浅析当前化工仪表安装中的抗干扰措施论文_廖生,杨莉,罗镇宇

浅析当前化工仪表安装中的抗干扰措施论文_廖生,杨莉,罗镇宇

(中石化管道储运有限公司荆门输油处 湖北省荆门市 448000)

摘要:化工企业日常生产与控制需要大量使用自动化仪表,且随着化工企业生产批量化及化工生产现代化,化工企业需要更多地使用自动化仪表以提升企业生产与控制的自动化程度。仪表安装质量直接影响整套装置的运行质量。企业应在仪表安装中高度重视不同阶段的安装质量,并防止安装中的干扰,提升仪表安装质量。

关键词:化工仪表;仪表安装;抗干扰措施

引言

在化工生产中,测量控制系统主要由检测元件、控制单元、显示仪表组成。现场生产工艺过程数据经检测转换后传送至显示仪表,控制器的输出信号也同样经过传送到达现场执行设备。在这个过程中,会出现有效的信号和各种现场产生的干扰信号一起进入仪表,以及有效执行命令和干扰进入执行机构,产生仪表显示不准确和现场执行机构故障的现象。最后导致企业生产事故,造成经济损失。因此,化工仪表设备进行数据采集、处理的主要障碍就是现场干扰。除了选购满足现场要求的有抗干扰措施的合格仪表之外,仪表在现场使用的过程中,还应采取多方面的技术措施提高抗干扰能力。

1.明确化工仪表种类及功能

化学仪器主要有两种类型:测试仪器和执行仪器。该测试仪主要通过传感器、集中控制技术等技术,对化工生产过程中的压力、机械量、温度、流量等一系列参数进行检测和测量。测量结果由操作者处理和显示,以便记录和处理。根据测量-处理-显示的不同功能,测试型仪器相互结合,大多安装和用于显示仪表、传感仪器、发射机、检测仪器等。根据显示仪表的不同显示方式,将其分为图像显示仪表、字符显示仪器、模拟显示仪器和数字显示仪器。化学仪器中的调节仪器主要是对化工生产过程中的参数(包括测量参数和测量参数)进行比较和分析。然后,根据其固有的调节机制将相应的调节指令发送给执行工具。化学仪器的驱动仪表(调节阀)主要接收调节仪器的调节指令,并进行相应的处理。当执行仪器接收到来自调节仪器的调整信息时,快速处理接收到的信息和指令,并根据接收到的规则指令给出与所述指令相对应的输入和输出。调整生产控制方式,改变化工生产过程中的参数和模式,有利于生产过程的顺利进行。

2.电磁干扰产生的原因

电磁干扰产生的原因,一是化工测量控制仪表及其输入网络或输入网络的引线附近有磁场;二是仪表本身的电磁波。前者为外部干扰,后者是内部干扰。从安装角度考虑,主要是抑制外部干扰。

2.1外部干扰的来源

凡能在空间产生电磁场的电器设备和输电线路,都能成为外部干扰源,即电气干扰。

2.1.1工频干扰

大功率工频输电线(电缆)或电源变压器,发电机和能连接这些设备的电源线等,使低频信号线受到干扰。

2.1.2射频干扰

大功率的高频发射装置、可控硅变流装置、直流电机整流子碳刷的滑动、电气装置接点断开时的火花以及电焊机的弧光等,都将产生强烈的高频电磁波,以空间辐射的形式向四周扩散,从而传播到弱网络中,引起电气干扰。

2.1.3感应干扰

在交流强电导线或设备周围存在交变磁场,当弱电信号经过上述磁场附近,将以电磁感应的形式耦合到有用信号电路中去。

2.2干扰的输入方式

在现场,各类干扰信号会通过不同的途径与仪表电路耦合。干扰的耦合方式常有以下几种:

2.2.1电容耦合

由两个电路之间的静电效应引起的干扰,所以电容耦合也称为静电耦合。若干扰线与测量线平行敷设时,相当于两个电路之间有一电容器(或为寄生电容器或杂散电容)存在。干扰线的干扰电压经此电容耦合到测量线路上而产生干扰电压。

