社会时代的进步,推动了科学技术的发展,同时也促使各行业领域取得了良好的发展成效,其中也包括海洋石油工程行业。电气仪表是科技的发展产物,而且随着科学将技术的发展,传统的电力设备系统也逐渐成为自动化系统,为相关工程运行提供了较大的便利性。而在进行仪器仪表的安装施工中,相关工作人员则需要加强对安装环节的重视,并且要根据安装施工标准以及步骤进行安装,保证安装过程的规范性以及严谨性。
一、海洋石油电气仪表供电系统基本特点
1. 供电类型
在具体生产中,按照不同类型的海洋石油生产工艺,主要分为以下几个内容:其一,DCS分散控制系统;其二,设置于生产现场的压力器、温度仪表、压力变送器与流量仪器等;其三,用于安全监测工作的SIS仪表控制系统;其四,海洋石油生产之中需要用到的多种辅助性检测仪表与中央操控站;其五,PLC控制器、电控阀、220V供电压的相关仪表设备。
2. 供电特性
生产海洋石油期间,在供电特征方面,不同测控仪表会呈现不同性能。DCS分散控制系统是最为重要的一种仪表设备控制系统,因此被称之中枢神经。为确保这项系统运行的安全性与可靠性,对于单回路供电的缺陷在研发系统期间就已经发觉,因此为双回路设置了不同的电源供电,系统内部设置为冗余电源形式,在其实际运行过程中需同时经双回路电源供电,断电时仍可保证运行的稳定性,供电安全得到了极大的保证。SIS仪表安全监控系统与DCS系统一致,也采用双回路冗余电源,并为其配置双电源设备,确保供电的安全性与可靠性。如果供电电源出现了暂时波动,不会对现场仪表带来较大影响,但对于检测仪表变送器而言影响却比较大,比如振动信号、轴移位信号会出现较大波动,影响联锁控制系统拒动或误动。因此,为了保证采集仪表信号的准确性,需要将仪表电源设置为双电源、并联式。
二、海洋石油化工自动化仪表的种类
1. 温度仪表
石油中各个物质的沸点是不一样的,所以在对是由进行分馏时,需要控制多个温度与沸点,保证石油中各个物质处于各自的沸点状态。因此,温度仪表在实际工作中是必不可少的。首先应该考虑石油本身的物质属性,然后结合现场的各种装置的实际情况,以及使用的介质的温度。随着技术的革新,目前使用的温度仪表属于双金属温度仪,使用的方法是接触时测量。利用电阻技术中的耐热性、防爆性等,可以把电热信号传输到DCS或是其他温度收集仪中,通过汇总的情况可以看到,温度在-200~180℃的安全性能最高、分馏效果最好。
2. 压力仪表
压力作为海洋石油化工装置重要的监测参数之一,压力控制仪表的自动化程度越高,对压力的控制以及安全性就越高。为了保证测量的准确性和控制的安全性,压力仪表包括了传感器、变送器、特殊压力表等,它们一起对压力及量程发生作用,不仅可以得到物体的温度,还会对介质的温度与脉动获得一个准确的数据,保证检测结果的准确性。
3.流量仪表
化工生产中的流量是指的单位时间内,流体在有效范围内的流动体积与流动温度。在海洋石油化工生产的过程中,测量物料数量的总量表,对原材料进行分析并对工序质量进行检测与控制,可以说每一个环节都需要使用流量仪表。有人说,没有流量仪表,就没有石油化工生产的安全,这句话并不夸张。
三、仪表安装施工质量的有效控制
1. 仪表安装施工准备的质量控制
第一,工作人员要加强对设备、材料以及相关配件的质量检查。对于施工所需的设备、材料以及配件等,都需要进行全面的检查,包括材料的型号、材质以及规格等,确保符合安装设计的相关要求。要着重核查设备、材料的证书,如设备防爆证书,材料材质证书等,必要时需要对设备、材料进行测试,如不锈钢材料进行PMI测试。对于仪表阀,在安装前需进行强度试压以及泄露量实验,确保阀门的质量。一旦发现不合格的材料,要设立专门隔离的存放区域,禁止让其流入到施工现场之中,减少仪表设备安装的隐患。第二,明确仪表安装施工的方法以及相关检查验收标准。在施工开始前,需召开由施工、设计、检验、业主等各方参与的施工技术交底会,对施工方法和工艺,检验标准等进行交底和讨论。若是仪表安装工程的设计施工图中,对于部分施工环节没有作出具体的规定,施工及检验则需参照项目所在国家和地区的相关标准和要求执行。相关的质量控制点要严格按照项目检验和测试计划(ITP)执行。
2. 对双回路的电气仪表供电系统进行优化
海洋石油生产过程中,DCS分散控制系统、PLC系统与SIS仪表监控系统均为最核心系统,在整个生产系统之中对供电安全性与可靠性提出了较高要求,因此必须针对这些系统供电安全引起关注与重视。一般情况下只需要确保控制站电源稳定运行即可,生产性仪表不会面临很大影响。在整个生产测控系统之中,控制站是最为关键的,因此在改进、优化工作中,需要对其中关键性元器件供电实施冗余联合容错控制模式。所以,需要将两个单独的电源在控制站冗余电源系统处设置出来,这样即便有一路出现了问题,另一路均可正常工作,以确保仪表测控系统之中重要仪表可安全可靠运行。
3. 实际的安装阶段
随着石油化工生产速率的加快,为了避免出现施工方案修改上报的情况,在实际的施工现场,会派驻专业的技术人员驻场,进行指挥、调度与管理。安装仪表的主体构造是,会配有各种精密的仪表,对相关的数据进行检测,按照先主体、后精细的顺序,对所有零件进行安装。现场要保证相对恒定,防止发生剧烈的震动,造成仪表数据的错误。除此之外,像是电、安装防护构造等工作,也必须有严格的监控。所以,在施工现场采用人机合一的方式行检测,能够最大化的将各项要素控制在合理的工作范围之内,实现安全性能和生产效率的“双提高”。
四、海洋石油化工自动化仪表的调试技术
调试工作是在安装工作完成之后的重要环节。各类仪表的安装都是为了生产服务的,所以调试需要在工作的状态下进行,这样会得到一个准确的数据。首先,是对电磁流量进行调试。这是一个浮动最大的数据,它的幅度与频率都需要通过PID的辅助进行调试。如果是在调试的过程中,流量仪表指向了最大的数值,那就说明仪表的承载力已经超过了限值,危险系数极高。工作人员需要马上组织调试阀门或是信号输送设备,如果调试的结果不理想,甚至需要进行仪表更换。当然,流量仪表如果是指向最小数值,也说明仪表存在问题,如异物渗入,影响了齿轮的运行,仪表导管扭曲、断裂等。总而言之,过大或过小的数据都会影响仪表的正常工作。其次,需要在通电的情况下检查气动阀门,是否能够准确的起压,承受物位的压力。再有,所有的仪表还需要进行联动测试。
结语
通过上述分析,海洋石油工业仪表的安装施工较为复杂,安装与调试的工作是要在一个完全真实的情况下进行,收集最准确的、具有指导意义的数据。还需根据生产要求、供电设备特征,合理运用配置方案,以提升系统功能,为产业发展提供前提和基础。
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