浅议化工装置建设中的仪表自动化工程

浅议化工装置建设中的仪表自动化工程

莫禧定

身份证号码：45212319850115xxxx广西南宁530000

摘要：目前在化工装置中，检测执行仪表已经普遍使用智能化功能，具有智能化的检测执行仪表给检测工作的进行，提供了有效和科学的数据，为化工装置作用的发挥，起着非常重要的作用。截止目前，对于控制网络体系结构的认识还有待于进一步地研究与拓展，为化工装置的实际操作提供了非常重要的意义。

关键词：仪表自动化;执行仪表;智能化技术

现代自动化仪表的智能化技术不但改善了仪表本身的性能，还影响到了控制网络的体系结构，它不再是功能单一的固定结构，其适应性越来越强，功能也越来越丰富。笔者根据自己的实践工作经验，针对化工装置中的检测执行仪表及相关控制策进行了阐述。

一、检测执行仪表

1.1温度仪表

石化现场设备或管道内介质温度一般都需要指示控制，温度范围为-200℃到l800℃。大多数采用接触式测量。在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代，最常用的是热电阻、热电偶。特殊热电阻有油罐平均温度计等特殊热电偶和耐磨热电偶、表面热电偶、多点式热电偶、防爆热电偶等。热电阻、热电偶信号多直接进入DCS或其它温度采集仪表，一体化的温度变送器(两线制)等因现场总线技术兴起而逐渐普及。

1.2压力仪表

因为与安全密切相关，所以压力仪表受到工程重视。压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理，而且可用于高温介质、脉动介质、枯稠状、粉状、易结晶介质的压力测量，精度可达0.l级。压力表分液柱式、弹性式、活塞式(压力校验仪)三类。

1.3物位仪表

石化行业一般以液位测量为主，由于测量过程与被测物料特性关系密切，所以除浮力式仪表外，物料仪表没有通用产品。按测量方式分为直读式、浮力式、静电式(差压、压力)、电接触式、电容式、超声波式、雷达式、重锤式、辐射式、激光式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等，其中雷达式、磁致伸缩式以及矩阵涡流式液位计精度高，在石化行业正在逐步普及。

1.4流量仪表

流量仪表是石化行业温、压、液(位)、流四大参数中内容最丰富的一个门类。从控制的角度看稳定和优化是两大永恒的主题，都要用流量来考核。而流量本身与流体及管道的关系又很大。

1.5分析仪器和在线过程分析仪

从工艺上看，生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证，只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格，所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成份分析是非常重要的。从环境保护的角度看，排放的物质的成分也是要分析和在线监测的。总之，对于分析仪器和在线过程分析仪的需求是迫切的。除去需求旺盛外，分析仪器的高科技含量，特别是对多学科配合要求高等，使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大，主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。

1.6执行器

执行器由执行机构和调节机构构成。石化行业经常使用的是气动执行器、少数液动执行器，其中气动薄膜调节阀又是最常使用的，还有少数气动活塞、气动长行程执行机构。气动薄膜调节阀与电气阀门定位器配合使用，所以新一代智能式电气阀的定位器的使用，可以帮助改善调节阀性能。调节阀在系统中的重要性自不待言。调节阀的特性计算、标准制定、测试验证及设计选用，一直是关键技术。

二、自动化仪表的智能化技术

自动化仪表广泛地应用了智能化技术，其实也在很大程度上改善了检测执行仪表的工作性能，所以，影响着其控制网络的结构和体系成为一种必然。所以，自动仪表的智能化和以前大有不同，它不再是功能单，结构固定，适应性变得很强，其功能也随着技术的发展越来越丰富。我在中国化学工程第十四建设有限公司工作，任仪表专业技术员，在多年的工作中，积累了大量的工作经验，多次参与了化工装置建设，在建设过程中，对于检测执行仪表和相关的控制策略，进行了逐步的了解，形成了自己的认识。我将以多年的工作经验为切入点，凭着对检测执行仪表的认识，对其进行详细地论述。

