石油工業(yè)中自動化儀表應(yīng)用淺談

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眾所周知，石油是現(xiàn)代社會的生產(chǎn)與發(fā)展的主要能源之一，而石油工業(yè)自動化儀表工程更是我國石油化工行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)工程之一。隨著石油化工領(lǐng)域科研力度的不斷提升，隨著人力與物力資源投入量的不斷增加，石油工業(yè)自動化儀表應(yīng)用取得了諸多成果，未來擁有更為廣泛的應(yīng)用與發(fā)展空間。因此，本文對石油工業(yè)自動化儀表應(yīng)用展開分析，希望能對自動化儀表未來的應(yīng)用有一定借鑒意義。

1石油工業(yè)自動化儀表應(yīng)用的重要性

針對石油工業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)而言，除公司生產(chǎn)狀況之外還會受到人為因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。因此，我們需要合理使用儀表技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對石油工業(yè)生產(chǎn)控制的合理改進(jìn)與管理，而自動化技術(shù)發(fā)揮了重要作用，尤其是自動化儀表發(fā)揮了舉足輕重的作用，其不僅屬于自動化技術(shù)工具，還包含了多個強(qiáng)大的自動化組件。具體而言，自動化工具主要是用于對設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行顯示、監(jiān)測、記錄、傳輸與控制的工具，只有真正認(rèn)識到石油工業(yè)自動化儀表的重要性，才能將自動化儀表在日常石油化工生產(chǎn)之中的作用完全發(fā)揮出來[1]。

2自動化儀表在石油工業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用

在了解石油工業(yè)中自動化儀表應(yīng)用的重要性之后，我們需要重點(diǎn)了解石油工業(yè)發(fā)展中會用到的各種儀表。本章節(jié)主要是針對測量儀表進(jìn)行分析，包括溫度、壓力、流量、物位等在線儀表，具體見圖1所示。以下針對圖1所示四種測量儀表進(jìn)行簡單的分析，重點(diǎn)以流量儀表為例，對強(qiáng)力巴流量計進(jìn)行具體的探討，通過分析基本的原理和故障處理方式，最終提高自動化儀表的日常使用水平，以便透徹了解流量儀表的實(shí)際應(yīng)用過程。

2.1物位儀表

在石油工業(yè)之中經(jīng)常會用到測量液體或固體的液位，實(shí)際的測量直接關(guān)聯(lián)到被測物體。目前使用較多的是磁浮子液位計、雷達(dá)液位計、靜壓式液位計等，主要的測量方式包含了激光式、電容式、靜壓式等，都在石油工業(yè)之中得到廣泛的使用，替代傳統(tǒng)依靠人工投遞卷尺測量液體的方式，全面提升工作效率[2]。如，在石油工業(yè)之中的使用，可以選擇物位測量儀表，尤其是其儀表之中的音叉液位開關(guān)，特別適合在原油液位、電脫水器界面、泥漿、液化氣罐、油含水分析、儲油罐等液位測量之中使用。

2.2壓力儀表與溫度儀表

壓力儀表的實(shí)際使用與安全生產(chǎn)有著直接的關(guān)系，要引起足夠的重視。一般來說應(yīng)將壓力控制在0-30MPa之間。作為檢測壓力的智能化設(shè)備，壓力變送器主要是將參數(shù)精準(zhǔn)傳遞到對應(yīng)的壓力控制器、流量計算機(jī)、ESD閥門等設(shè)備中，形成重要的連鎖邏輯運(yùn)算參數(shù)，確保提升生產(chǎn)效率。目前，針對計量級的壓力變送器的測量精度可以達(dá)到0.04%或更高。針對溫度儀表，一般來說，針對石油工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的指示控制，要求將溫度控制在一定范圍之內(nèi)。為了提升計量的精度，通常會考慮使用接觸式測量，用雙金屬溫度計替代傳統(tǒng)水銀玻璃溫度計，并且將溫度變送器作為對應(yīng)的儀表使用。如，在法國最大的煉油廠，其多年以來，在不同的生產(chǎn)過程中都采用的堡盟測量儀表。第一步是常壓整流，直接將原油與多種餾分分離。在這一過程中，需要多點(diǎn)熱電偶測量最高達(dá)到850℃的幾個溫度值。然后就是真空蒸餾，進(jìn)一步分離殘留物。在這一過程中，針對低壓變送器，其實(shí)際需要測量10-40毫米汞柱的絕對壓力，其熱電偶傳感器測量370℃的溫度。之后就可以進(jìn)行催化重整工藝，實(shí)現(xiàn)汽油的轉(zhuǎn)化。在這一過程中，工藝溫度達(dá)到550℃，利用TBI金屬溫度計來進(jìn)行測量，因?yàn)槠鋵儆诓讳P鋼制作，所以整體都非常的堅固，可以滿足-70℃-600℃的溫度要求。而在0.3-3.5MPa的范圍內(nèi)，其壓力則是利用MEX5工業(yè)性壓力表來進(jìn)行對應(yīng)的測量。

