王浩華，王偉(陜煤集團(tuán)榆林化學(xué)有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719100)

0 引言

化工行業(yè)的發(fā)展對(duì)化工生產(chǎn)提出了更高要求，而化工儀表作為日常生產(chǎn)重要組成部分，儀表性能、使用效果會(huì)直接影響化工生產(chǎn)質(zhì)量。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，化工儀表自動(dòng)化有助于提高化工生產(chǎn)精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)的高效控制、智能化管理，這對(duì)優(yōu)化化工生產(chǎn)水平起到重要作用。文章圍繞化工自動(dòng)化儀表以及在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用展開(kāi)分析，旨在進(jìn)一步提升化工自動(dòng)化儀表管理水平，保證化工生產(chǎn)順利進(jìn)行。同時(shí)，通過(guò)高質(zhì)量的智能化管控，確?；て髽I(yè)生產(chǎn)安全、可靠，進(jìn)而保障產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量。

1 現(xiàn)代化工儀表類(lèi)型

在化工儀表中，分類(lèi)方式較多：(1)根據(jù)檢測(cè)測(cè)量功能可以分為溫度檢測(cè)儀表、物位檢測(cè)儀表、流量檢測(cè)儀表、壓力檢測(cè)儀表等；(2)按照儀表組合方式可以分為單元組合儀表、基地式儀表、綜合控制裝置；(3)按能源分類(lèi)，包含了電動(dòng)儀表、氣動(dòng)儀表、液動(dòng)儀表；(4)如果按照安裝方式劃分，涉及到了架裝儀表、現(xiàn)場(chǎng)儀表、盤(pán)裝儀表；(5)還有智能儀表、非智能儀表、模擬儀表、數(shù)字儀表等。文章主要依照功能分類(lèi)對(duì)相關(guān)儀表展開(kāi)分析。

1.1 流量?jī)x表

化工生產(chǎn)中的流量?jī)x表，主要作用就是檢測(cè)液體流量、流速情況，為化工生產(chǎn)人員提供相應(yīng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)而輔助判斷液體輸入量等參數(shù)。目前，化工行業(yè)最為常用的流量?jī)x表主要有超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)等。

1.2 溫度儀表

分析化工生產(chǎn)可知，部分環(huán)節(jié)工序在溫度方面有著較為精準(zhǔn)的要求，在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，需要借助溫度儀表實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度范圍的控制。溫度儀表在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要作用原理就是儀表獲取到熱源信號(hào)后，反饋出實(shí)際溫度，從而為生產(chǎn)提供適宜的溫度條件。相關(guān)操作人員可以根據(jù)溫度儀表顯示情況，隨時(shí)把控生產(chǎn)溫度。不僅如此，溫度儀表還可以將收集到的溫度錄入系統(tǒng)，為生產(chǎn)工作人員了解溫度變化提供科學(xué)依據(jù)[1]。

1.3 壓力儀表

化工生產(chǎn)中的壓力儀表，主要作用就是對(duì)實(shí)際生產(chǎn)壓力狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。從化工生產(chǎn)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況看，容易受到不同因素影響而引發(fā)壓力發(fā)生變動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致整體生產(chǎn)質(zhì)量、效率受到不良影響。因此，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，需要使用壓力儀表檢測(cè)生產(chǎn)壓力狀態(tài)，而后工作人員控制調(diào)整生產(chǎn)壓力，滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)需求。

1.4 物位測(cè)量?jī)x表

所謂的物位測(cè)量?jī)x表，在化工生產(chǎn)中負(fù)責(zé)控制原料投入量，進(jìn)一步細(xì)化后，可分為導(dǎo)波雷達(dá)儀表、回聲反射儀表等不同類(lèi)型，企業(yè)可以結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求，按照不同精度選用。通過(guò)物位測(cè)量?jī)x表的作用，更好地把控好化工生產(chǎn)原料投入配比，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)安全性。

2 化工儀表自動(dòng)化功能

2.1 編程

在化工儀表自動(dòng)化功能中，編程功能是基礎(chǔ)也是現(xiàn)代化工儀表的核心部分。結(jié)合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求將邏輯系統(tǒng)預(yù)先編程到儀表中，實(shí)現(xiàn)儀表自動(dòng)化控制，提高其智能化程度，簡(jiǎn)化化工生產(chǎn)控制系統(tǒng)[2]。

