摘要:近年来,我国化工行业发展非常迅猛,自动化仪表广泛应用于石油、化工、电力、机械等各个领域,在此基础上,人们开始关注化工仪表自控系统的安全性、可靠性、准确性。因此石油化工企业自控仪表的设计、选型和安装就显得十分的重要,其测量准确度会受到多方面的影响。本文立足于工作实际,通过对在多个领域安装自控仪表的工作经验总结来介绍目前我国自控仪表在工业应用中准确度的具体影响因素,为提高自控仪表的准确度、可靠性、安全性提供了新的思维以及解决办法。
关键词:自控仪表;在线测量;准确度
一、自控仪表的概述
自控仪表在我国石油化工产业中的应用,兴起于20世纪90年代初期。而自控仪表的普遍应用,不仅能够有效提升石油化工企业的产能与产品质量,还能够有效保护工作人员的人身安全。这是由于自控仪表的应用能够取代部分一线石化工人,减少一线工作人员数量,降低工作人员安全风险的同时,也能够为石油化工企业节约一部分的人力开支。而当前我国石油化工企业中应用的自控仪表,按照功能差异可以划分为压力检测类仪表、温度检测类仪表与流量检测类仪表。
二、自控仪表的方案设计原则
自控仪表测量主要三大参数压力、温度、流量。化工企业自控设计的原理是为了降低原料、能源的消耗,缓解劳动强度,提高产品质量,保证生产的顺利进行,自控仪表能够实时的对产品生产过程进行监视和控制。我们根据企业实际的生产过程,对自控仪表进行设计和选型,满足企业的生产需求。自控方案的设计一定要遵守方案合理、运行可靠、技术先进、操作方便的原则。首先,自控仪表的设计核心要求就是其可靠性高;然后,根据企业实际的生产需要,选择合适的自控技术;要求控制性能稳定,测量精度高,实现控制的多功能化;其次,选择自控系统先进性的同时,也要注意其价格的合理性,避免出现过度追求新产品、新技术,而造成高成本;最后,石油化工企业生产过程中如果存在高温、高压、易燃易爆的危险,就要充分考虑到选择仪表的防爆安全性。对可能引起事故的关键变量调节系统进行自动联锁或者报警措施。
三、自控仪表在线测量的准确度影响分析
1.温度变送器故障
在温度变送器正常情况下温度测量仪表才能正常工作,系统中的温度变送器,较为常见的故障包括接线腐蚀、线路短路等问题。对于常见的几类温度变送器,要想了解温度变送器是否正常,可以将相应的热电偶断开,然后将导线进行短接,若温度变送器能够显示当前室温就标志传感器及后续回路是正常的。
2.工作人员能力问题
石油化工行业正处于高速发展的过程中,越来越重视对新技术与新设备的引用,而这些就导致了石油化工企业对新型人才的需求也在不断增加。但是,当前我国石油化工企业中的现有工作人员大多不能满足企业发展需求,石油化工企业人才结构比例失衡,也是影响自控仪表工程施工质量的一个重要原因。这是由于在石油化工自控仪表的采购与施工等各个环节,都需要工作人员的主观配合,而专业水平有限的工作人员即使工作认真、态度端正,也很难实现对自控仪表工程质量的有效控制,加大对新设备、新工艺培训学习力度。
3.压力/差压变送器故障
对于压力/差压变送器而言,由于其传导压力的导管出现阻塞、传感器内部膜片发生异常形变都是较常见故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆出现这种故障的主要原因与压力/差压变送器工作原理有关,在压力/差压变送器工作过程中其内部的敏感元件受压变化产生不同形变,这种形变又转换成标准电信号传送到系统当中,由于敏感元件长时间工作或导管阻塞都会造成压力/差压变送器内部敏感元件动作错误,进而引发传感器故障,而压力测量仪又需要压力/差压变送器触点接触良好才能正常工作。
四、自控仪表在线测量精准度提升对策
1.自控仪表转子流量计的安装
