時間:2023-07-21 16:49:51
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石油化工產(chǎn)業(yè)具有自身的發(fā)展特征,在石油化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程中存在著大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是生產(chǎn)的實時狀況的集中體現(xiàn),對這些數(shù)據(jù)的有效控制、管理及應(yīng)用,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對石油化工生產(chǎn)過程的有效監(jiān)督,而且對于石油化工產(chǎn)業(yè)的科學(xué)有效管理和長遠發(fā)展同樣具有積極的促進作用。因此,實現(xiàn)石油化工自動化技術(shù)的良好發(fā)展,首先應(yīng)該注重對這些數(shù)據(jù)的分析和管理,實現(xiàn)信息集成共享??傊?,信息集成是綜合自動化的核心技術(shù),也是石油化工業(yè)自動化技術(shù)的主要載體,為了促進我國石油化工自動化技術(shù)的發(fā)展首先必須注重信息集成,實現(xiàn)信息共享。
2模擬自動化技術(shù)應(yīng)用的流程
一方面,石油化工產(chǎn)業(yè)的煉油及后續(xù)利用過程非常復(fù)雜,石油化工自動化技術(shù)的直接應(yīng)用具有一定的風(fēng)險性,需要做好前期準(zhǔn)備工作;另一方面,石油化工自動化技術(shù)應(yīng)用本身也是一項系統(tǒng)性工程,具有一定的復(fù)雜性。因此,為了保證石油化工技術(shù)的有效應(yīng)用,應(yīng)用之前最好進行流程模擬。所謂流程模擬,是指對石油化工自動化技術(shù)的應(yīng)用過程加以模擬,即建立能夠反映石油化工生產(chǎn)過程的模型。進行流程模擬,在石油化工產(chǎn)業(yè)正式綜合運用自動化技術(shù)進行生產(chǎn)之前首先將生產(chǎn)的工藝原理與整個系統(tǒng)化煉油生產(chǎn)過程緊密結(jié)合,可以為自動化技術(shù)的實際應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ),對于提高石油化工生產(chǎn)過程的結(jié)構(gòu)優(yōu)化能力也具有積極的促進作用。
3綜合考慮各項因素
在石油化工生產(chǎn)中采用自動化技術(shù),除了技術(shù)本身的核心競爭力之外,還應(yīng)該綜合考慮安全、效率與成本等各項因素。首先必須考慮安全問題。安全是一切產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最基本準(zhǔn)則,石油化工自動化技術(shù)的應(yīng)用也不例外,一方面要保證自動化設(shè)備和裝置本身的安全運行,另一方面還應(yīng)該對這些設(shè)備和裝置進行定期檢查,做好設(shè)備和裝置的維護工作。其次,應(yīng)該考慮自動化技術(shù)的運作效率。石油化工自動化技術(shù)是在綜合評價傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的基礎(chǔ)之上提出的,應(yīng)該具備比傳統(tǒng)生產(chǎn)方式更好的工作效率,否則就失去了采用自動化技術(shù)的意義。因此,在石油化工自動化技術(shù)的實際應(yīng)用中,企業(yè)應(yīng)該通過先進的工藝流程模擬技術(shù)和科學(xué)的管理方式不斷提高自動化設(shè)備的生產(chǎn)效率,實現(xiàn)石油化工產(chǎn)業(yè)的最優(yōu)發(fā)展。第三,應(yīng)該考慮自動化技術(shù)的應(yīng)用成本。先進的技術(shù)設(shè)備和技術(shù)工藝顯然能夠促進石油化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的提高,但是如果自動化技術(shù)的應(yīng)用成本過高則不符合企業(yè)追求經(jīng)濟效益的初衷。因此,在石油化工生產(chǎn)中采用自動化技術(shù)還應(yīng)該考慮投入自動化技術(shù)的研究與應(yīng)用所需要的總體投資,權(quán)衡自動化技術(shù)應(yīng)用的利弊,實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效益的最大化。