2.2 記憶

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，由于多種不可控因素影響，會(huì)致使參數(shù)發(fā)生變化。但如果只是按照一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)值進(jìn)行判斷，不夠科學(xué)，也不夠全面。因此，要求化工儀表具有一定記憶功能，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，可以完整的記錄其中的參數(shù)變化，進(jìn)而更好地助力后續(xù)生產(chǎn)工藝。事實(shí)上，這種記憶功能主要就是在儀表中安置信號(hào)傳感器，傳感器獲得的數(shù)據(jù)并傳輸?shù)街醒胂到y(tǒng)，最終生成圖表形式，為企業(yè)生產(chǎn)決策提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。

2.3 計(jì)算

儀表具備的計(jì)算功能，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)化工生產(chǎn)起到了一定促進(jìn)作用。將計(jì)算功能加入到儀表中，通過(guò)對(duì)收集的數(shù)據(jù)計(jì)算、分析，進(jìn)而更好地助力儀表實(shí)際生產(chǎn)。比如，當(dāng)前儀表中的微型計(jì)算器，在實(shí)際應(yīng)用中，可以依照實(shí)際需求反饋出相應(yīng)的數(shù)值，從而進(jìn)一步提升儀表準(zhǔn)確性。

2.4 故障監(jiān)督

從以往化工生產(chǎn)情況看，在判斷故障時(shí)通常都是以化工儀表數(shù)值為主，而后再實(shí)施相應(yīng)的控制。但這種方式在實(shí)踐應(yīng)用中往往需要較長(zhǎng)的排除時(shí)間，耗時(shí)耗力，如果排查不到位，容易遺留安全隱患。因此，儀表需要具備故障監(jiān)督功能，將預(yù)先設(shè)計(jì)的邏輯數(shù)值融入到系統(tǒng)中，當(dāng)檢測(cè)到的數(shù)值與設(shè)定數(shù)值發(fā)生較大偏差時(shí)，儀表會(huì)自動(dòng)報(bào)警，從而提高故障判斷情況，進(jìn)而全面提高生產(chǎn)安全性[3]。

3 化工自動(dòng)化儀表在生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 溫度控制

化工生產(chǎn)中，溫度儀表除了可以測(cè)定溫度，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)溫度的控制。這類(lèi)溫度自動(dòng)化儀表在化工生產(chǎn)中非常常見(jiàn)，主要目的就是確?；どa(chǎn)過(guò)程溫度得到合理控制，進(jìn)而確保化工產(chǎn)品質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用中，化工企業(yè)可以結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)要求，比如溫度變化必須把控在-200～1 800 ℃范圍內(nèi)[4]。而后依照這一要求，工作人員利用溫度儀表加以溫度把控，更好地滿(mǎn)足化工生產(chǎn)基本要求。需要注意的是，人們常用的水銀溫度計(jì)無(wú)法滿(mǎn)足化工生產(chǎn)需求，應(yīng)當(dāng)利用雙金屬溫度計(jì)。這種類(lèi)型的溫度計(jì)的測(cè)量器件主要由熱電阻、熱電偶組合，能夠達(dá)到溫度控制要求。

3.2 壓力控制

在化工企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中，安全問(wèn)題非常重要，這也是當(dāng)前化工企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展的重要因素。而壓力作為安全影響因素之一，企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中需要合理利用壓力儀表對(duì)生產(chǎn)壓力加以控制。根據(jù)當(dāng)前我國(guó)化工行業(yè)生產(chǎn)壓力要求看，一般情況下，儀表壓力值應(yīng)當(dāng)把控在300 MPa 以下，在實(shí)際應(yīng)用中，企業(yè)可以結(jié)合生產(chǎn)需求，選用液柱式、彈性式、活塞式不同類(lèi)型壓力儀表，從這些類(lèi)儀表實(shí)際使用情況看，精準(zhǔn)度高達(dá)0.1 級(jí)。

3.3 物位控制

根據(jù)上文分析可知，化工實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用物位測(cè)量?jī)x，目的在于監(jiān)控液體液面位置，企業(yè)可以結(jié)合具體需求，利用不同類(lèi)型的物位測(cè)量?jī)x去測(cè)量。如果根據(jù)技術(shù)劃分，涉及到電容式、激光式、靜壓式三種，無(wú)論哪一種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，都可以很好的測(cè)量物位變化狀態(tài)[5]。

3.4 在線(xiàn)過(guò)程分析

分析化工生產(chǎn)過(guò)程可知，包含了大量的參數(shù)，比如：溫度、液位、壓力等，無(wú)論哪一種參數(shù)變化都會(huì)影響化工生產(chǎn)進(jìn)程，有必要加強(qiáng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，可以使用在線(xiàn)過(guò)程分析儀，記錄、分析這些數(shù)據(jù)。不僅如此，在化工生產(chǎn)過(guò)程中，或多或少都會(huì)排放一些物質(zhì)污染環(huán)境，企業(yè)可以充分利用在線(xiàn)過(guò)程分析儀進(jìn)行檢測(cè)，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，對(duì)物質(zhì)排放加以控制。

