石油化工自动化仪表设计及安装调试技术分析

发表时间:2020/9/3   来源:《当代电力文化》2020年3月第9期   作者:曹元鹏
[导读] 伴随着科学技术的进步与发展,石油化工业自动化仪表设计得到了广泛应用。作为一种自动化设备,自动化仪表无论在医学、电力,还是轻工业上都有着重要影响
        摘要:伴随着科学技术的进步与发展,石油化工业自动化仪表设计得到了广泛应用。作为一种自动化设备,自动化仪表无论在医学、电力,还是轻工业上都有着重要影响。不过,因为自动化仪表主体结构繁琐,安装要求严格进而需要相关人员结合标准要求操作,加强自动化仪表安装调试技术研究。只有这样,才能确保自动化仪表发挥最大价值。
关键词:石油化工;自动化仪表设计;安装调试;技术研究
一、石油化工自动化仪表的安装调试技术
        1.1自动化仪表安装开始前的准备工作
        石油化工自动化仪表从结构内容上来看属于精密仪器范畴之内,其在安装时必须十分仔细和谨慎,这也是因为无论哪个环节发生问题就都会对使用造成较大影响。在这样的背景下,为了保证自动化仪表的安装质量,技术人员首先就要严格制定自动化仪表安装计划,在仪表安装工作开始前调查安装位置的实际情况,是否存在外界因素会对仪表安装造成影响。随后针对其问题制定科学有效的方案及措施,同时在实际施工方案中进行标注,确保方案中所有设备的性能良好,满足安装工作的开展要求。其次,石油化工企业还要针对安装人员开展定期专业培训活动,将专业理论与技术进行普及,全面加强人员自身的安全意识,了解和掌握仪表安装过程中的重点和难点。
        1.2自动化仪表的实际安装技术
        石油化工自动化仪表在实际安装过程中,必须严格按照相关规范及图纸进行安装,若是在安装时遇到需要修正和完善问题,就应该及时向上级主管部门或技术人员进行汇报,在得到批准以后方可展开操作。同时,在安装过程中,企业及人员要在旁严格监督和指导,关注自动化仪表在安装时的所有细节和步骤,杜绝误差的发生。通常情况下,首次安装仪表的主体结构框架,安装时要利用测量仪表来获得数据,确保安装的精准性。其次,主体结构框架安装完成以后再安装零散部件,在这个过程中尽可能不出现大幅度振动,保持安装场地的稳定性。最后,在导线安装时要确保所有导线的通顺性,杜绝导线出现缠绕和交叉现象。
        1.3自动化仪表的调试技术
        安装好自动化仪表后,要对其进行调节,通常要对以下几点重点且全面考虑:首先要对电磁流量进行调节。第一是流量仪表流量数据上下浮动很大,一旦在调试过程中有流量数据频繁浮动的状况发生,通过对PID数据进行合理调试,进而使数据保持平稳,如果进行调试以后还有流量数据上下浮动的状况出现,就要对仪器本身的工艺问题进行全面排查,就要运用替换仪表的办法使这一状况得到解决。流量仪表指针出现最大数值,如果流量仪表指针指向最大数值,如果是由于仪表本身问题产生,可以对仪表调节阀门或信号输送设备进行排查,并对检查出的问题进行积极解决;如果是在整个安装过程中由于人为因素所产生,可以通过对阀门进行合理调节,进而合理管控指标数据,然后使指针恢复到初始状态。第二,流量仪表指针出现最小数值,如果流量仪表指针指向最小值,如果仪表的其它功能运行良好,就要对实际体系或仪表内部指针是不是被异物卡死所造成的进行全面考虑,通过这种排查找出发生故障的原因并对其进行科学处理,仪表指针显示最小数值一般是由于石油以下过于集中所产生的,指针齿轮润滑效果不太好,从而使齿轮运行受到严重影响;与仪器连接的流量导管有损坏或堵塞等情况发生时,会有流量与实际状况出现极大误差等情况发生。
二、石油化工自动化仪表类型
        自动化仪表自动化技术成熟,主要应用于检测、计算,具有测量准确、操作简单的特点;同时自动化仪表也是构成自动化控制的重要内容。一般情况下,自动化仪表分为压力仪表、温度仪表、物位仪表、流量仪表等多种。
        2.1压力仪表。压力仪表是目前应用较多的仪器,也是自动化仪表内最大类仪表。压力仪表主要作用与分液柱式、弹性式、活塞式。