4結(jié)語
【關(guān)鍵詞】石油化工儀表 自動化控制 技術(shù)措施
現(xiàn)階段經(jīng)濟正在迅速進步,與之相應(yīng)的石化行業(yè)也擴大了規(guī)模。面對信息化的新形勢,石化企業(yè)有必要運用自動化控制的基本技術(shù)來實現(xiàn)儀表改造,在此基礎(chǔ)上明確實時性的石化生產(chǎn)信息。從目前階段來看,石化企業(yè)通常面對激烈的行業(yè)競爭,與此同時也應(yīng)當(dāng)滿足現(xiàn)階段較大的石油消費總量。同時,石化生產(chǎn)通常包含了較復(fù)雜的流程,各個環(huán)節(jié)都表現(xiàn)出較高風(fēng)險性。面對新的石化工業(yè)趨勢,企業(yè)需要致力于升級改造自動化儀表,完成智能化以及自動化的儀表操作與控制。因此可以得知,對于石化行業(yè)進行的日常生產(chǎn)有必要全面加以控制,對此應(yīng)當(dāng)選擇自動化控制的方式,確保在根本上提升石化行業(yè)日常運行的實效性。
1 自動化控制的基本技術(shù)特征
在傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制中,石油化工行業(yè)通常運用批量控制的自動化策略來實現(xiàn)生產(chǎn)控制,典型技術(shù)為DCS的化工控制系統(tǒng)。在自動化控制中,DCS系統(tǒng)有助于簡化流程;然而不應(yīng)當(dāng)忽視,這種控制流程也耗費了較高資金。近些年來,自動化控制相關(guān)的技術(shù)手段正在更新,這種現(xiàn)狀也突顯了自動化控制的重要價值。具體而言,自動化控制應(yīng)當(dāng)具備如下的技術(shù)特性:
(1)自動化的儀表控制有利于優(yōu)化技術(shù)措施。近些年來,自動化控制的具體措施正在獲得改進和提升,這種現(xiàn)狀在本質(zhì)上優(yōu)化了現(xiàn)階段的控制技術(shù)。從化工領(lǐng)域來講,對于儀表控制通??梢赃x擇PID方式。相比于DCS方式,PID設(shè)置了獨立性的軟件包,在此基礎(chǔ)上密切聯(lián)系了軟測量技術(shù)與動態(tài)變量技術(shù)。目前的狀態(tài)下,很多化工企業(yè)已意識到PID技術(shù)的價值,因而也開始嘗試運用串級控制的儀表測控方式。
(2)化工儀表控制構(gòu)建了交互界面?;x表實現(xiàn)自動化控制,這個過程不能缺少交互性的人機界面。運用人機交互的措施來顯示實時性的數(shù)據(jù),這樣做在根本上符合了集成性的化工生產(chǎn)。具體的措施為:在顯示器的輔助下,人機交互設(shè)備就可以顯示信號燈信息,進而為化工決策提供必要的參考。從現(xiàn)狀來看,人性化的交互界面正在逐步推廣與普及,這種模式具備直觀化以及人性化的特性,因而有助于構(gòu)建人機交互的框架。
(3)自動化控制在本質(zhì)上保障了安全性。石化行業(yè)表現(xiàn)出較強風(fēng)險性,這是因為各項生產(chǎn)操作都蘊含危險性。為了消除風(fēng)險,自動化的化工x表有必要確保安全,對于各項風(fēng)險都應(yīng)當(dāng)予以控制并且盡量消除。對于安全性加以綜合考慮,自動化控制最根本的目標(biāo)就在于保證安全,在此前提下提升利潤并且杜絕頻繁發(fā)生化工事故。
2 具體技術(shù)運用
從化工生產(chǎn)的角度來講,化工儀表應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)重要的價值。自動化和數(shù)字化技術(shù)與化工生產(chǎn)實現(xiàn)了緊密結(jié)合,這種趨勢下也誕生了安全性良好、分辨率與穩(wěn)定性更高的化工儀表。同時,自動化儀表具備更簡單的儀表結(jié)構(gòu),有助于進行實時性的化工生產(chǎn)監(jiān)管。對于在線分析而言,可以運用自動化的儀表控制來提升化工生產(chǎn)效能。從現(xiàn)階段來看,自動化控制在化工儀表領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)包含如下的具體運用:
2.1 在線的自動檢測
化工儀表的基本性能就在于自動化檢測,對于實時性的化工生產(chǎn)流程應(yīng)當(dāng)予以檢測。因此,自動化控制的措施符合了在線檢測需求。例如在生產(chǎn)中,通常需要調(diào)節(jié)為最適當(dāng)?shù)臏囟?,對此就可以借助在線儀表檢測的方式來實現(xiàn)。具體而言,自動化控制下的化工儀表能獲得實時性的生產(chǎn)溫度,精確顯示各類化工設(shè)備的實時溫度。這樣做,就可以方便實時性的化工控制。技術(shù)人員可以運用液位計的方式來完成自動測量,確??梢暬幕どa(chǎn)進程。
2.2 分散式的生產(chǎn)控制
化工儀表實現(xiàn)分散式的生產(chǎn)控制,指的是有效分化半成品以及成品油,從而確保各流程的精確性與可控性。從現(xiàn)階段的石化行業(yè)來看,多數(shù)企業(yè)已經(jīng)具備了分散式的自動化控制儀表,因此也構(gòu)建了分散控制所需的化工系統(tǒng)。近些年來,新興技術(shù)正在迅速涌現(xiàn),在此前提下誕生了智能化的數(shù)字操控儀表系統(tǒng),例如兼容性的OPC化工系統(tǒng)。由此可見,網(wǎng)絡(luò)輔助下的自動化儀表控制有助于提升化工生產(chǎn)的精準(zhǔn)性,在最大限度內(nèi)減少投入成本。
2.3 現(xiàn)場總線的自動化控制
在智能化的趨勢下,現(xiàn)場總線控制也逐步運用了自動化手段來確保控制實效。近些年來,某些化工企業(yè)已經(jīng)引入了微型化與數(shù)字化的新式總線控制,自動化控制下的現(xiàn)場總線系統(tǒng)還可以共享信息,通過實時性的手段來傳輸化工信息。因此在現(xiàn)場總線的幫助下,企業(yè)內(nèi)部各部門都可以隨時溝通,提升智能化層次。對于綜合性的化工管理成本進行了降低,同時也在根源上提升了化工生產(chǎn)中的自動化水準(zhǔn)。
3 結(jié)論
石化生產(chǎn)的根本目標(biāo)就在于保障安全性,對于生產(chǎn)效能進行全面提高。從儀表控制的角度來看,如果能運用新時期的自動化技術(shù)實現(xiàn)控制,那么就可以在根源上提升企業(yè)獲得的綜合效益,同時也杜絕了儀表控制中的誤差。由此可見,自動化技術(shù)與儀表控制應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)密切結(jié)合,運用自動化的手段和措施來檢測各項生產(chǎn)指標(biāo)。截至目前,自動化控制運用于化工儀表的具體實踐并沒有達到完善,因此仍有待長期的改進。未來的化工生產(chǎn)中,關(guān)于自動化的儀表控制還需要摸索經(jīng)驗,在此基礎(chǔ)上服務(wù)于石油化工綜合效能的提升。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:自動化控制系統(tǒng);配電自動化技術(shù):石油化工;應(yīng)用
中圖分類號: F407 文獻標(biāo)識碼: A
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,科技水平也不斷提高。石油化工產(chǎn)業(yè)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一,其自動化技術(shù)越來越受到人們的重視,對其研究也日益增多。本文以石油化工的配電自動化技術(shù)為主要研究對象,對其進行了具體分析。
一、石油化工的自動化技術(shù)要求
(1)安全控制要求。應(yīng)對關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵部位進行定期專業(yè)化故障診斷、檢測、維修,認真保證其安全。(2)效率控制要求。對于效率的控制要求主要通過先進的科學(xué)理論、合理的計劃調(diào)度和相應(yīng)的模擬流程技術(shù)來提高設(shè)備和有關(guān)裝置的生產(chǎn)效率,這樣也能夠提高原材料的使用率,保證資源的合理利用。(3)成本控制要求。成本控制就是要在先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)能源的最小化使用,盡可能降低能源和原材料的消耗,通過建模、控制以及優(yōu)化等技術(shù)來提高相關(guān)產(chǎn)品的利用率和合格率,進而降低相應(yīng)的成本。