2.3流量儀表

在石油工業(yè)行業(yè)之中，流量儀表是不可忽略的組成部分?；诳刂频慕嵌葋矸治觯褪且揽苛髁考右钥己?，流量本身和管道、流體有著重要的關(guān)系。針對儀表的安裝：第一，對于就地安裝的儀表，要把它安裝在沒有任何強(qiáng)烈震動并且方便維修的管道上。第二，在安裝之前要詳細(xì)檢查外觀，并且按照設(shè)計的數(shù)據(jù)檢查制造尺寸。第三，在清洗安裝之前要避免檢測元件的損傷，在管道上安裝流量儀表的時候要進(jìn)行試壓、洗吹，之后才能安裝。如，在石油工業(yè)生產(chǎn)中，從最初階段的開采石油，到中間的運(yùn)輸、冶煉加工，直至最后的貿(mào)易銷售，都會使用到流量計量處理，任何一個環(huán)節(jié)都需要流量計量儀表的支持，否則就無法滿足石油工業(yè)的正常生產(chǎn)需求，達(dá)不到貿(mào)易交往的目標(biāo)。

3石油工業(yè)中強(qiáng)力巴流量計應(yīng)用的常見故障處理

在簡單分析了各種自動化儀表后，通過強(qiáng)力巴流量計JN-LXDB3015-型號應(yīng)用的故障處理問題進(jìn)行分析，希望能夠?qū)κ凸I(yè)自由化儀表的應(yīng)用有一個全面的認(rèn)識

3.1基本原理

強(qiáng)力巴流量計主要是直接將從高壓取壓口和低壓取壓口所感測的壓力傳送到檢測桿內(nèi)部所對應(yīng)的高壓腔和低壓腔之中，在對應(yīng)位置獲取平均總壓力和背壓力，然后將其分別傳送到差壓變送器所對應(yīng)的高壓室和低壓室之中。兩者的差壓信號就會直接轉(zhuǎn)變成電流信號，通過顯示儀表的運(yùn)算處理之后獲取流體的流量[3]。

3.2常見故障與處理

對強(qiáng)力巴流量計的維護(hù)較少，主要是因?yàn)橐惑w化的強(qiáng)力巴流量計屬于免維護(hù)設(shè)備，配套的二次儀表的日常維護(hù)量也較少，只需要進(jìn)行正常的零點(diǎn)檢查、量程檢驗(yàn)即可。但是在個別場合，如果被測介質(zhì)的設(shè)計條件和使用條件存在較大的偏差，也需要進(jìn)行針對性的修正處理。第一，如果石油化工生產(chǎn)過程不連續(xù)，存在時開時停的問題，就要注意維護(hù)流量計。當(dāng)停止生產(chǎn)的時候，需要打開三閥組平衡閥，直接關(guān)閉高壓閥和低壓閥，使差壓變送器處于無差壓的輸送狀態(tài)。當(dāng)恢復(fù)生產(chǎn)的時候，要直接打開將高壓閥和低壓閥，并且將平衡閥關(guān)閉，讓差壓變送器直接恢復(fù)到差壓輸入測量的狀態(tài)。第二，針對部分含塵量偏多的被測介質(zhì)，如工業(yè)用水、粗煤氣、潮濕氣體等，可能會導(dǎo)致探頭取壓孔被堵塞，這個時候要及時進(jìn)行吹洗處理。通過這一方法直接將壓縮空氣引入到傳感器之中進(jìn)行反吹，吹掉粘在上面的塵粒，防范堵塞問題。對每一次吹洗時間都要控制在30秒之內(nèi)，在這一時間段還要關(guān)閉通向差壓變送器的引壓管路，等待吹洗完畢之后重新開啟。在個別不允許吹入壓縮空氣的場合，如高溫煤氣，就可以用蒸汽來進(jìn)行吹洗處理。第三，針對被測介質(zhì)的設(shè)計條件和實(shí)際的使用條件存在交叉差異的場合，要基于不同的情況調(diào)整參數(shù)。如，如果被測介質(zhì)最大流量已經(jīng)超出了設(shè)計值，主要表現(xiàn)在差壓變送器的輸出差壓電流超過20mADC，這就表示傳感器的差壓已經(jīng)超出最大差壓。針對這一問題，一般會考慮增大變送器的量程，以此滿足最大流量的要求。如，被測空氣設(shè)計提供最大流量Qmax=500m3/h，那么設(shè)計的最大差壓ΔPmax=0.6KPa，其差壓變送器的量程調(diào)校為0-0.6KPa，在實(shí)際使用過程中空氣最大流量Q′max=6000m3/h，如果直徑、管道、空氣壓力溫度等參數(shù)不變，那么最大差壓ΔP′max=0.864KPa。這個時候需要直接將差壓變送器的量程調(diào)校為0-0.864KPa，對應(yīng)的空氣流量為0-6000m3/h，改變流量積算儀給定的流量上限和相應(yīng)的差壓上限[4]。

4結(jié)語

在石油工業(yè)中，自動化儀表的應(yīng)用越來越廣泛，越來越引起大家的重視，針對自動化儀表要做好故障檢修處理工作，保證滿足石油工業(yè)生產(chǎn)對于自動化儀表的應(yīng)用需求。因此，通過本文的分析，希望能夠讓研究持續(xù)下去，對自動化儀表有更清楚的認(rèn)識和了解，推動石油工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3]李培嘉.分析油田自動化儀表的應(yīng)用與簡單的維護(hù)手段[J].化工管理，2017（23）：5

[4]王偉，馮偉超.工業(yè)自動化儀表的應(yīng)用與趨勢[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2017（14）：78+80

作者:王啟明 單位:中海石油（中國）有限公司天津分公司