引言
自动化仪表是石油化工生产过程中的核心组件。由于工艺流程的复杂性和生产过程的自动化需求,这些仪表在精确控制生产参数方面发挥着至关重要的作用。因此,石油化工生产对仪表设备的稳定性和可靠性有着极高的要求。相较于普通仪表,自动化仪表的故障成因更为复杂,故障种类也更多,从而增加了维护难度。文章深入剖析故障成因,采用科学的维护手段,确保自动化仪表的稳定运行。
1石油化工自动化仪表综述
石油化工项目现场检测仪表包括用于生产过程介质测量的仪表,如:压力、温度、流量、液位等检测仪表,用于将过程参数控制在正常范围之内的调节阀,以及用于联锁保护的切断阀。石油化工项目自动化仪表主要由以下几部分构成。分散型控制系统(DCS):用于监视和控制工艺流程及设备运行状态,执行顺序控制和非安全联锁逻辑功能。安全仪表系统(SIS):安全仪表系统独立于所有其它的系统,在可能发生危及人身、环境、设备安全或其他危险情况时,该系统将独立启动安全联锁并使生产过程处于安全状态。火气系统(FGS):该系统能够快速检测到火灾、可燃气体的泄漏并报警。一旦检测到有危险情况,系统能够及时报警并根据现场情况采用相应的消防保护措施。紧急停车系统(ESD):该系统作为安全仪表系统的重要组成部分,在工艺生产遇到紧急情况需要停车时,能够及时动作,确保将生产事故损失降到最低。成套设备控制系统:随各种设备成套提供,完成对各自成套供货设备运行的监控和操作,如卸料臂监控系统、压缩机控制系统、装车橇控制系统等。此外,还设置有储罐管理系统、现场仪表管理系统(FIMS)等专用系统(因石油化工项目特点有所差异)。
2电气仪表自动化与自动化控制技术
2.1智能化监控技术
在电气仪表自动化的功能中,智能化监控功能十分重要,能够对信息进行实时监控,可以记录和传输信息。在红外线传感器支持下,智能控制设备能够检测、传输信息。电气仪表启动后,通过传感器发射管发射红外检测信号,接收端接收信号后,再次将其传输到单片机,提升监控的智能化水平。在传输信号时,当受到遮蔽物阻挡时,则很难接收到信号,此时管理基站会收到报警信息。根据基站信号,报警信息进行核查与处理。利用智能监控技术,能够提升仪表控制质量,减轻操控人员的工作量,减少人力成本支出。
2.2PLC设计
PLC主要由核心的CPU、存储器以及接口电路等部件构成,其主要特征为设计紧凑、功能多样且易于维护。PLC可以用在各种应用场景下,且该技术采用的通用型接口电路更提升了其适应性,也确保了系统的运行稳定性。PLC技术以统一的通信协议为支持,这种模式也有效避免了在数据传输过程中面临的协议转换问题,让监控数据的快速传输和透明化监控成为可能。随着技术的发展,为了满足行业发展需要,适应电气自动化控制的发展需要,PLC配备了多个数据传输接口,12Mbps的最大传输速率保障了数据的稳定传输。PLC支持编程逻辑组态,用户可以灵活设置接口地址,且该技术提供时钟脉冲信号,能用于驱动电气仪表,这种模式也进一步提升了自动化控制系统的监测与控制效果。
2.3ESD系统检验检测
①检查并确认油轮内所有手动放空阀全关,所有手动按钮处于正常闭合状态;检查确认所有电动阀在正常状态,无故障、无偏差报警,阀门处于远程控制状态;②检查ESD工控机显示、通讯是否正常工作;③检查ESD系统与设备联动的硬件和软件是否正常;④检查油轮所有ESD紧急停车按钮的功能是否正常,将所有按钮分别按下进行测试;检查继电器动作情况,信号传输至工艺系统是否正常,机组是否停机;中控室ESD工控机是否显示“ESD紧急停车已启动”字样;⑤检查现场复位ESD紧急停车按钮或旋出中心控制室ESD按钮是否均能复位油轮紧急停车状态。
2.4数据测量与整合
为了保障电气仪表自动化的运行质量,要全方位采集数据信息,同时对数据进度进行测量,整合不同类别数据,掌握控制系统的运行状态,使系统性能满足要求。整合企业的生产流程、电气仪表功能,通过定制化服务提升控制精度。自动化控制系统,主要通过网络平台传递信息。相比传统通信技术,自动化控制系统,加快了信息传输速度,提升自动化控制效率与质量。技术人员通过监视器设备,能够随时掌握系统运行状态,将控制信息存储到数据库内,方便技术人员调阅信息,提供个性化定制,全面满足任务控制要求。
3电气仪表自动化与控制技术在化工行业的应用
3.1生产操作中的应用
化工行业生产过程中传统自动化操作的粗放模式明显,生产操作流程的标准不统一,操作步骤与流程的系统化不足。化工行业生产中合理应用电气仪表自动化控制技术,可以突破传统技术的局限,优化设计化工行业流程,减少人工成本投入,提升生产操作效率与质量。
3.2检查仪表的运行状况
化工自动化仪表是化工生产中至关重要的设备,为了保证化工自动化仪表的正常运行,需要定期对其进行检查,包括检查仪表的运行状况、是否存在异常情况等。在检查过程中,可通过观察仪表显示数值、指针的位置等方式来判断仪表的运行情况,如发现异常情况,需要及时进行处理。
3.3电源波动的维护
电源波动可能会对自动化仪表的正常运行造成影响,可以通过安装电源稳压器来维持电源的稳定性。电源稳压器能够自动调整输出电压,抵消电源波动,保持在仪表允许的工作电压范围内。为了抑制电源中的高频噪声,可以在仪表的电源线路上安装滤波器,有效过滤电源中的杂波。
3.4经济完整性
仪表设备经济完整性的建设目的是通过对仪表设备的全生命周期成本管理,在确保安全可靠运行的条件下,尽可能降低全寿命周期的整体成本。同时,通过建立经济完整性指标体系,掌握石油化工仪表设备的状况及管理的整体水平,实现仪表设备保值增值及最大经济回报。自动化仪表设备完整性经济管理将关注技术选型的经济性,从投资项目前期关注经济性与安全性的平衡。通过资料收集、现场调研和成本估算等方法进行研究应用,以确定如何应用技术经济仪表选型。
结语
综上所述,电气仪表自动化控制技术对化工企业的高质量运行具有很大的促进作用。通过对电气仪表自动化控制技术及系统模块组成与作用机制进行分析,提出了其在化工生产过程中如生产操作、产品集输、物料调度、设备分析、仪表检测、紧急停车等领域的应用,充分发挥电气仪表自动化控制技术的优势,全面保证化工生产的安全性与可靠性,为化工产业安全高质量发展起到了保驾护航作用。
参考文献
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