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2.2.2电阻耦合

当测量线和电源线或其它高电平的导线之间绝缘不良,存在漏电阻时,将产生漏电流而使测量装置造成很大的干扰。

2.2.3电感耦合

两个电路之间存在互感,其中一个电路的电流变化,通过磁交连影响到另一个电路的电流发生变化,如测量信号导线与电网线平行时产生的干扰。

2.2.4共阻抗耦合

两个电路之间的共同阻抗。一个电路的电流通过公共阻抗产生压降,而干扰电压在另一个电路中产生。例如,一个电源同时向多个仪器供电,由于电源的内阻,输电线路也有一定的阻抗,所以只要任何仪器的电流发生变化,就会影响另一个仪器的供电电压。干扰信号将通过电源线传送到另一个仪器。

2.2.5差模干扰

干扰信号与有用信号叠加,使接收机的一个输入端的电位相对于另一个输入端的电位发生变化,这称为差分模式干扰。例如,在热电偶测量电路中,热电偶一端的磁场耦合由相邻并行线上的干扰电流引起,并与有用信号一起测量和显示。

2.2.6共模干扰

与共电位参考点相比,共模干扰同时发生在测量装置(或仪器)的两个输入端子上。两端的电势相对于参考点同时波动,通常不会直接影响测量结果。例如,热电偶测量装置。测量仪器和热电联轴器分别接地。由于两种接地电位差的不同,接地电位差形成了电路,对测量装置的输入造成共模干扰。由于测量线路中只有一条线路具有线路调整电阻,造成不对称,并转化为差分模式干扰。

3.化工企业仪表的安全安装

化工生产过程有其自身的特殊性,化工生产中的安全问题一直是化工企业关注和努力控制的重大问题。化工安全监管薄弱,不仅给化工企业带来巨大的经济损失,而且使化工企业损失惨重。严重威胁生产控制人员的安全,甚至破坏生态环境,造成不利的社会影响,因此,社会各界也普遍关注化工行业的安全。化学仪器的安装质量直接影响到今后化工生产控制的安全。在仪器安装过程中,如施工方法不当,也会造成一定的安全隐患。因此,我们应该借鉴其他企业的安装经验。高度重视仪器安装的安全性,引进先进的安全控制技术,优化仪器安装程序和安装方式,充分考虑今后的生产安全,建立有效的事故预防和处理机制,避免事故的发生和扩散。

4.化工企业仪表安装调试与检验

在标准化和标准化的基础上,按照安装原则,对化学仪器进行科学的安装和测试。安装人员应严格按照施工标准和规范、设计文件中的工艺流程图等,准确查找不同仪器的安装位置,并在设备制造、开管预留孔、焊接、法兰螺栓连接等方面,以合理的顺序逐一安装仪表及其附件。仪器定位后,安装相应的仪表管道,如电缆穿孔管、气源管、压力管等附件。同时,仪器还配备了保护盒、仪表接线盒和现场控制箱。在对单个仪表进行调试和校对后,根据设计文件的装配位置进行现场仪表的安装。安装完毕后,应调整各回路的模拟信号。检测电路通过现场标准信号发生器传输到不同的信号。根据控制仪表和DCS装置,对各回路状态进行检测,并计算误差。通过控制器将控制信号发送给执行器,立即检测执行器的反应速度和处理,将测试结果与安装计划和标准进行比较,最后通过空载试运行。系统联动测试操作检查仪器安装质量,确保仪器真正成为化工企业运行的眼睛,随时监测现场变化,保护设备、设备和人身安全。

5.结束语

化工企业仪表技术涵盖了集中控制技术、防爆技术、材料科学技术、智能技术、通信技术、传感器技术等高新技术。它跨越多个学科,具有高度的交叉学科和复杂性。化工企业不仅要引进先进的仪表技术,还要注重提高安装质量,以保证企业未来的生产效率和生产安全,促进企业的长远发展。

参考文献:

[1] 王 新.化工企业仪表安装浅论 [ J ].甘肃科技 纵横,2008,37(5):60-61.

[2]张少平.浅析当前化工仪表安装中的抗干扰措施[J].中国新技术新产品,2012,(5):125-125.

[3]耿平.炼油化工装置仪表安装工程施工管理探讨[J].石油化工建设,2010,32(5):35-37,49.

论文作者:廖生,杨莉,罗镇宇

论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/21

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