鞠偉亞

摘 要：化工企業(yè)的生產(chǎn)運營環(huán)境多是高壓、高溫、真空等特殊環(huán)境，而在這種特殊環(huán)境中，自動化儀表發(fā)揮著非常重要的作用。因此，必須做好化工企業(yè)的自動化儀表設計工作，提高自動化儀表的穩(wěn)定性和可靠性。通過分析常見的化工企業(yè)自動化儀表分類和儀表設計選型，闡述了化工企業(yè)自動化儀表設計技術，以供參考。

關鍵詞：化工企業(yè)；自動化儀表；物位儀表；壓力儀表

中圖分類號：TH216 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.107

近年來，自動化儀表在化工企業(yè)中的應用越來越廣泛，極大地降低了化工企業(yè)的事故率，自動化儀表設計逐漸成為化工企業(yè)的重點研究項目。化工企業(yè)自動化儀表設計具有較強的專業(yè)性和附屬性，相關設計人員應結合化工企業(yè)的實際生產(chǎn)、運營需求，積極采用先進的科學技術，不斷提高自動化儀表設計水平，推動化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 常見的化工企業(yè)自動化儀表分類

1.1 物位儀表

化工企業(yè)生產(chǎn)運營過程中需要進行大量的液位測量工作。測量時，必須全面考慮被測物料的化學特性和物理特性，因此，在設計過程中，應重點考慮自動化儀表的設備型號。根據(jù)不同的測量方式，可將物位儀表分為直讀式、浮力式、靜電式、電接觸式、電容式、超聲波式、雷達式、重錘式、輻射式、激光式和矩陣渦流式等儀表。在自動化儀表的實際應用中，電接觸式、雷達式和矩陣渦流式物位儀表的測量精度較高。

1.2 壓力儀表

壓力儀表在化工企業(yè)中發(fā)揮著不可替代的重要作用。常見的壓力傳感器、變送器、特種壓力儀表可用于高溫介質(zhì)、脈動介質(zhì)、黏稠狀介質(zhì)以及粉狀和易結晶介質(zhì)的壓力測量中，測量精度可達0.1級。常見的化工企業(yè)壓力儀表主要有液柱式、彈性式和活塞式儀表。

1.3 溫度儀表

在化工企業(yè)中，溫度儀表主要用于控制化工管道或者設備的顯示溫度。最常見的溫度儀表是接觸式溫度測量儀表。此外，熱電阻、熱電偶、雙金屬溫度計的應用范圍也比較廣泛。

2 化工企業(yè)自動化儀表設計選型

2.1 滿足統(tǒng)一選型要求

化工企業(yè)的一些大型生產(chǎn)線項目可能由不同的設計單位負責，這就導致化工企業(yè)采用的自動化儀表可能來自不同的生產(chǎn)廠家，儀表的質(zhì)量必然存在較大的差異。為了降低后期的管理和維護成本，在自動化儀表設計初期，必須滿足統(tǒng)一選型要求，結合化工企業(yè)不同監(jiān)測點的實際情況，將自動化儀表分為不同的檔次。對于同一檔次的儀表設備，應盡量選擇同一個生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品。

2.2 符合工藝標準

自動化儀表主要用于化工企業(yè)的生產(chǎn)工藝中。結合化工企業(yè)生產(chǎn)、運營環(huán)境情況，化工管道材質(zhì)和管徑，用戶端工藝介質(zhì)和工藝參數(shù)等因素，選擇合適的自動化儀表，將先進性和經(jīng)濟性統(tǒng)一起來，降低自動化儀表設計選型成本，不斷提高化工企業(yè)自動化儀表的設計水平。

