袁 帥

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154100）

化工儀表自動化管理水平的提升分析

袁 帥

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154100）

化工是促進交通、國防、紡織、輕工及農業(yè)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎性工業(yè)，化工生產(chǎn)通常需要在深冷、高溫、真空及高壓等條件下進行，必須采用化工儀表嚴格監(jiān)視、控制工藝參數(shù)，保證設備、人員安全，延長化工設備、密閉容器使用壽命。

儀表；化工；管理；自動化

1 控制系統(tǒng)管理

化工儀表的自動化控制系統(tǒng)包括PLC、DCS及FCS。DCS系統(tǒng)由管理層、現(xiàn)場化工儀表層、車間層、控制單片層構成，包括內部網(wǎng)絡、控制網(wǎng)絡、信息網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡，網(wǎng)絡結構系列化、標準化、開放化，DCS系統(tǒng)在控制儀表方面具有全面性、系統(tǒng)性與實時性的特點。管理DCS系統(tǒng)時需根據(jù)生產(chǎn)項目合理設定壓力、流量、液壓及濕度等參數(shù)，確保DCS系統(tǒng)可以調節(jié)儀表數(shù)據(jù)通信與信息互換、正確處理儀表開關量或模擬量變化、正常報警、切換操作、打印報表及記錄歷史趨勢等。FCS系統(tǒng)能集散控制化工儀表，具有運算功能，每條總線可連接多臺化工儀表，具有互操作性、全數(shù)字化、開放性等特點[1]。例如，某100萬t/a德士古煤氣化裝置中的FCS系統(tǒng)可集散控制現(xiàn)場儀表，降低了現(xiàn)場儀表通信負載，系統(tǒng)自控率達到了98%左右，同時改善了煤黏溫、灰溶點、成漿性、灰分等煤質指標，提高了耐火磚、熱電偶、激冷環(huán)、盤管及燒嘴噴頭等部件的使用壽命。PLC抗干擾能力強、耗能低、適應面廣，可通過改變PLC編程控制工藝參數(shù)與儀表工作狀態(tài)，降低儀表安裝及維修費用，提高儀表工作效率。管理PLC系統(tǒng)時，應注重構建完善的網(wǎng)絡體系，保證控制語言、軟件及硬件運行狀態(tài)能夠有效適應工藝需求。此外，應做好控制系統(tǒng)安全供電管理工作，選擇市電作為供電電源時，應保證電源＞10kV，并聯(lián)UPS及增加旁路開關，設置冗余電源與切換雙電源的開關，使用24V直流化工儀表時，需采用A4/ A5、AC/DC轉換裝置轉換220V交流電流，為位移儀、分析儀、壓力表等配置單路380V交流、110V直流、220V交流電源。

2 檢修管理

化工儀表出現(xiàn)的故障包括不讀數(shù)、讀數(shù)不準、不能正常傳輸信號、測量數(shù)據(jù)偏差等，為提升自動化管理質量，應做好儀表檢修管理工作。檢測儀表故障時可采用升降溫、對比檢測或直接觀察法，發(fā)現(xiàn)儀表出現(xiàn)故障時需立即尋找原因及進行處理。例如，德士古煤氣化爐的激冷室的液位計發(fā)生故障時可造成信號增強，顯示黑水流量異常，故障原因多為黑水量增大或工藝氣帶水、帶灰，發(fā)生故障時需檢修及更換液位計，保證高液位的報警裝置無異常動作。為預防故障，要定期檢查儀表運行狀況，妥善維護儀表，定期校驗儀表，更換及維修不合格的化工儀表，校驗儀表時應采用正確的校驗方法。例如，在校驗德士古煤氣化設備中的SPMK3005H型熱工儀表時，應選擇接線端子1、2測量電流、電壓、溫度，測量溫度時應采用T型、J型、E型、N型、R型、S型熱電偶；測量熱電阻與制電阻時選擇接線端子1、2、3或1、2、3、4，進入功能界面后，選擇RTD4、R4或RTD3、R3。再如，校驗合成氨設備中的調節(jié)閥時，可先在中控室的DCS界面中輸入特定開度，隨后到現(xiàn)場檢查調節(jié)閥開度是否與輸入開度相符，可依次輸入25%、50%、75%、100%，如現(xiàn)場閥位與中控信號一致，可完成回路校驗。此外，在開展檢修工作時應做好腐蝕防護管理工作，可利用潔凈空氣、硅油、氟油等隔離儀表，避免儀表中的元件接觸腐蝕介質，采用玻璃鋼管保護化工儀表，或利用可耐鹽酸、氯化氫腐蝕及硬度較高的鎳磷合金對儀表電阻元件保護套管進行電鍍處理。

3 外部環(huán)境管理

外部環(huán)境包括電磁、溫濕度等可影響儀表準確度、精確度與自動化水平，應通過制定管理措施優(yōu)化儀表的外部工作環(huán)境。環(huán)境相對濕度應為30%～70%，防止因濕度過小而引起靜電、電路損壞、內存或緩存區(qū)信息丟失，或因濕度過大而導致元件生銹、腐蝕、接觸不良、短路；環(huán)境溫度宜控制在15～-30℃，避免因溫度過低而導致元件失靈，或因溫度過高而導致元件燒毀、氧化、死機。同時注意減少電磁干擾，防止儀表驅動器失靈、數(shù)據(jù)錯誤、丟失信息、顯示混亂等。此外，對于合成氨設備中的化工儀表，管理時應注意防范工藝管道、轉化爐、合成塔、變換爐、壓縮機等發(fā)生熱能泄露、爆炸、火災等安全風險，開發(fā)能夠有效適應寬溫區(qū)、高汽氣比、高壓力工況的催化劑及改善反應條件，保護儀表安全運行。

4 結束語

綜上，化工原料多為危險品，如易爆、易燃液體或氣體等，化工生產(chǎn)環(huán)境中存在有害、高壓、高溫、強腐蝕、劇毒等危險因素，應通過有效管理化工儀表控制工藝參數(shù)，保證儀表的響應速度、性能、精確度、靈敏性達到要求，準確測量、監(jiān)測、控制化工生產(chǎn)變量，使化工生產(chǎn)安全、穩(wěn)定。在管理儀表時應注意使用自動化控制軟件，按需選擇液動、電動或氣動檢測儀表，注意做好分級維修與保養(yǎng)、常態(tài)化與日常巡檢、定期檢修及校驗工作，及時判斷與處理儀表故障，提高儀表的信息監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)計算能力，縮小儀表測量誤差。

[1] 吳承剛.化工裝置安全儀表系統(tǒng)功能安全評估體系的研究與應用[J].化工設計通訊，2017，43（1）：121-122.

A n a l y s i s o n t h e I mp r o v e me n t o f C h e mi c a l I n s t r u me n t Ma n a g e me n t L e v e l

Yuan Shuai

Chemical industry is the basic industry to promote the development of transportation，defense，textile，light industry and agriculture.The chemical production usually needs to be carried out under the conditions of cryogenic，high temperature，vacuum and high pressure.It is necessary to strictly monitor and control the chemical Parameters，to ensure that equipment，personnel safety，to extend the chemical equipment，closed container life.

instrument；chemical industry；management；automation

TQ056.8

A

1003-6490（2017）08-0115-01

2017-06-02

袁帥（1988—），男，黑龍江鶴崗人，助理工程師，主要從事儀表技術管理工作。