二、配電自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
配電自動化技術(shù)從總體上來說是一個集成的系統(tǒng),這項技術(shù)主要是用在配電網(wǎng)上面的多種設(shè)備,通過遠程進行實時監(jiān)控和協(xié)調(diào)工作。配電自動化是近幾年來我們發(fā)現(xiàn)的新技術(shù)領(lǐng)域,也是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)與配電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方面很好相結(jié)合的一個例子,可以說是電氣自動化技術(shù)發(fā)展使用的典型案例。目前,電氣自動化技術(shù)中的配電自動化技術(shù)在我國以及一些發(fā)達國家已經(jīng)得到了廣泛使用和大力推廣。就發(fā)達國家來說,歐美等包括日本在內(nèi)的發(fā)達國家已經(jīng)開始了對配電自動化技術(shù)的使用和推廣,并且通過大量實踐證明了這項技術(shù)的優(yōu)越性,表明了這項技術(shù)能在很大程度上有效地提高配電網(wǎng)運行的可靠性,并且能夠進一步保證效率的最大化。配電自動化技術(shù)在石油化工業(yè)作業(yè)中應(yīng)用的主要目的是要提高電能供應(yīng)的高質(zhì)量,從而減少人員的工作強度。在充分利用和發(fā)揮電氣自動化技術(shù)的各種先進設(shè)備的優(yōu)勢前提下,為石油化工企業(yè)工程以及電力公司雙方都帶來可觀的經(jīng)濟效益,能夠最大限度地提高勞動效率。另一方面,我國在配電技術(shù)方面的應(yīng)用也有一定的發(fā)展過程,主要經(jīng)歷了 3 個特殊的發(fā)展階段,即柱上自動化、依靠遙控控制檢測自動化及靠計算機輔助的自動化,截至目前,國內(nèi)的自動化配電網(wǎng)技術(shù)都是依靠這 3 種方式來實現(xiàn)的。
2.1 柱上設(shè)備自動化
自動化技術(shù)在這方面的運用主要是考慮到了要使自動化配電的開關(guān)設(shè)備之間能夠有效的配合,其中主要的設(shè)備就是重和器分段以及對故障進行檢測的故障檢測器。通過多種設(shè)備的配合使得故障得到隔離,從而進一步恢復(fù)區(qū)域的供電。這種技術(shù)的主要特點是:工程量相對較小,工程的投資較小,不需要為了工程的需要配備相關(guān)通訊網(wǎng)絡(luò),同時現(xiàn)有的配電網(wǎng)中也能夠進行方便的改造而不影響其他方面的工作。但是這種技術(shù)也有其缺點,那就是重和器在工作過程中需要很多次地進行重組操作,并且必須通過正確的判斷后才能對發(fā)生故障的區(qū)域進行清除解決,然而這樣頻繁的操作會嚴重沖擊電網(wǎng),有可能導(dǎo)致停電現(xiàn)象,同時,用電設(shè)備也可能損壞。
2.2 遙控遙測自動化
自動化技術(shù)在這方面的應(yīng)用主要是取決于 FTU 和相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò),需要的設(shè)備主要是 FTU、通訊網(wǎng)絡(luò)以及計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),通過這 3 個方面技術(shù)的配合使用來進一步實現(xiàn)遠程的、實時實效的監(jiān)控。遙控遙測自動化技術(shù)是柱上設(shè)備自動化技術(shù)在一定程度上的升級,這項技術(shù)可以通過人工來實施遙控、遙調(diào)以及遙信,這樣就能及時地對電網(wǎng)的負荷進行切換。但是遙控遙測設(shè)備自動化技術(shù)工程量相對較大,同時投資的金額也相對較大,所以在改造現(xiàn)有的配電網(wǎng)上面有很大的難度,可行度比較小。
2.3 計算機輔助自動化