1.检测执行仪表

检测执行仪表的种类很多，在温度、压力、物位、流量等方面都有其仪表的种类，所以，在种类上分为温度仪表、物位仪表、压力仪表、流量仪表，在工程建设中又常涉及到数据分析，所以，又有分析仪器、在线过程分析仪及执行器等。

温度仪表。石化工程现场施工与建设常会对设备或管道内介质温度进行控制和指示，温度范围要控制在-200℃至l800℃。目前，在许多的工程建设中，大多以接触式测量为主。所以，一般都是用水银玻璃温度计，可是现场实际操作中，多是用双金属温度计来替代。目前热电偶、热电阻最常用。特殊热电阻用油罐平均温度计来测量。耐磨热电偶、特殊热电偶、表面热电偶、多点式热电偶、防爆热电偶等的信号直接进入到了DCS或其它的温度采集仪表，一体化的温度变送器（两线制）等成为现场总线技术兴起的原因，因为其实用性与可操作性，逐渐得到了普及和广泛的应用。

压力仪表。其与工程的安全密切相关，所以，在工程建设中，压力仪表得到了很大地重视。变送器、特种压力仪表、压力传感器的工作原因多样，而且可以测量高温介质、脉动介质、枯稠状、粉状、易结晶介质的压力测量，精度达到了0.l级。在工作层面上，压力表又可以分为分液柱式、弹性式、活塞式即压力校验仪。

物位仪表。石化工程所有的建设过程中，液位测量得到了广泛地应用，测量过程中，被测物料的特性与测量效密切相关，浮力式仪表的使用是大范围的，普遍存在。浮力式仪表的测量方式很多，有浮力式、静电式（压力、差压）、直读式、电接触式、、电容式、超声波式、雷达式、重锤式、辐射式、激光式、磁致伸缩式、矩阵涡流式。其中雷达式、磁致伸缩式以及矩阵涡流式对于精度的要求很高，因其精度高，目前在石化行业测量过程中，普遍得到了应用。

流量仪表。在石化工程建设中，测量内容较丰富，其温、压、液（位）、流成为最为重要的四大参数，其测量的工作常为流量仪表，在控制角度上稳定，极易达到优化，也是其测量考核最为主要的四大参数，其流量本身又与流体、管道关系很大。

在线过程分析仪和分析仪器。石化工程在建设中常会涉及到很多的施工工艺，生产过程中对温度、压力、流量、液位等这些工艺参数进行了保证，这些只能间接影响施工工艺所包括的最终产品和中间产品的质量，所以，建设施工过程中就要对物料成分和最终产品成份进行重点直接地分析。因为有环境保护的要求，在工程建设及使用过程中，也要时时分析和在线监测排放的物质成分。由此可见，在线过程分析仪和分析仪器在工程建设中时时刻刻需要，要时时刻保持良好的工作状态。除此需求迫切以外，分析仪器的高科技含量，很多时候要高要求地配合多学科，最近几年在这个方面进行了大量的科研和应用，得到结果是肯定的，就是分析仪器的使用力度变得越来越大，已经应用在高科技领域，如液相色谱等。

执行器。化工工程建设中，执行器不是单一的，也是由两部分组成，由调节和执行等两机构组成成。石化行业中，少数液动执行器与气动执行器常常使用，最常用还是气动薄膜调节阀，还有的就是气动长行程和与数气动活塞。气动薄膜调节阀与电气阀门定位器常常配合着使用。由此，新一代智能式电气阀的定位器可以帮助改善调节阀的性能。调节阀在系统中发挥着重要作用，其关键技术也重在特性计算、设计选用、标准制定、测试验证等。2.石化装置仪表自动化控制策略分析[2]

三、结语

虽然我国自动化仪表的不断发展进步，但是我们不能满足于现状，需要不断借鉴国外在这个方面的先进经验，不断加以改进和完善，使自动化仪表得到进一步的发展。