引言
目前,在我国现代化发展不断深入的大背景下,国内的石油化工项目也随之不断扩大规模。自动化仪表是现代工业生产中的重要设备,其可以为人们提供关于生产过程的关键信息,使人们能够准确、快速地掌握生产状态,从而实现有效的控制和优化。石油化工自动化仪表的精度和稳定性对于保障生产安全、提升生产效率、减少能源消耗以及保护环境都具有至关重要的作用。然而,任何一种仪表在使用过程中都会因为各种原因产生误差,这就需要人们定期对仪表进行检修和校验,以确保其测量的准确性和可靠性。
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石油化工自动化仪表的检验检测
仪表及自控系统检验检测主要从现场仪表、DCS/SIS系统、ESD系统三个方面进行现场检查评估、功能测试等工作。
2.1现场仪表功能检验
①检验是否建立现场仪表管理程序;②检验仪表管理程序的适用范围是否涵盖压力表、温度计、液位计、流量计、密度表、质量计等现场数据采集仪表;③检验仪表台账是否与现场一一对应;④检验所有计量器具是否由授权计量检定机构进行检定;⑤检验仪表证书有无过期情况;⑥检验是否制定仪表检定及维护保养计划,并是否按期执行。
2.2DCS/SIS控制系统软件功能检验
①检验DCS/SIS控制系统软件和数据的备份情况;②检验DCS/SIS控制系统的软件运行是否正常,监控软件能否正确监视设备的实时运行状态,编辑状态能否正确组态画面,组态软件能否正确在线观察系统检测信息;③检验DCS/SIS系统的历史趋势功能是否正常,能否完成对故障变量的长时间检测,能否正确反映设备或测量设备的状态;④检验工程师站是否安装了第三方软件,移动存储设备是否专盘专用;⑤检验是否按要求定期更换口令。
2.3SIS系统功能检测
(1)控制性能测试,包括模拟量输入(AI)通道测试、模拟量输出(AO)信号测试、开关量输入(DI)信号测试、开关量输出(DO)信号测试等,以确保测量设备及测量回路能正常工作。(2)系统组态和功能测试:根据工艺要求更改SIS控制系统的逻辑组态。变更监控画面后画面编辑软件的使用是否正常,检测各流程画面、参数监视画面等有无异常。报警、历史趋势功能是否正常。(3)SIS系统逻辑运算单元的安全完整性等级需满足设计规定的SIL等级认证。
2.4ESD系统检验检测
在ESD系统评估执行过程中,评估方根据相关标准和规范编制检查表,检查内容包括但不限于以下部分。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。
3石油化工自动化仪表高质量发展趋势
3.1网络化
随着工业4.0、物联网(IoT)以及数字化转型的持续推进,石油化工自动化仪表的发展趋势日趋明显,其中之一便是网络化。网络化不仅仅指仪表设备之间的连接,更涉及设备与系统、设备与使用者、设备与云端数据等多方面的互联互通。在传统工业生产环境中,各类仪表设备往往是孤立存在的,无法实现数据共享与交互。然而,随着网络技术的发展,石油化工自动化仪表能够通过先进的网络协议,如工业以太网、无线通讯技术等,实现设备间的信息交流和数据共享。这样一来,工厂管理者可以获得全面、实时的生产数据,便于监控、分析和优化生产流程,进一步提高生产效率和质量。此外,网络化也为设备维护带来了便利。通过远程监控和故障诊断,工程师可以及时了解设备的运行状态,提前预防故障,避免生产中断。同时,通过收集、分析设备运行数据,工程师可以深入地理解设备的性能,以便进行优化和改进。
3.2智能化
随着人工智能和大数据技术的迅速发展,石油化工自动化仪表的智能化已经成为一个不可忽视的趋势。智能化是对网络化的进一步拓展和深化,它强调的是通过高级的算法和数据分析,赋予设备更高层次的决策能力和自主性。在智能化的推动下,石油化工自动化仪表已经开始拥有自我学习和自我优化的能力。例如,通过深度学习算法,设备可以对大量的运行数据进行分析,识别出数据中的模式和规律,从而预测设备的运行趋势,及时调整操作参数,提高设备的性能和效率。此外,智能化还意味着设备的故障预防和维护能力得到显著提升。通过实时监测和分析设备的运行数据,可以预知潜在的故障,自动发出警告,甚至在故障发生前进行自我修复。这种智能的维护方式不仅可以大大降低设备的停机时间,提高生产效率,也能降低维护成本,延长设备的使用寿命。智能化的发展还提升了用户的设备体验。例如,通过用户界面的智能化,设备的操作变得更加简便直观,使得用户无须专业的训练就可以快速上手。同时,设备也可以通过学习用户的操作习惯和偏好,进行个性化的调整,提供更加贴心的服务。
结束语
综上所述,随着国家《质量强国建设纲要》的发布及世界工业化进程的不断加快,石油化工项目自动化仪表的高质量发展成为大势所趋。对石油化工项目自动化仪表的高质量发展的研究为石油化工项目自动化仪表质量的持续提升起到了重要的作用。
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