計算機網(wǎng)絡(luò)輔助設(shè)備自動化技術(shù)可以說是比較高級的自動化應(yīng)用技術(shù),這種技術(shù)的主要使用設(shè)備是 FTU、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及高級的應(yīng)用型軟件等技術(shù)。通過這種自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)配電方面的管理系統(tǒng)以及包括人工智能技術(shù)在內(nèi)的技術(shù)的混合應(yīng)用,這種自動化技術(shù)不僅能夠進行遠程的檢測遙控,同時還對原有的配電管等進行管理系統(tǒng)的完善,使得配電系統(tǒng)能夠在很大程度上實現(xiàn)相對自動化的運行,而不影響其他工作。但是這種自動化技術(shù)相對于上面兩種自動化技術(shù)來說,需要的投資和工程量都是空前巨大的。
三、配電自動化技術(shù)在石油化工應(yīng)用中存在的問題
石油化工方面為了能夠相對可靠地提供電力,相關(guān)的電力部門先后經(jīng)過了大幅度的檢查維修,對以前存在的線路進行了一定的改造,大大提高了化工企業(yè)的供電質(zhì)量。另一方面,我們需要看到的是,我國在利用配電的供電方面還存在著很大的問題。就拿 21 世紀前 7 年來說,故障出現(xiàn)次數(shù)仍較為頻繁。表 1是這幾年由于這方面問題而出現(xiàn)的故障次數(shù)。
從表 1 中可以看出,故障出現(xiàn)次數(shù)正逐年下降,這說明供電可靠性有所提高。但是我們還應(yīng)看到,因為石油化工企業(yè)以及相關(guān)工作的特殊性,配電需要大量的線路,且線路距離非常長。加之石油化工工作的環(huán)境相對較差,另有自然因素帶來的大風(fēng)、大雨等,就使得該趨勢很難得到有效保障。就像表 1 中所示,2004 年以后故障減少的幅度相對前幾年有所降低,減少次數(shù)也逐年降低,所以降低相應(yīng)故障出現(xiàn)次數(shù)也是很有難度的。
四、配電自動化技術(shù)在石油化工中的實際運用
目前電氣自動化技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在配電網(wǎng)自動化供電技術(shù)的應(yīng)用上。這項技術(shù)的應(yīng)用主要是保證石油化工企業(yè)在工作時,油田的工作能夠不受其他因素的影響。這種技術(shù)的應(yīng)用能夠使電網(wǎng)在進行工作時,發(fā)生故障的區(qū)間實現(xiàn)相應(yīng)的隔離,從而在某些區(qū)間發(fā)生故障的情況下,其他區(qū)間還能正常工作,不影響其他環(huán)節(jié)的工作進程。配電設(shè)備自動化主要通過兩個方式進行工作的:
4.1 就地進行控制
就地控制在這方面主要表現(xiàn)在,不需要通信方式就能夠?qū)⒐收线M行隔離,這是因為,配電設(shè)備自動化只要能夠檢測到電壓的加時限,經(jīng)過多次重合后就可以將故障進行隔離。配電設(shè)備自動化的工作原理其實很簡單,當(dāng)饋線出現(xiàn)了無法挽回的故障時,重和器會合不上閘,一旦重和器合不上閘,就會發(fā)生跳閘現(xiàn)象,這樣的話,發(fā)生故障的兩頭就會因為兩端的負荷開關(guān)斷開、沒有電壓的支持,從而分開,無法工作。分開之后,重和器會再次進行合閘,而此時負荷開關(guān)在進行設(shè)定后就會自動地關(guān)上,經(jīng)過這樣一個簡單的過程之后,故障就會被輕松隔離,之后可以再將重和器進行調(diào)度,重新連接上開關(guān)之后就可以恢復(fù)電力,正常地輸送電力了。
4.2 遠程進行遙控
配電設(shè)備自動化在遠程遙控上的應(yīng)用主要是,靈活應(yīng)用一定的通訊手段,進而實現(xiàn)遠程遙控。包括可以進行電動操作的負荷開關(guān)、遠程通訊的饋線遠程終端技術(shù) FTU 以及饋線的自動化控制中心部位這 3 個主要部分。這種遠程控制技術(shù)相對已經(jīng)比較先進,控制技術(shù)的核心部位主要是 FTU,F(xiàn)TU 可以通過對相關(guān)情況的分析,采集到一些相關(guān)聯(lián)開關(guān)的運行狀況,然后對這些采集到的情況進行分析得出相應(yīng)結(jié)果,分析結(jié)果作為對故障區(qū)域定位的依據(jù),從而準(zhǔn)確找出故障位置,然后通過遠程遙控控制線路開關(guān),最后使得正常區(qū)域的供電得到恢復(fù)。
五、結(jié)語