压力控制系统使用压力变送器把信号输送到DCS系统中,当位移稳定后基地式调节器依然应用在现场
        2.2流量仪表。流量仪表指的是一定时间中流径有效截面的流体的体积、质量;若不使用该仪表则需要消耗较多时间与体积参数,过程繁琐。因此,各企业多会通过流量仪表进行检测。第三,温度仪表。其原理为电子构件、电力系统控制、温度传感器、热电阻、热电偶。石油化工中,温度仪表也是使用最为广泛的。在温度监测过程中,不管是热电阻的电阻参数还是热电偶电阻参数,都有明显改变。
三、设计阶段策略
        3.1设计规范定义
        在设计开始前,业主和设计院首先要制定一套适用的设计规范和准则,对于中外合资企业,由于涉及到双方母公司的行业及国家强制执行规范方面的冲突,因此制定一个优先等级以附合当地的法律法规及得到地方政府的项目审批和建成后的验收是至关重要的。一般原则是项目所在国家或地方政府的强制执行规范为最高优先等级,其次是母公司行业强制执行规范,然后是合资企业或设计院指定的经业主批准的行业设计规范。这对项目投资成本控制,设计过程管理,实现项目的审批,验收及移交都起到关键作用。
        3.2采购策略
        在大型合资项目中,通常是由上下游生产链组成的多套装置合成,每套装置是数亿或数十亿的投资项目,这必然要分几个项目组来完成,考虑到设计院资深工程师的工作负荷,通过招标分到几个设计院来完成每个项目设计是必要的,这对设计进度和质量控制都是有益的,但对仪表的设计采购管理带来了麻烦,特别是如何利用数量优势来得到供应商的更多折扣以节约采购成本是非常重要的。这就引入了MAV(主自控仪表供应商)的概念,也就是由各设计院提交各类仪表的技术采购规格书,通过业主MAV小组来统一报价招标选中MAV主供应商,由主供应商来负责协调各类仪表的子供应商。这是我们二期项目的采购策略,优点是:减少了业主的工作负荷,克服了人员不足,供应商给出了更多的折扣给客户,但缺点是国内MAV供应商团队实力和经验不足,协调界面多,工作量大,权力过分集中在MAV供应商团队,导致供货进度及现场支持跟不上业主的要求。
        3.3 ITP&FAT策略
        做好采购物资的检查测试计划及发货前的工厂接收测试是关系到仪表安装能否顺利完成和现场调试开车是否一次成功的关键因素。因此要在开技术澄清会时定义好以下几点并体现在采购规格书中:一是是否要做FAT。二是检查测试内容和计划。三是相关质量证明文件,如材质检测报告、校验报告、出厂合格证等。四是需提交的相关厂家资料目录和计划时间。由于仪表技术的不断更新,施工单位技术更新落后,导致现场单校时质量出现问题,甚至损坏仪表或破坏出厂设置。考虑到厂家单校条件:如人员素质、专用设备工具、环境条件都比现场强好多,且发现问题能及时处理并责任分明,防止现场单校出现问题或损坏后供应商推托责任不愿赔偿或来不及处理影响施工进度。我们的经验是做好ITP&FAT并要求厂家提供相关出厂单校记录,到现场后只做外观或通电测试,不再另行单校。特别是DCS&SIS系统的FAT是所有仪表在工厂测试中的关键:我们邀请将来管理装置运行的仪表和工艺工程师一起参与对DCS&SIS的逻辑功能复杂控制及程序的测试,并确保百分之百满足工艺控制和安全保护要求,到现场后不再重复测试,只做单回路及开车前的装置联动SIS逻辑测试。
        结语:自动化仪表不仅在石油化工中有着重要作用,在其他行业也有着广泛应用。为确保仪表发挥作用优势,帮助工程稳定开展、提升工作效率,应在实际安装时做好关键节点控制、有丰富的经验,从而确保仪表安装与调试的顺利进行。
参考文献:
        [1]乔雪薇.石油化工罐区自动化液位仪表选型及工程设计[J].自动化与仪器仪表,2017(S1).
        [2]邹向红.石油化工仪表中的自动化控制技术[J].电子测试,2017(13).
       
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