王艺诺
抚顺石化工程建设有限公司,辽宁 抚顺 113001
摘要:目前,社会进步迅速,我国的石油化工工程建设的发展也有了进步。现代控制理论在不断成熟和完善的背景下,为自动化仪表控制技术的研发提供了良好的条件。石油化工企业作为我国工业产业结构的重要分支,积极将自动化仪表控制技术融入其中可以推动企业的发展,在提高企业生产效率的同时,为企业带来更多的经济效益。目前自动化仪表控制技术逐渐得到了更多企业的认可,尤其是在石油化工企业中该技术有非常广阔的发展空间。
关键词:石油化工;自动化控制仪表;常见故障;原因分析
引言
随着现代科技水平不断提高,自控技术广泛应用于各个行业,其中石化行业中自动化控制技术应用范围也不断扩大。化工生产中自动化控制仪表的应用,使得工业生产效率不断提高,化工企业经济效益也获得了很好的保障。但其实际应用过程中,依然存在一些常见故障问题。
1 自动化仪表的构成
自动化仪表的功能较多,其中显示仪表具有模拟与数字、记录和指示等功能,显示仪表又包括指示仪表、数显仪表、指示仪表和模拟仪表等。其中多点记录和单点记录是记录仪表的主要类型。记录仪表在有纸无纸的情况下又可以分为无纸记录和有纸记录,如果是有纸记录则又可以分为打印记录和笔录。单元组合式调节仪表和基地式调节仪表是调节仪表的主要类型。自动化仪表引入了微处理机后,可以将调节器分为固定程度调节器和编程调节器。执行机构按照结构形式的不同可以分为活塞式、薄膜式以及长形成执行机构等。
2 石化自控仪表常见故障危害
2.1 管道与设备使用寿命受到影响
石化生产中如果自控仪表长期存在运行故障,影响管道与设备使用寿命是其造成的主要危害之一。比如压力自控仪表应用中长期有故障,就会直接危害到主体反应设备与管道连接区域密封性效果,管道构件使用寿命以及生产机组设备安全运行。其中具体外在表现通常是:管道与设备连接区域频繁发生泄漏;管道及设备结构发生变形以及设备被损毁。此外,从各类管道与设备损坏情况来看,此类故障对石化企业运维成本与经济效益控制、安全生产管理作业的实施也会带来一定的影响。
2.2 火灾或爆炸事故污染环境
石化企业生产中涉及很多易燃易爆与毒害物质,所以石化企业生产运行中纵观自控仪表应用,如果温度一但发生故障亦或是控制失效,就会产生化学反应引起生产设备温控没有效果,导致物料过度反应并出现相态变化,发生气化泄漏事故。同时高温高压环境下,特殊物料也会引起爆炸、火灾与环境污染等问题,直接威胁到企业安全生产作用、区域社会秩序发展的安全与稳定性。其次,纵观事故后期治理工作,石化企业生产中因操作不规范与设备故障原因引起的物料泄漏也会引起环境污染问题,其治理时间长、难度大、影响面积大且周期长等问题。比如美国墨西哥湾石油泄漏事件、英国石油公司被美联邦法院新奥尔良地方法院判处罚款208亿美元,所以石化企业生产中巨额经济损失也是物品泄漏危害的一个表现。
2.3 产品品质受到影响
石化企业产品生产中,核心逻辑流程是:在一定温度、压力与时间下,结合生产设备与管线合理搭配生产物料,以此确保物料发生反应或提取,生产的产品符合标准要求。所以自动化控制仪表故障会影响产品品质,具体影响表现在:物料间配比不合理,使得产品生产质量不达标或有效成分缺失,品质检测不符合规定。此外,从工业生产链角度来看,石化企业生产作业中基础产品生产质量不达标,直接影响着后期产品品质控制。比如疫情期间口罩生产中熔喷布材料,其基础制作材料是聚丙烯,这是石化生产的重要产区。一旦石化企业生产的聚丙烯质量不达标,就会直接影响到后期熔喷布与口罩生产质量。
所以,从产品品质控制层面上看,石化企业自控仪表一旦出现故障,就会直接威胁到基础产品生产品质。
3 石油化工自动化仪表的发展趋势
石油化工产品在众多的领域中都有着广泛的应用,尤其是航天航空、国防军工、交通、医疗等方面发挥着重要的作用,所以石油化工产品在生产过程中对于产品的质量有着严格的要求。一方面人工进行操作时,不可避免存在一定的操作失误,可能对产生的质量产生影响,一旦没有达到化工产品所要求的工艺和标准,就会给后期的使用带来一定的安全隐患。石油化工产品的生产环境比较恶劣,具有高腐蚀、高污染的特点,施工人员长期在恶劣的环境中工作会给其身体健康产生一定的影响,严重的情况下可能威胁到施工人员的生命安全;另一方面,石油化工产品的生产过程中存在一定的危险性,如果发生安全事故就会危害施工人员的生命财产安全,严重的话可能出现人员的伤亡。
3.1 石油化工自动仪表功能更加完善
根据我国对于石油化工企业的发展规划,我国石油化工产品的年平均增长在8%左右,不断提升化工产品的利润值。我国石油化工企业在目前的状况下,发展前景越来越可观,规模变得越来越大,创造的经济效益也越来越高。其中自动化仪表在石油化工企业中的应用越来越多,石油化工自动化仪表想要满足现代化的市场需求,就要不断地向着精巧化、智能化、功能化的方向发展。首先,自动化仪表内部的结构要不断地精巧,利用电磁、超声波、科氏等技术对现有的自动化仪表内部设置进行融合;其次,完善石油化工自动化仪表的功能,目前计算机技术、网络技术、人工智能技术越来越先进,在自动化仪表中应用以上技术,仪表的功能就会更加完善。尤其是人工智能技术,目前在众多的领域中都取得了良好的成绩,发挥着重要的作用,自动化仪表中应用人工智能技术,可以有效降低石油化工生产中发生安全事故的概率。
3.2 石油化工自动化仪表具有更强的控制能力
我国部分石油化工自动化仪表的控制方式还比较传统,已经不能对设备进行全方面控制,通常只能对某一种功能进行控制。随着我国科技的不断发展进步,石油化工自动化仪表的控制系统更加完善,控制能力也越来越强。中小型的分布式控制系统是以计算机控制系统为基础建立的,其中包含了显示、控制、计算、通信等各种技术,在监控级和控制级等多级计算机系统的组成下,以通信网络技术为纽带,实现配置得更加方便灵活,分散控制,集中操作等功能,控制的能力也更强。主要的组成包括管理计算机站、现场控制站、记录站、工程师站、数据采集站等,由数据采集站和现场控制站等对地层信息采集工作进行控制,将生产画面通过网络传输到监控级计算机,计算机集中控制和管理以上数据信息,例如计算方案的优化、发出警报、报表统计、故障诊断等。我国石油化工企业经历了多年的不断发展,已经取得了一定的成绩,但是也存在一些问题,主要表现在企业的规模较小、产能分散、创新能力不强等,想要不断地提升我国石油化工企业的生产效率,就要树立明确的发展目标。
4 结语
综上所述,石化企业生产中,自动化仪表控制的应用为企业生产创造了极大的便利,对人与石油化工系统间的互动关系作出了重新定位。实际生产中,化工仪表故障的分析与处理,要具备扎实的仪表理论知识,同时还要深入了解工艺实践,以此快速诊断仪表故障并采取有效的手段处理故障,确保石化企业顺利生产,实现可持续发展目标。
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