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石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表選擇
   石油化工工業(yè)是由化學(xué)工業(yè)發(fā)展而來(lái),它采用石油、天然氣等原料,生產(chǎn)出燃料油(氣)三大合成材料及多種有機化工原料、合成氨等石化產(chǎn)品。

自動(dòng)化儀表的智能化技術(shù)不但改善了儀表本身的性能,還影響到了控制網(wǎng)絡(luò )的體系結構,它不再是功能單一的固定結構,其適應性越來(lái)越強,功能也越來(lái)越豐富。

1關(guān)于檢測、執行儀表

1.1溫度儀表

石化現場(chǎng)設備或管道內界質(zhì)溫度一般都需要指示控制,溫度范圍為-200℃到+ l800℃ 。大多數采用接觸式測量。在現場(chǎng)指示的水銀玻璃溫度計多被雙金屬溫度計取代。最常用的是熱電阻、熱電偶。

1.2壓力儀表

因為與安全密切相關(guān),所以壓力儀表受到工程重視。壓力范圍為到300MPa(高壓聚乙烯反應器)。壓力傳感器、變送器和特種壓力儀表采用多種原理,而且可用于高溫介質(zhì),脈動(dòng)介質(zhì),粘稠狀、粉狀、易結晶介質(zhì)的壓力測量,精度可達0.l級。壓力表分液柱式,彈性式、活塞式(壓力校驗儀)三類(lèi)。

1.3物位儀表

石化行業(yè)一般以液位測量為主,由于測量過(guò)程與被測物料特性關(guān)系密切,所以除浮力式儀表外,物料儀表沒(méi)有通用產(chǎn)品。按測量方式分為直讀式,浮力式、靜電式(差壓、壓力)、電接觸式,電容式、超聲波式、雷達式、重錘式、輻射式、激光式,磁致伸縮式、矩陣渦流式等,其中雷達式、磁致伸縮式以及矩陣渦流式液位計精度高,在石化行業(yè)正在逐步普及。

1.4流量?jì)x表

流量?jì)x表是石化行業(yè)溫、壓、液(位),流四大參數中內容最豐富的一個(gè)門(mén)類(lèi)。從控制的角度看穩定和優(yōu)化是兩大永恒的主題,都要用流量來(lái)考核。而流量本身與流體及管道的關(guān)系又很大。流量,不是一般的流速,而是單位時(shí)間內流體有效面截的流體的體積和溫度及壓力補償。

1.5在線(xiàn)過(guò)程分析儀

從工藝上看,生產(chǎn)過(guò)程中對溫度、壓力、流量.液位等工藝參數的保證,只是間接保證最終產(chǎn)品或中間產(chǎn)品的質(zhì)量合格,所以對過(guò)程中物料成分的直接分析和對最終產(chǎn)品的成分分析是非常重要的。又從環(huán)境保護的角度看,排放的物質(zhì)的成分也是要分析和在線(xiàn)監測的。

1.6執行器

執行器由執行機構和調節機構構成。石化行業(yè)經(jīng)常使用的是氣動(dòng)執行器,少數液動(dòng)執行器,其中氣動(dòng)薄膜調節閥又是最常用的,還有少數氣動(dòng)活塞、氣動(dòng)長(cháng)行程執行機構。

2關(guān)于控制策略

2.1常規控制

從氣動(dòng)單元組合學(xué)儀表、電動(dòng)單元組合儀表,常規DCS、新一代DCS的變化來(lái)看,石化工業(yè)自動(dòng)化的連續控制、批量控制、順序控制的基本控制策略未變。

2.2先進(jìn)控制和優(yōu)化

在現代控制論的推動(dòng)下,各種智能化算法應適而生,其中除智能PID控制器外。它以DCS為基礎,可以是獨立的。也可以是一個(gè)軟件包,它與多變量動(dòng)態(tài)過(guò)程模型辨識技術(shù),軟測量技術(shù)有關(guān),多采用測控與PID串級控制相結合方式等。

2.3人機界面

目前石化企業(yè)正在由一個(gè)裝置一個(gè)控制室逐步過(guò)渡成數個(gè)裝置一個(gè)控制室或全廠(chǎng)一個(gè)中央控制室,而且最終是以CRT或LCD屏幕顯示為主,輔以少數顯示儀表和指示燈,從鼠標、鍵盤(pán)操作為主,輔以觸摸屏及少數旋鈕和按鈕,工業(yè)電視攝像頭攝取的畫(huà)面也由專(zhuān)用屏幕逐步納入以DCS操作站的屏幕。

2.4安全儀表系統

石化裝置由于大型化,連續化及工藝過(guò)程復雜、易燃、易爆,對環(huán)境保護要求高等原因,安全性要求日益提高,一般由DCS等設備完成安全連鎖保護的方法。在某些企業(yè)已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求,所以緊急停車(chē)系統(ESD)等在DCS之外的單獨設置。此外還有火災和可燃氣體檢測系統(FGS)、轉動(dòng)設備管理系統(MMS);特別是壓縮機組綜合控制系統等。

3結語(yǔ)

現場(chǎng)儀表、分析儀表、控制策略及依存的DCS、SIS,管控一體化依存的ERP及相應的計算機系統等,構成了石化企業(yè)的自動(dòng)化解決方案。

總之,化工企業(yè)自動(dòng)化儀表能否合理、正常運行,不僅取決于高質(zhì)量的產(chǎn)品和正確合理的選型設計,而且和自動(dòng)化儀表的正確安裝、施工有重要的關(guān)系。