綜上所述,自動化技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用是一種必然的發(fā)展趨勢,它能夠有效提高油田的工作效率,進而提高整體生產(chǎn)效率,很好地保障生產(chǎn)活動有序、健康、快速發(fā)展。同時,這項技術(shù)在石油化工中的普及應(yīng)用也應(yīng)該考慮到實際環(huán)境、作業(yè)情況等,從設(shè)備的起始階段到生產(chǎn)活動過程中的各個環(huán)節(jié)都應(yīng)盡可能發(fā)揮其作用。
[參考文獻]
【關(guān)鍵詞】石油化工企業(yè);儀表自動化設(shè)備;故障預(yù)防與維護;措施
在目前的石油化工企業(yè)中,儀表自動化設(shè)備占生產(chǎn)裝置總投入的比例越來越大,儀表自動化設(shè)備在實際的運行中,雖然為石化企業(yè)的生產(chǎn)帶來了很大的便利,但是由于這種儀表自動化設(shè)備直接控制著石油化工企業(yè)的生產(chǎn)裝置,所以在運行的過程中不可避免的會出現(xiàn)故障,為了保證石油化工企業(yè)的經(jīng)濟效益,必須在平時應(yīng)做好自動化設(shè)備的維護工作,在出現(xiàn)問題時,應(yīng)該積極地采取措施進行維修,保證儀表自動化設(shè)備的正常運行,使石油化工企業(yè)能夠保證順利的發(fā)展,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟收益。
一、做好儀表自動化設(shè)備的故障預(yù)防工作
為了使石油化工企業(yè)的儀表自動化設(shè)備能夠正常運行,為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟收益,必須做好設(shè)備的故障預(yù)防工作,儀表自動化設(shè)備在未發(fā)生故障之前,就應(yīng)做好故障的預(yù)防工作,制定有針對性的、有計劃的預(yù)防性故障維護工作計劃,使儀表自動化設(shè)備的故障能夠防范于未然。因此這種故障預(yù)防工作屬于預(yù)防性維護,避免了故障發(fā)生了之后再對設(shè)備進行維護,不僅能減少對石油化工企業(yè)的正常生產(chǎn)造成損害,還能減輕事故發(fā)生后設(shè)備維護工作的難度。
1、做好儀表自動化設(shè)備的分級管理預(yù)防工作
在進行設(shè)備故障預(yù)防的過程中,應(yīng)該規(guī)范各級儀表自動化設(shè)備操作人員的管理工作,因為隨著石油化工企業(yè)的不斷發(fā)展和壯大,儀表自動化設(shè)備在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備中所占的比例也越來越大,所以在這些先進設(shè)備的操作上投入的人員也越來越多,為了保證儀表自動化設(shè)備能夠順利的運行,必須對現(xiàn)有的設(shè)備管理制度進行創(chuàng)新,建立使用現(xiàn)代石油化工企業(yè)的運行儀表自動化設(shè)備管理制度,做好設(shè)備的維護工作,在管理的過程中能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運行工作中可能產(chǎn)生的問題,并積極采取措施,使這些隱患被消除在萌芽之中。
在日常的儀表自動化設(shè)備維護的過程中,應(yīng)該對不同的設(shè)備實行分級管理的制度,實行二級維護工作,并重視日常的設(shè)備巡檢工作。在進行設(shè)備維護的過程中,應(yīng)該首先對全體設(shè)備進行全面的維護,使全體員工都投入到設(shè)備的維護過程中,然后再組織專門的人員,對重要設(shè)備進行二級維護。在進行二級維護工作的過程中,應(yīng)有選用具有專業(yè)知識的人員負責(zé)這項工作,確保能及時發(fā)現(xiàn)儀表自動化設(shè)備在運行中存在的隱患。通過這種分級管理的故障預(yù)防工作,不僅能使各級的維護人員之間權(quán)責(zé)明確,還能使原有的故障預(yù)防水平得到很大的提升,及時發(fā)現(xiàn)儀表自動化設(shè)備中存在隱患,積極采取措施,解決這些問題。避免儀表自動化設(shè)備在出現(xiàn)問題之后,再采取措施,進行維護工作,而對石油化工企業(yè)的生產(chǎn)造成的消極影響。
2、做好儀表自動化設(shè)備的生命周期預(yù)防工作
