石化行业中自动化仪表的应用故障及解决对策.pdf

99 技术研究2023年第9期在石化工业生产过程中，仪表是一个重要的组成部分，它通过仪表来实现对石化工业生产过程中的各种数据、信息的采集与传递，为石化工业生产过程中的自动控制奠定了基础。为了提高仪表的精度，保证仪表的可靠性和准确性，提高企业在石化企业中的使用效率，提高企业的经济效益，我国石化企业在这方面做了大量的工作1。所以，石油化工企业应明确其工作性质及工作内容。在石油化学工业中，很多原材料都是易燃、易爆、高辐射等有害物质，给化学药品的安全带来了隐患。为此，许多石油化工企业纷纷采用全自动化技术，既能降低人员间的直接劳动接触，又能迅速提高产品的品质与功效。1 石油化工仪表自动化技术概述随着石油化学仪表自动化技术的问世，它将石油化学仪表从原本的测量功能进行了一系列的改变，其中包括了向测量、现实、存储方面的改变，另外还有对控制、预警、数据处理等综合功能进行转变，有效促进了我国石油化工产业稳定发展。在石油、化工等行业中，仪表是必不可少的设备，其使用的准确度与生产工艺的优劣有着密切的联系。近年来，由于科技的快速发展，社会各界的各行各业对石油化工行业的要求日益增加，在石油化工行业中，要求其对石油化工仪表的测量很准确，对精度要求极高。然而将自动化元件、设备和过程控制与计算机技术相融合，也是为了进一步提升石油化工仪表自动化技术，这种技术主要是在特定的参数设置下，以命令的方式实现石油化工仪表的自动化运行。2 石油化工企业中自动化控制技术的特点2.1 可编程在石油化工行业中，为满足石油化工行业对仪表的需求，必须采用先进的自动控制系统来实现对仪表的有效管理。在此基础上，提出了一种新型电子仪表的设计方案，并采用先进的电子仪表设计方案，将电子仪表的设计方案、整体功能和质量相结合，实现了电子仪表的总体性能与质量的最佳化与升级2。2.2 精准计算在石油工业中，将自动控制技术运用到石化仪表上，可以将它和计算机技术有机地融合起来，从而不仅可以提高它的控制级别，而且还可以增加它的计算准确度。在石油化工企业生产中，通过仪表的计算能力，可以对所收集到的有用的信息进行处理，从而为石油化工企业的生产、规划和设计提供参考。2.3 故障排查和分析仪表是化学工业中最主要的仪表，它存储了许多关键的数据，因此它可以用来进行仪表的故障诊断。以自动化控制技术为基础的仪表，拥有微型计算机的处理能力，可以快速地查找出相应的故障信息，并对其进行位置判断，使得相关的工作人员只需要利用仪表就可以减少对问题的分析和诊断，并且可以大大减少对设备的维修时间，进而提升了在化工行业中的整体工作效率。3 自动化控制技术在石油化工仪表中的具体运用方式3.1 自动化控制压力仪表压力计是一种被广泛使用的仪表，它主要用于监测当前工作条件下的各种压力参数，以确保石化企业的安全。但是，传统的测压计在应用中存在着一定的误差。为此，近些年来在自动测压计的应用中，逐渐出现了可以通过计算函数对试验参数进行修正的自动测压计，从而使试验的准确性得到了进一步的提高。在使用自控式压力仪表时，必须要对各种介质中的压力进行探测，所以必须选择合适的测压仪表，从而能够对测量的石化行业中自动化仪表的应用故障及解决对策王继海中国石化海南炼油化工有限公司 海南 儋州 578101摘要：石油化工行业的快速发展，使得常规的自动控制技术难以适应如今石油化工行业的生产需求，需要实现由简单的自动化控制向一体化、网络化和智能化方向发展。自动化技术是目前石化行业发展最快、最先进的技术之一，将自动控制技术有机地融合到石化仪表的制造中，可以使仪表的各项指标得到显著提升。自动化控制仪表是石化工业走向现代化的重要标志。然而在实际生产过程中，其故障现象时有发生。因此，针对对石化企业生产过程中出现的一些问题及解决方法进行了探讨，以期对石化企业生产过程中的一些问题起到借鉴作用。关键词：石化行业 自动化仪表 应用故障 解决对策技术研究 100 2023年第9期精度进行有效的控制3。例如，在高黏度原油的压力测试中，自动控制压力仪表可以使用隔膜型仪表或者弹簧管压力仪表，其精度均可达1.52.5，因此可以有效地增加压力测量的精确度。