切换操作。除检查系统硬件运行状态外,对系统报警及诊断信息进行查看及处理,系统出现的软故障应及时进行查看及复位操作处理。
四、石油化工自动化仪表的发展趋势
随着石油化工行业生产环节对生产效率、工艺条件的要求逐渐提高,更加先进技术和手段的自动化仪表系统将被大力的开发与利用,有着极好的发展空间和前景。①逐渐简化自动化仪表的内部装置,去掉冗余部分,更加精简仪表的硬件和软件系统,让仪表的使用方法变得更加便捷;②自动化仪表的监测功能更加健全和完善,国际上流行的各种科学、先进的检测手段与监测技术不断被开发和利用;③自动化仪表的结构更加小巧精致,内部元件的构建和设计得到极大优化,使检测效果准确性进一步提升。石油化工生产系统具有多变、复杂的特点,又有着较高的生产工艺要求及精度要求,其中的数据分析与生产系数检测,对提高稳定性、生产效率等均具有决定性的作用。
结语:
随着信息化技术的发展,自动化仪表系统在石油化工发展中的应用不断创新,提高石油化工生产的智能化管理水平,及时获取生产运行参数,保证石油化工生产顺利进行,获得最佳的产品收率,以满足石油化工生产的需要。
参考文献:
[1]杨晓波.论石油化工企业仪表自动化设备的故障预防与维护措施[J].化工设计通讯,2018,44(01):117.
[2]顾明.自动化仪表在石油化工发展中的作用[J].数码世界,2017(09):198.