對于在具體的儀表自動化設(shè)備的故障維護過程中,由于每一臺設(shè)備都具有一定的使用周期,而且生命周期的長短還與設(shè)備所處的環(huán)境相關(guān),所以,為了增加儀表自動化設(shè)備的生命周期,減少設(shè)備出現(xiàn)故障,必須在故障維護的過程中,確保設(shè)備所處的環(huán)境是符合要求的,不會影響設(shè)備的使用,增加設(shè)備的故障。在平時的維護過程中,應(yīng)做好現(xiàn)場的測量工作,確保儀表的溫度、壓力和液位等方面在正常的范圍內(nèi),減少儀表自動化設(shè)備故障的產(chǎn)生,做好維護工作。
二、做好儀表自動化設(shè)備的故障維護工作
1、在維護中應(yīng)用儀表自動化診斷技術(shù)
在儀表自動化設(shè)備運行的過程中,不可避免的會產(chǎn)生故障,為了保證石油化工企業(yè)的利益,必須及時對政協(xié)故障進行維護,保證儀表自動化設(shè)備的正常運行,確保石油化工企業(yè)的工作效率。
在進行儀表自動化設(shè)備維護的過程中,可以采用儀表的自診斷技術(shù),來實現(xiàn)設(shè)備的維護工作,并做好設(shè)備的管理工作。儀表自動化設(shè)備的自診斷技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)相當(dāng)?shù)耐陚淞恕R驗樽栽\斷技術(shù),采用的人工智能的設(shè)備檢測和分析方法,所以能及時發(fā)現(xiàn)在設(shè)備運行中存在的問題,并通過對設(shè)備的分析,采取措施來消除這些故障,或是通過采取自動警報的方式,使維修人員能及時發(fā)現(xiàn)故障,并采取故障維護措施,保證設(shè)備的正常運行。這種設(shè)備維護技術(shù),不僅減輕了設(shè)備維護人員的工作量,還能通過其智能化的分析,為設(shè)備維護人員提供可以參考的數(shù)據(jù),使維護方案的制定更加適用于設(shè)備的維護工作。
2、確保維護和管理工作的規(guī)范性
在對儀表自動化設(shè)備進行故障維護的過程中,還應(yīng)該確保設(shè)備在管理和維護的過程中,各個環(huán)節(jié)是相互銜接,且符合規(guī)范的要求。這樣能極大地減少設(shè)備故障的產(chǎn)生。所以在對設(shè)備進行管理的過程中,應(yīng)該充分考慮石油化工企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備維護人員的數(shù)量和技術(shù),在儀表自動化設(shè)備的選購的過程中,盡量選取技術(shù)先進、功能完善、售后有保證的設(shè)備,避免在進行設(shè)備安裝的過程中,購買的設(shè)備不符合要求,而產(chǎn)生設(shè)備不能正常使用的情況或是造成設(shè)備使用壽命減短的現(xiàn)象,為日后的設(shè)備維護工作帶來困難。
結(jié)語
在石油化工企業(yè)的儀表自動化設(shè)備的運行中,為了保障企業(yè)的經(jīng)濟利益,保證設(shè)備的正常運行,必須做好設(shè)備的故障預(yù)防和維護工作,對設(shè)備進行定期的檢測,采取預(yù)防措施消除設(shè)備在運行中存在的隱患,并對已經(jīng)出現(xiàn)的設(shè)備故障進行維護。在防護和維護的過程中應(yīng)積極探索新的、有效的方法,使石油化工企業(yè)的儀表自動化設(shè)備能夠真正的為石油企業(yè)的發(fā)展做出貢獻,保證我國石油產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】自動化儀表;石油化工;設(shè)計;應(yīng)用
1.前言
近年來,人們對石油需要量逐漸增多,因此,使得石油市場在逐漸發(fā)展壯大??梢哉f,自動化儀表是石油化工生產(chǎn)不可缺少的內(nèi)容,所以,在石油化工施工階段,必須確保自動化儀表設(shè)計和施工質(zhì)量都符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。作者結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗,對自動化儀表在石油化工企業(yè)中的設(shè)計、施工以及應(yīng)用進行了詳細的闡述。
2.關(guān)于自動化儀表的闡述