如果使用一个带着标准信号的压力表时，还能与具有固体颗粒侵蚀性的压力传动装置连接，采用法兰盘式的压力表，从而达到对石化仪表进行精确计量的目的；当出现较大的震动时，必须采用对应的数字调压器，以保证仪表的总体精度。3.2 自动化控制温度仪表在石油化工行业，温度是一项重要的生产参数，石油化工行业最早采用的是无刻度的测温仪，其主要包括电阻式测温仪和热电偶式测温仪。由于各种测温仪表的工作机理不尽一致，采用热敏电阻器进行测温，可以更好的体现出测温的特点，从而达到在低温环境下准确测定各种温度参数的目的；热电偶温度仪表是通过热源作用来测量温度的，与换热器中的传热媒质和结点的温度有比较紧密的关系；而膨胀式温度仪表，其主要是利用对象的热胀冷缩来进行温度的测量，其测量的准确度受到了液体的蒸发和凝结温度的影响；辐射式测温计是一种对超过1000的环境进行测温的仪表，它的工作原理是通过对热量的吸收来实现对其内部的温度参量的显示。目前石油化工行业普遍使用的是金属型测温仪表，通过与自动控制技术联用，实现了-80500的环境温度。在石化工业自动测温仪表的安装过程中，要保证其与受试介质的接触，防止由于距离太大对测温精度造成的影响，从而对自动温度仪表的应用效进行了有效地优化。3.3 自动化液位控制仪表在石油化工生产中，自动液位液压系统主要用于对现有的液压系统进行在线监测，对液压系统进行精确的控制液面高度的各项工作，提高了液压系统的工作效率和可靠性。自动液位控制仪表正在向着便捷化的方向发展，为其提供了一种新的人机接口界面，从而提高了仪表的操作效率和使用效率，当自动液位控制仪表工作时，可以利用人机接口界面来展示其工作状态。在操作人员使用自动液位控制仪表的过程中都需要对其进行仿真，通过仿真技术实现自动化液位控制仪表的精准测量，在仪表使用过程中，需要操作人员对信息进行规范处理，对仪表的报警等操作接口进行优化，提升自动液位控制系统的控制效果，从而达到符合石化工业对液位的监控需求的目的。3.4 自动化控制计量测量仪表石油化工领域中，自动化仪表的应用日益广泛，其类型的选择对各项测试数据的精度有很大的影响，所以对自动仪表及流动仪表的选择要以一种科学、严谨的方式进行。例如，在油田开发过程中，对于单井的仪表的选用，一般情况下，可以采用独立式的自动玻璃管进行自动测量，也可以采用与自力差压调整阀门相匹配的人工玻璃管进行控制。一般使用的是容积式计量的方式来测量气井产液量，该方式能够有效地用于气井产液量不稳定、不均匀，以及不同气井间液量差异过大的问题。在生产较为平稳或低产的气井中，通常采用容积式自动流量仪表或涡轮自动流量仪表。其中容积式自动仪表主要有双转子仪表、腰轮式流量仪表等，既可以用于高黏性原油的测量，也可以用于污水、砂石等高含油原油的测量。涡轮式自动流量计通常用于测量非常微小且质地很轻的原油中，但是它的总黏度不得大于5mPa。石化行业中的一种自动化测试装置是当前石油工业监测的主要设备，如何将其应用到实际生产实践中去，是实现石油工业高效开发的重要途径。4 石油化工自动化控制仪表常见故障及维修策略分析4.1 压力仪表的常见故障与处理第一，无压指针指示不回零。故障原因为手柄松驰或弯曲，抑或游丝扭矩不够以及驱动齿轮有摩擦等有关问题而造成。如果是由于手柄的松脱或弯曲造成的，可以使用镊钳来进行校正；如果流丝力转矩不够，则使太阳轮与扇齿轮脱离啮合，并且使太阳轮的轴心作逆时针旋转；通过调节各传动齿啮间的空隙，减小各传动齿轮的摩擦力。第二，有一个存在压力，但是测量仪表显示的是0。当压力仪表指示器回0后，如果该装置的工作中出现了明显的压力变化，为了减少压力计的波动，可以尝试开启压力阀。在对一些高电压系统进行试验和检测时，应采取降低阻力的措施，防止仪表失效。第三，如果测压计的仪表指针跳动或停止，可能由于中间的齿轮轴出现了弯折，导致了轴径圆心不一致，须卸下用锤子来调整齿轮的位置。此外，也有可能由于两个齿轮中间夹杂杂质，需定时清洗。此外，远传仪表比较容易出现的故障有：第一，变送器没有输出，一般是由于供电功率或者负载的不正常引起的。在这种情况下，首先要对变压器供电的电源或负载进行检查，确认变压器供电在24V以上，并保证变压器供电的12V以上。第二，如果传送器输出低于4mA，或者高于20mA，也有可能是由于传送器电源插线不正确所致，需要检查传送器电源插线。