（中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 北京分公司，北京 100085）

基于SPI軟件的計(jì)算應(yīng)用

陸地

（中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 北京分公司，北京 100085）

介紹了SPI軟件的基本功能；對(duì)SPI的計(jì)算功能作了詳細(xì)介紹，針對(duì)計(jì)算模塊，結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行了應(yīng)用分析；有利于設(shè)計(jì)人員根據(jù)SPI計(jì)算模塊進(jìn)行儀表選型。

SPI計(jì)算模塊；控制閥；孔板；儀表選型

0 引言

SPI(Smart Plant Instrumentation)軟件作為公認(rèn)的國際間儀表工程設(shè)計(jì)交流的通用平臺(tái)，已經(jīng)在國際石油化工行業(yè)工程公司得到應(yīng)用。SPI軟件是美國Intergraph(鷹圖)公司為工廠業(yè)主、運(yùn)營商和工程公司設(shè)計(jì)的儀表工程用軟件，供用戶設(shè)計(jì)和管理儀表。經(jīng)過了多年的發(fā)展，它已經(jīng)是適用于儀表專業(yè)的功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。在自控儀表設(shè)計(jì)中，SPI軟件占據(jù)越來越重要的位置，已經(jīng)逐步形成了以SPI數(shù)據(jù)庫為核心，輔助以AutoCAD 和MS Office出圖的局面。

1 SPI介紹

SPI軟件主要包括以下幾大功能模塊[1]：

儀表索引模塊：可實(shí)現(xiàn)儀表索引表和I/O表等文件的出版。

儀表數(shù)據(jù)模塊：可實(shí)現(xiàn)就地表、變送器、閥門等儀表數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)。

儀表計(jì)算模塊：可實(shí)現(xiàn)控制閥、安全閥及孔板等的選型計(jì)算。

儀表接線模塊：可實(shí)現(xiàn)儀表接線圖、電纜表接線箱表等的出版。

儀表回路圖模塊：可實(shí)現(xiàn)儀表回路圖的編制。

儀表安裝圖模塊：可實(shí)現(xiàn)儀表安裝圖及材料表的編制。

該文主要就SPI軟件自帶的計(jì)算模塊，針對(duì)某一具體項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行儀表閥門計(jì)算或孔板計(jì)算具有一定的借鑒意義，同時(shí)也可作為對(duì)閥門、孔板等儀表廠家的計(jì)算書的一種驗(yàn)證。

2 SPI軟件計(jì)算模塊應(yīng)用

2.1 SPI計(jì)算模塊

SPI計(jì)算模塊[2]包括控制閥、流量計(jì)、安全閥或熱電偶套管的計(jì)算，計(jì)算的數(shù)據(jù)主要來自過程數(shù)據(jù)模塊，但也可以從儀表索引模塊中輸入。打開相應(yīng)的對(duì)話框，輸入所需的所有參數(shù)，便可進(jìn)行計(jì)算。在執(zhí)行計(jì)算之后，可以生產(chǎn)相關(guān)的計(jì)算報(bào)告。

計(jì)算模塊可以快速計(jì)算出控制閥的CV值、噪音,孔板直徑等控制閥門、流量計(jì)、安全閥、熱電偶套管的相關(guān)參數(shù)。

計(jì)算模塊采用的國際標(biāo)準(zhǔn)主要包括ISA、ANSI、API、ISO和IEC 60534-2-1(1998)等，能快速執(zhí)行復(fù)雜的計(jì)算。

圖1 控制閥工藝參數(shù)Fig.1 Control Valve Process Values

圖2 控制閥計(jì)算結(jié)果Fig.2 Control Valve Calculate

圖3 孔板流量計(jì)參數(shù)Fig.3 Orifice Flowmeter Values

圖4 孔板流量計(jì)計(jì)算結(jié)果Fig.4 Orifice Flowmeter Calculate

2.2 SPI計(jì)算應(yīng)用

對(duì)于控制閥[3]的計(jì)算，首先要確定閥門的工況條件。哈發(fā)亞項(xiàng)目CPF2油工藝二級(jí)分離器液相出口管道外徑及壁厚為8in Sch40，控制閥流體為生產(chǎn)水，閥門入口壓力0.25Mpa，壓差0.05MPa。工況流量最大192m3/h，最小為32m3/h，設(shè)計(jì)溫度120℃。

此工況下選擇等百分比特性的控制閥?？趶降倪x擇主要依據(jù)閥門的流通能力?？趶竭^小，會(huì)使控制閥不能通過工藝對(duì)象要求的最大流量，或使能耗增加；口徑過大，不僅使投資增加，而且使控制閥經(jīng)常在小開度條件下工作，可調(diào)比減小，調(diào)節(jié)性能變壞，容易造成控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。

根據(jù)工藝條件，使用SPI計(jì)算控制閥的CV值。首先將工藝參數(shù)輸入到軟件工藝數(shù)據(jù)模塊，如圖1，然后根據(jù)工藝參數(shù)，應(yīng)用SPI軟件進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如圖2所示。

對(duì)于孔板流量計(jì)參數(shù)，可以根據(jù)工藝數(shù)據(jù)模塊流量計(jì)流體狀態(tài)和數(shù)值計(jì)算。在“流量計(jì)計(jì)算”對(duì)話框，如圖3所示，選擇相應(yīng)孔板類型，計(jì)算孔板流量計(jì)參數(shù)并查看計(jì)算結(jié)果，如圖4所示。

3 結(jié)論

SPI儀表軟件具有豐富的功能，儀表設(shè)計(jì)中要出版的儀表索引表、IO表、數(shù)據(jù)表、接線圖、回路圖等都能通過SPI軟件來實(shí)現(xiàn)。軟件自帶的計(jì)算模塊，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)，能夠計(jì)算控制閥、流量計(jì)等相關(guān)參數(shù)。軟件能夠生成計(jì)算報(bào)告，為設(shè)計(jì)人員選型計(jì)算提供了一個(gè)很實(shí)用的工具，也可以驗(yàn)證廠家計(jì)算書是否合理。

[1]項(xiàng)飛．Intools軟件綜述及其二次開發(fā)(I)[J]．石油化工自動(dòng)化,2006(4)：64-67．

[2]Intergraph．SPI Basic Engineering User's Guide,2009：174-190．

[3]陸德民．石油化工自動(dòng)控制設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2000：208-244．

The Application Based On SPI Software Calculation Module

Lu Di
（China Petroleum Engineering CO., Ltd Beijing branch , Beijing, 10085, China）

This paper analyzes the basic functions of SPI software. The calculation module of SPI is introduced in detail. In view of the calculation module, application analyzes are made combined with actual project. This method helps designer to select instrument according to the SPI calculation report.

SPI calculation module; control valve; orifice plate; instrument selection

TP317

B

1671-1041(2014)06-00011-03

2014-09-19

陸地（1986-），男，山東濟(jì)寧人，碩士，工程師，從事石油化工儀表自動(dòng)化設(shè)計(jì)工作。