3.5 執(zhí)行器

化工生產(chǎn)設(shè)備中還有一個(gè)重要部分，即執(zhí)行器，分為液動(dòng)、氣動(dòng)兩種類(lèi)型。其中氣動(dòng)執(zhí)行器較為常用，該設(shè)備主要以氣源作為動(dòng)力基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上借助氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)活塞等輔助完成操作程序。該設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中，構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用以及后續(xù)維修便利，成本低[6]。

4 化工自動(dòng)化儀表管理問(wèn)題

4.1 缺乏對(duì)化工儀表管理的正確認(rèn)識(shí)

在化工生產(chǎn)階段，需要對(duì)資料、物資等進(jìn)行合理管控、監(jiān)督。在日常監(jiān)督管理過(guò)程中，為保證儀表正常使用，應(yīng)當(dāng)做好儀表日常檢修以及性能測(cè)試等準(zhǔn)備工作，但從大部分化工企業(yè)看，準(zhǔn)備工作并不全面、充分，導(dǎo)致儀表后續(xù)使用出現(xiàn)各類(lèi)問(wèn)題。此外，企業(yè)針對(duì)儀表管理方面，缺乏完善的管理方案、策略，進(jìn)而導(dǎo)致工作人員缺乏對(duì)化工自動(dòng)化儀表管理的正確認(rèn)識(shí)，進(jìn)而無(wú)法落實(shí)到實(shí)處。

4.2 質(zhì)量控制不完善

自動(dòng)化儀表在生產(chǎn)制造過(guò)程中，容易存在質(zhì)量問(wèn)題，但一些化工企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于儀表的應(yīng)用，并沒(méi)有重視質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而影響到儀表功能的發(fā)揮。究其原因，一方面，沒(méi)有做好充足生產(chǎn)準(zhǔn)備，某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而影響到化工生產(chǎn)進(jìn)度，導(dǎo)致化工自動(dòng)化儀表應(yīng)用效果不佳；另一方面，企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，由于缺乏質(zhì)量管理，導(dǎo)致化工儀表在實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中發(fā)生故障問(wèn)題，解決不徹底，甚至引發(fā)嚴(yán)重的生產(chǎn)安全事故。

4.3 自動(dòng)化儀表管理漏洞

現(xiàn)階段，我國(guó)多數(shù)化工企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中，針對(duì)自動(dòng)化儀表的管理工作還存在諸多漏洞。例如，人員方面缺乏必要的生產(chǎn)培訓(xùn)，導(dǎo)致人員對(duì)儀表的認(rèn)知不夠全面，進(jìn)而在操作中容易出現(xiàn)各種問(wèn)題，難以提高儀表應(yīng)用水平；而企業(yè)在人才、設(shè)備方面缺乏有效投入，缺乏相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，制約了化工生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)化儀表的使用效果。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，對(duì)化工生產(chǎn)提出了更高的要求。只有保證技術(shù)不斷提升，提升自動(dòng)化儀表運(yùn)行能力，才能推進(jìn)化工高質(zhì)量生產(chǎn)。當(dāng)前管理工作的不完善，導(dǎo)致自動(dòng)化儀表在實(shí)際應(yīng)用中效果不佳，沒(méi)有及時(shí)更新?lián)Q代，仍然存在儀表操作失誤等情況[7]。

5 提升化工自動(dòng)化儀表管理水平的對(duì)策

5.1 加強(qiáng)儀表前期管理工作

通過(guò)上文的分析，為促使自動(dòng)化儀表能夠?qū)嶋H生產(chǎn)中發(fā)揮作用，化工企業(yè)首要任務(wù)就是加強(qiáng)人員對(duì)儀表管理的重視度，正確自動(dòng)化儀表對(duì)化工生產(chǎn)的重要影響，進(jìn)而充分認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化儀表對(duì)化工生產(chǎn)的重要意義，從而提升自動(dòng)化儀表的管理水平，為化工生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。在具體實(shí)踐中，企業(yè)必須明確要求儀表管理人員做好儀表使用前期準(zhǔn)備工作，按照規(guī)定內(nèi)容定期管理、檢修儀表，確保自動(dòng)化儀表可以正常應(yīng)用到化工生產(chǎn)中。通過(guò)工作人員前期對(duì)儀表的全面檢查，進(jìn)而為儀表后續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障[8]。