要更加精确自控仪表转子流量计的安装位置要求,转子流量计一般要求垂直的安装在没有震动影响的管道上,其夹角偏离不得超过2°,而且流体的方向应该从下往上,上端管道的宽度要大于管道直径。自控仪表的涡轮流量计要求水平安装在没有震动影响的管道上,而且管道的上下端要符合技术标准。自控仪表的质量流量计安装时要注意的以下五方面的要求,第一,假如测定的介质为气体时,则应当将箱体管安装在管道的上端;但如果介质为液体时,则箱体管就必须安装在管道的下方;第二,质量流量计安装在特定的支架上,其材质一般为金属;第三,安装质量流量计要注意周边环境的影响,如果安装在高温或者有震动的场所,则应该再加装一个保护箱罩;第四,与质量流量计相连的管道要符合设计要求;第五,要在管路安装必要的调节阀,其位置一般固定在流量计的后面。
2.成品仪表的检查和保护
安装仪表后,对成品仪表经常缺乏保护,导致成品仪表损坏或丢失。安装仪表后,应制定成品仪表保护规范,并定期对相关人员进行检查,并做好相应的维护工作。电缆敷设是工程建设的重要组成部分。电缆规格繁多,安装前应事先安排。安装中存在的主要问题是:桥不干净;电缆通道支路断电;标牌管理不到位;电表电桥不漏水;仪表设备接线盒向上打开,没有密封,有无防爆胶泥;电缆规格不同。相同的电缆槽,没有内部隔离。在仪器安装工程中,机柜的安装是非常重要的。在完成施工中所有工程的专业任务的同时,还要特别注意电气行业与土木工程行业之间的相互关系。这方面的质素问题,主要包括:当控制室条件不佳时,很多工程甚至连门、窗、漆墙也没有,只是采取临时措施加快进度;仪器底盘的大小与型钢的基础相距太远;安装过程中。由于装卸工人的粗心,导致了不锈钢、板材、仪表板的损坏和污染;槽钢基础的支护设计不完善,防腐措施不完善;仪表箱、板、表采用气焊和电焊焊接。
3.自控仪表电磁流量计的高效安装
在仪表中的电磁流量计一般要求与管道垂直或者方向相一致,当电磁流量计以垂直管道的方向安装时,则此时就要求管道内介质的流向应该是从下往上的方向进行流动,当电磁流量计以平行于管道的方向安装时,则电极就要安装在管道的两侧方向;在仪表中的电磁流量计的安装过程中,要注意做好接地保护工作;电磁流量计工作的环境应当避免温度以及磁场的影响,因此需要在电磁流量计上设计一个保护罩,降低外部环境的干扰;如果管道的直径超过300mm,那么则应该加装一个专用支架;在流量数据的测量时,要保持管道截止时处于满管的状态,否则测出来的流量将出现一定的误差。
4.严控接地系统设计施工
在接地系统的设计方面,最基本的原则是将保护接地与工作接地设置为同一接地点,避免产生电位差。如果是特殊性仪表,需要根据工作环境和使用状况制定合理的隔离措施。一般情况下,控制柜和仪表盘同时有工作接地和保护接地,应分开进行接线。按照相关要求,将信号回路接地、屏蔽接地和本安仪表接地接入接地铜排,为了实现更好的接地效果,可选用更低的电阻值以保证其功能,这也是在接地设计安装质量中的一个重要影响因素。
结束语
随着科技的不断发展进步,仪表的更新换代速度也非常快,自控仪表工程施工质量对于石油化工而言,有着十分重要的意义。本文对自控仪表安装过程中出现的问题进行了探讨,最后分析了几个提高其精准度的措施和办法,希望对相关测量工作有所帮助。
参考文献:
[1]陈育杰.化工企业自动化仪表常见故障的检修方法探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(11):22-23
论文作者:张江龙,李楠楠,吕晓强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/11
标签:仪表论文; 自控论文; 管道论文; 流量计论文; 工作论文; 测量论文; 化工企业论文; 《基层建设》2019年第30期论文;