101 技术研究2023年第9期此外，也有可能是因压力传感薄膜损坏而引起的，必须及时进行替换或维修4。其三，发送端的输出量不精确，造成这一缺陷的因素比较多。比较容易出现的情况就是：压力变送器供电不正常，需要对其进行检测，同时还要对其电源进行检测，同时还要注意配电仪表的供电电压是否正确。4.2 温度仪表故障分析及处理在石油化工生产过程中，如果仪表的指针突然变成最大值或回归到最小值，通常是因为仪表系统故障引起的。对于石化行业来说，温度仪的温度不会随着时间的推移而急剧上升，但也会有一定的延迟，这说明这不是因为生产装置发生了什么问题和故障。从以往的经验来看这种失效多由热电阻，热放大器或热电偶故障所致，要想确定这一情况，需要对相关的部件进行详细的检测，以便更好地进行准确的定位。比如，如果温度指示仪显示出了不正常的改变，就有可能是由于在工艺设计或者操作过程中出现问题所致。如果经过彻底的检测，没有看到工艺操作过程的改变，如果是这样的话，那就必须要想到是不是系统出了问题。另外，在解决温度仪表故障时，应采取合适的方式对阀门进行调整，并根据测量结果对仪表的工作状况进行分析。若发生变化，则表明阀门存在问题。接下来，要对调节阀定位器进行调节，并认真观察其输出信号发生的相应变化，若无变化，说明定位器存在问题，要想解决温度仪表的故障，只能通过更换定位器来进行处理。4.3 流量仪表的常见故障与处理很多时候，在当流量控制仪表的数字发生很大的变动时，需要用人工的方法进行操作。如果显示的数字发生了较小的改变，则表示是由于仪表本身的原因造成的。另外，还要进行 PID调节的参数设定有无问题；如果流量仪表发生了异常的变化，或者是发生了错误的变化，那么就说明它与工艺操作过程有关联，需要对其与工艺操作过程之间的对应关系进行检验。如果在流量仪表和控制系统中，其变化的数值都是最大的，那么就需要通过人工远程来对其进行分析，并对其进行适当的调节。如果该数值的变化非常显著，那么就有可能是因为工艺操作而造成的故障；如果这些数据没有改变，或者改变不大，则表示该数据是由仪表本身造成的。遇到这种情况时，要对流量计进行检修和测试。其次，假如这两项指标的值都是最小时，就需要对测量仪表进行检查，假如测量仪表的仪表是正常的，那么就说明仪表的显示部分存在问题。其次，如果检测器上显示的是一个极小的数值，则可以判断是调节阀门还是调节装置发生了问题。4.4 物位仪表的常见故障与处理在对故障进行处理时，要十分谨慎小心，由于每个仪表的精确测量与仪表的操作过程的细心程度息息相关，所以我们要遵守“先观察再动手，先外部后内部”的原则，如果出现了问题，首先要看是不是由于工艺方面造成的，并且需要与其他的仪表相比较来确定故障发生原因，并且要使用各种方法来区别内外问题。由于工作过程和工作媒介的原因，导致了电气浮动筒液位发生异常的现象，对这种现象要从工作条件出发进行分析。在对液体水平位置进行检测时，一般都会首先用玻璃液位仪来进行测量和检测，然后再看仪表运行情况的稳定性。假如水平线处在正常的水平，那么就有可能是液位自动控制系统有问题，需要对液位自动控制系统进行检查。5 结束语综上所述，石油化工行业与人民的生存和社会的发展密切相关，提高其自动化控制技术的运用水平，能够确保石油化工行业的安全稳定运行，同时也能够更好的适应仪表设备的检测需求。在石油化工生产过程中，由于各种因素的作用，使自动控制仪表产生了各种问题，从而不利于提高石化生产的效率5。因此，必须对石油化工自动控制仪表中的常见故障做进一步的分析，并制定有针对性的维修方案，以降低由于故障而导致的经济损失。维护石油化工行业的利益。参考文献1 张孝孝，魏明瑞，屈喻.石化企业自动化控制仪表设备故障分析 J.化工管理，2017，22（18）：7778.2 郑鑫博.石油化工自动化仪表的使用与有效维护 J.石化技术，2018，25（9）：231-231.3 李丹.浅谈石油企业自动化控制仪表设备故障分析 J.石化技术，2021，28（11）：276-278.4 刘旭.自动化控制技术在石油化工仪表中的运用分析 J.中国石油和化工标准与质量，2021，41（13）：171-172.5 柴修通.自动化控制技术在石油化工仪表中的运用 J.化工设计通讯，2022，45（7）：34-36.