5.2 建立分級(jí)管理預(yù)防機(jī)制

在工作人員明確儀表自動(dòng)化設(shè)備在化工生產(chǎn)中的重要地位基礎(chǔ)上，需要從企業(yè)實(shí)際情況出發(fā)，構(gòu)建科學(xué)的管理方案，推行分級(jí)管理預(yù)防機(jī)制，在此過(guò)程中，需要對(duì)工作人員實(shí)踐操作能力進(jìn)行培訓(xùn)。工作人員依照分級(jí)維護(hù)自動(dòng)化儀表，有助于提升人員對(duì)自動(dòng)化儀表性能的充分掌握，從而進(jìn)一步提升對(duì)儀表的合理監(jiān)管效果，提升操作人員應(yīng)用能力。在日常維護(hù)過(guò)程中，需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行針對(duì)性檢查，保證儀表性能可以滿(mǎn)足企業(yè)各個(gè)工作單元工作需求。通過(guò)外部常規(guī)檢查、內(nèi)部重點(diǎn)單元檢查相互結(jié)合的分級(jí)管理方式，可以很好地解決自動(dòng)化儀表性能問(wèn)題，為化工生產(chǎn)順利進(jìn)行提供保障。

5.3 制定儀表采購(gòu)及安裝制度

為了保證自動(dòng)化儀表后續(xù)正常使用，企業(yè)應(yīng)當(dāng)從采購(gòu)環(huán)節(jié)入手，加強(qiáng)采購(gòu)管理，明確要求采購(gòu)人員在采購(gòu)自動(dòng)化儀表過(guò)程中，必須按照企業(yè)生產(chǎn)需求選擇，在保證儀表質(zhì)量、性能的基礎(chǔ)上，選擇性?xún)r(jià)比最高的儀表。在此過(guò)程中，采購(gòu)人員必須認(rèn)真對(duì)待工作，絕對(duì)不能被利益驅(qū)使，影響儀表選擇。此外，確定采購(gòu)商家后，還要做好儀表質(zhì)量檢查，尤其是安裝前，必須保證儀表外觀(guān)完好。而后根據(jù)不同儀表安裝規(guī)定內(nèi)容，按照相應(yīng)的流程安裝，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試，確保儀表各方面情況符合化工企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求。

5.4 提升對(duì)編程功能的控制

從化工企業(yè)生產(chǎn)情況看，不同類(lèi)型的自動(dòng)化儀表在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)應(yīng)的運(yùn)行程序、電路結(jié)構(gòu)有著明顯區(qū)別，為保證儀表可以安全、平穩(wěn)的應(yīng)用到化工生產(chǎn)中，需要從編程環(huán)節(jié)入手，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)作用，合理簡(jiǎn)化編程操作繁瑣性。在此過(guò)程中，企業(yè)應(yīng)當(dāng)高度重視現(xiàn)代信息化技術(shù)的應(yīng)用，引入智能化技術(shù)，構(gòu)建相應(yīng)的智能化系統(tǒng)，提升化工自動(dòng)化儀表智能化水平，進(jìn)而更好地滿(mǎn)足現(xiàn)代化工生產(chǎn)要求。在計(jì)算機(jī)技術(shù)以及智能化技術(shù)作用下，極大提升了化工企業(yè)生產(chǎn)的效率，提高穩(wěn)定性，進(jìn)而增強(qiáng)儀表計(jì)算能力，助力化工企業(yè)高效生產(chǎn)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)文章對(duì)化工自動(dòng)化儀表及在生產(chǎn)中的應(yīng)用的分析研究，不難發(fā)現(xiàn)，針對(duì)當(dāng)前化工企業(yè)自動(dòng)化儀表應(yīng)用問(wèn)題，必須結(jié)合儀表使用技能提升，強(qiáng)化儀表管理水平。要保證自動(dòng)化儀表在化工生產(chǎn)中結(jié)合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求，對(duì)癥下藥，解決問(wèn)題。因此，應(yīng)當(dāng)從加強(qiáng)儀表前期管理工作、建立分級(jí)管理預(yù)防機(jī)制、制定儀表采購(gòu)及安裝制度、提升對(duì)編程功能的控制等方面出發(fā)，高度重視自動(dòng)化儀表應(yīng)用與管理，在實(shí)踐中不斷推動(dòng)其應(yīng)用效果，促使化工企業(yè)更好地適應(yīng)當(dāng)前化工生產(chǎn)發(fā)展需求。