3 化工企業(yè)中自動化儀表設計技術

3.1 電磁兼容性設計技術

為了充分發(fā)揮自動化儀表在化工企業(yè)中的作用，提高自動化儀表的穩(wěn)定性和安全性，化工企業(yè)在設計自動化儀表時，應充分考慮電磁干擾對自動化儀表的以下影響渠道：有一定的干擾源、傳輸媒介、自動化儀表內(nèi)部零器件比較敏感?；て髽I(yè)在設計自動化儀表時，可采用電磁兼容性設計技術，對自動化儀表裝置適當采取減弱干擾源或者消除措施，將公共地線和自動化儀表地線有效結合起來，最大限度地降低寄生耦合對自動化儀表的影響。

3.2 溫度補償設計技術

化工企業(yè)自動化設計在實際應用中容易受到外界自然因素的影響，特別是夏季和冬季溫差很大，并且有時溫度變化呈現(xiàn)不規(guī)則性，這在一定程度上影響了自動化儀表的可靠性和穩(wěn)定性。為了進一步提高化工企業(yè)自動化儀表設計水平，必須考慮到溫度變化因素。為此，設計人員可采用溫度補償設計技術，改善化工企業(yè)自動化儀表的不可靠、不穩(wěn)定狀態(tài)，降低溫度因素對自動化儀表的影響。依據(jù)不同的溫度敏感性，溫度補償設計技術可分為并聯(lián)式溫度補償技術和反饋式溫度補償技術。在實際應用中，如果自動化儀表的溫度敏感系數(shù)比較復雜，最好運用反饋式溫度補償技術。這種補償技術可最大限度地降低溫度因素對自動化儀表的影響。如果自動化儀表的溫度敏感系數(shù)相對單一，應盡量運用并聯(lián)式溫度補償技術。

3.3 自動化儀表熱設計技術

在運行過程中，化工企業(yè)自動化儀表需消耗大量熱能，而隨著運行時間的增長，自動化儀表內(nèi)部零器件的溫度會不斷升高。在設計自動化儀表時，采用熱設計技術可以有效控制自動化儀表設備的溫度，采用散熱、制冷等先進技術，使自動化儀表設備的內(nèi)部零器件溫度處于正常的范圍內(nèi)，從而提高化工企業(yè)自動化儀表的穩(wěn)定性和可靠性。同時，結合化工企業(yè)的生產(chǎn)、運營需要，將溫度傳感器安裝在自動化儀表內(nèi)部的通訊卡上，實時監(jiān)測自動化儀表的溫度。一旦自動化儀表溫度較高，傳感器可自動向軟件系統(tǒng)發(fā)送預警信號，啟動相應的散熱裝置或者直接切斷電源，確?；て髽I(yè)自動化儀表的安全性和穩(wěn)定性。

3.4 可靠性設計技術

在設計自動化儀表時，為了進一步提高儀表的穩(wěn)定性和可靠性，可采用可靠性設計技術，采取可靠性預計、分配等措施，消除自動化儀表故障隱患。在運用自動化儀表可靠性設計技術時，設計人員主要是進行結構式程序設計，簡化、分析自動化儀表設計的各個模塊，采用元件選擇和控制技術、冗余設計技術、故障設計技術、維修設計技術、耐環(huán)境設計技術等，提升自動化儀表的可讀性和可維修性。同時，采用先進的技術設計方法，最大限地減少自動化儀表設計錯誤，提高自動化儀表運行的可靠性和設計的精確性，簡化復雜的程序設計。當前，化工企業(yè)應將自動化儀表可靠性設計的重點放在差錯設計、改錯設計和容錯設計等環(huán)節(jié)，從而提高自動化儀表的運行性能。

4 結束語

隨著現(xiàn)代化科學技術的快速發(fā)展，自動化儀表在各個領域和行業(yè)的應用越來越廣泛，充分發(fā)揮了其自動化監(jiān)測的優(yōu)勢。化工企業(yè)自動化儀表設計應結合企業(yè)的實際生產(chǎn)、運營需求，做好自動化儀表設計選型，采用先進的設計技術，不斷提高自動化儀表的可靠性和穩(wěn)定性，從而提升化工企業(yè)的生產(chǎn)效率。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