十一冶建设集团有限责任公司电气分公司 广西柳州 545007
摘要:随着经济和科技水平的快速发展,自动化仪表是石油化工企业当中重要的组成部分,同时也是全面提升整体的运行稳定性和经济效益的关键所在,因此,在开展自动化仪表施工过程当中,相关工作人员必须要对各阶段的施工工艺流程和施工标准进行全面的了解,及时的对以往的施工经验进行总结,充分参考成功的案例和经验,制定具有较高可行性和针对性的自动化仪表施工管理方案,以此为依据来指导后续的管理工作。
关键词:石油化工;自动化仪表;施工;管理
引言
自动化设备在现代社会的利用非常普遍,随着电子和机械设备的不断普及,社会对于自动化的需求也越来越高。对于化工企业来说,自动化设备的出现保证了化工作业生产的速度,提升了工作的效率,为化工企业自身带来了巨大的收益,但是万物都具有两面性。自动化仪表的出现为化工企业的安全生产提供了帮助,但是如果自动化仪表出现了问题,就会对整体化工企业的生产工作造成很大影响。正是因为这个原因,所以化工企业需要特别注重自动化仪表的设计与制造,并且在施工安装工程中的质量进行合理控制,提升自动化仪表的使用寿命和稳定性,促进化工企业的发展和进步。
1自动化仪表系统概述
自动化仪表系统的工作原理是对生产的装置或设备在生产过程中可能发生的危险进行及时的反映,使该装置或设备进入一个事先设置好的安全工况,从而将危险避免或者损失减小,来保证生产过程的安全。自动化仪表系统在化工企业安全控制中是不可或缺的系统。在工厂的实际生产中,会对安全管理划分不同的等级,划分等级的标准核心是工艺的生产过程或生产设备的问题。它分布的最外一层是安全防护层,里面的主要构成是自动化仪表控制系统。这个系统由传感器、逻辑运算单元和控制元件交互组成,该系统在当生产条件不稳定或者出现问题时,自动化仪表会发出危险信号,从而可以控制逻辑器来决定设备开关是否处于切断或导通的状态,从而达到保护设备和操作人员的目的。
2自动化仪表系统设计
石油化工装置自动化仪表系统的组成可以分为三个类别,分别是仪表仪器、逻辑控制器和终端元件。在生产和运行条件平稳正常的时候,自动化仪表是处于静态的过程,不会工作。开始运行时,一直监测生产设备的具体状态,但不影响生产过程。工作环境出现异常时,该系统会按照设计好的情况开始运行,会致使生产装置安全地停止工作,所以整个环境对自动化仪表系统的要求是很高的。自动化仪表系统与基本过程控制系统是分开工作的,他们之间没有共用的系统与功能,并且系统可以独立地完成基本功能。自动化仪表系统还可以设计为判断故障的,在正常情况下,自动化仪表系统的终端元件是带电但是不会产生具体动作;出现异常环境时,自动化仪表系统会出现失电,显示全部非安全。
2.1测量仪表设计
自动化仪表系统采用的是可以测量的仪表,如压力、温度变送器,而不适合那种开关的仪表。因为在生产现场开关的仪表如果长期不运行,会出现一些接触不好的情况,可能会发生工作时做出错误的指令动作,从而影响其功能的实现。自动化仪表系统需要给测量过程中供电。测量仪表有独立设置的要求。测量仪表的冗余选择原则。当工作环境对安全有较高要求时,这时采用“或”的单元逻辑;当环境对功能要求比较高时,这时采用“与”的单元逻辑;当工作环境对二者都有高的要求时,这时需要采用三取二的单元逻辑。当然,测量仪表的冗余设置和安全性等级,二者没有具体的对应关系。
2.2终端元件设计
终端元件包括电磁阀、电机和气动控制阀等,气动控制阀同时包括调节阀和切断阀,这时用一个的控制就可以达到要求,最好用上冗余控制,这个时候是需要冗余控制的。控制阀冗余控制方法可以用一对一样的切断阀,也可以调节阀和切断阀各用一个。在工作环境出现危险时,电磁阀带电工作。
2.3逻辑控制器设计
逻辑控制器是可以同时完成几个逻辑功能的元件。这个适合可编程的电子系统。逻辑控制器的独立设置原则,控制器需要独立于系统,不同的是,这时逻辑控制器也是要独立的。逻辑控制器的冗余设置原则。与之前的设置不同的是,此时全部控制器都要采用冗余设置,才能保证逻辑控制器的正常工作。
3工业自动化仪表工程施工管理
3.1材料准备与管理
对于施工顺利与否来说,施工材料准备与管理影响十分突出。大宗物品的购买与采购需要选择两家甚至更多的企业,这些企业需要拥有相同的供货能力与规模,以防在各种因素作用下影响到工程。首先是做好仪表准备。这项工作需要严格按照设计方给出的数据执行。假设出现替代或是变更,必须第一实践告诉设计方变更相关专业。仪表一定要选择与自控水平相等的材料。为设备配备的法兰尽可能使用松套法兰。因为有可能会在施工中出现材料丢失、损坏,所以要适当储备一些备件。变送器的选购要根据情况确定,假设选用压力表则取消对二次阀以及二阀组的订货。压力表应尽量选择活接头。控制阀等配套电磁阀要和安全栅驱动能力符合。进口仪表通常要提前6个月订货,国产仪表则要提前3个月订货。电缆芯线色标与打码结合能够更好的辨识绞线。要参照(GB/T6995-2008)的规定确认芯线选择。控制电缆通常很长,应根据最大长度选择电缆,也要尽可能避免100-200m电缆头剩下的过多引起浪费。
3.2进度控制
施工要牢牢围绕进度、质量与费用的要求,落实安全管理原则和需要。仪表施工通常在整个工程的最后阶段。在管道设备来到70%以后到达施工高峰期。因为存在多专业较差情况,所以有可能会受到仪表工作影响耽误工期。早期阶段一定要做好材料预制工作,包括支架、立柱、焊接。这是保障施工进度的重要前提。仪表管路需要根据现场电气、管道、设备、土建情况施工。通常需要先敷设气动信号管路和气源管路。当然现场也可以按照具体情况集中力量。施工要密切配合、合理调配为施工进度提供保障。
3.3安全管理
因为化工行业本身有着很高的危险性,并且各种仪表的安装本身和电、腐蚀性、易燃易爆因素有关,故必须强调安全管理工作。作业中一定要了解哪些施工环境存在风险,提前规避,减少失误带来的负面影响。特别是交叉作业、高空坠落、小型电动机具使用,更要加强管理。
3.4调试阶段
调试阶段就是对仪表设备进行尝试性运行,该阶段还包括人员培训,要做好成套机组调试和单体调试工作。所有的控制阀一定要确认供气压力。ESD与DCS等系统要做好现场验收,包括组态软件、系统硬件能否满足工艺的要求。回路试验与系统实验就是对仪表调试的全面检查、确认。要和电气专业人员和工艺专业工作人员一同确认。系统实验就是对测量元件的联动调试,从而真实反映工艺状况。要确保仪表、控制阀、气源管路、电缆线路等处于完好状态。
结语
综上所述,自动化仪表已经在化工企业中得到了非常广泛的应用,所以需要化工企业着重关注自动化仪表的设计与相关的安全工程,并且要及时对自动化仪表进行检修,注意相应的方法和手段应当符合化工企业安全生产的规定。在自动化仪表的使用过程中,需要严格注意自动化仪表的管理,从而做好相应的保护和应急手段,提高化工企业的安全作业系数,保证化工行业的发展和进步。
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