現(xiàn)如今,自動化儀表在石油化工企業(yè)中應(yīng)用是極其廣泛的,自動化儀表是一工程項目。石油化工應(yīng)用自動化儀表主要包含三個階段,即設(shè)計、施工以及調(diào)試。在每個階段中,都要求有較強的專業(yè)性以及附屬性。特別是要在設(shè)計過程中,其設(shè)計人員應(yīng)該正確掌握好自動化儀表設(shè)計進度問題,并且又要將自動化儀表設(shè)計和與之相關(guān)的專業(yè)緊密相結(jié)合。由此看來,在石油化工企業(yè)中,自動化儀表的設(shè)計和施工是極其重要的工程。
3.石油化工中自動化儀表的設(shè)計工作分析
3.1當(dāng)前自動化儀表設(shè)計存在的問題分析
當(dāng)前,在石油化工企業(yè)中,自動化儀表設(shè)計還存在諸多問題,不管是什么樣的問題我們都必須引起高度重視,特別是對于細節(jié)方面的問題,必須及時消除安全隱患,以免使問題再擴大。因此,企業(yè)的相關(guān)人員必須要挖掘出自動化儀表設(shè)計出現(xiàn)的問題,這樣一來,才可以及時改正問題,從而不斷完善自動化儀表設(shè)計。
在自動化儀表設(shè)計過程中,我們首先要對用戶負責(zé),把用戶利益放在第一位。所以,設(shè)計人員應(yīng)從用戶角度出發(fā),選擇更為合理的自動化儀表類型。但是,在實際生活中,自動化儀表生產(chǎn)商難以做到從用戶角度來考慮問題,這樣一來,石油化工企業(yè)設(shè)計人員在設(shè)計時必須要從用戶角度來考慮問題,要求設(shè)計儀表必須滿足企業(yè)生產(chǎn)的需求。所以,石油化工企業(yè)自動化儀表設(shè)計人員要結(jié)合用戶參數(shù)以及工藝介質(zhì)性質(zhì)、環(huán)境等條件,將各種影響因素考慮周全,在此基礎(chǔ)上,才可以設(shè)計出更合理的自動化儀表。
3.2自動化儀表設(shè)計要注意的問題
自動化儀表設(shè)計過程中,應(yīng)該全面考慮自動化儀表選型的科學(xué)性、經(jīng)濟學(xué)以及先進性等要求。此外,還要全面考慮到運行費用,主要結(jié)合控制系統(tǒng)和檢測點的重要程度,始終堅持設(shè)計性和先進性統(tǒng)一的原則,從而最終選擇合理的自動化儀表類型。
4.自動化儀表在石油化工企業(yè)的施工研究
在石油化工企業(yè)中,自動化儀表施工是正規(guī)自動化儀表制作中極其重要的一個環(huán)節(jié),為提高自動化儀表的施工質(zhì)量,認真做好準(zhǔn)備階段的工作是非常重要的,我們必須引起高度的重視。在施工之前,要建立專門的施工領(lǐng)導(dǎo)小組,這樣一來,可以對自動化儀表施工進行全面的監(jiān)控與管理,并且將責(zé)任落實到具體的個人。從而,更能準(zhǔn)確處理好因施工質(zhì)量而出現(xiàn)的各類事件,切實提高石油化工企業(yè)自動化儀表的施工質(zhì)量。
為確保自動化儀表施工質(zhì)量,離不開施工驗收工作。因此,在進入儀表驗收階段之后,相關(guān)人員應(yīng)該對自動化儀表施工質(zhì)量加以客觀評價。檢驗人員要對施工的各個環(huán)節(jié)都進行認真檢查和驗收。驗收工作是和儀表準(zhǔn)備工作以及運行工作同等重要的。只有提高驗收工作質(zhì)量才可以確保自動化儀表的正常運行,為石油化工企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益與社會效益。
在當(dāng)前控制論的推動之下,各種各樣的智能化算法也相繼應(yīng)運而生,其中除了智能PID控制器外,多變量控制技術(shù)也已經(jīng)在石油化工行業(yè)當(dāng)中進入了應(yīng)用階段,它主要是以DCS為基礎(chǔ),可以是獨立的。同時,也可以是一個軟件包,它與多變量動態(tài)過程模型辨識技術(shù)等相關(guān)技術(shù)有關(guān)。從當(dāng)前形勢來看,煉油廠的應(yīng)用非常多,單一油源更加容易成功。其中卡邊控制等在平穩(wěn)操作基礎(chǔ)實現(xiàn)增效效果比較明顯。
5.自動化儀表在石油化工發(fā)展中的應(yīng)用
5.1溫度儀表
通常情況下,石油化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備都要有指示控制的,要求溫度范圍在-200——1800攝氏度范圍內(nèi),因此,大部分選用接觸式測量,由雙金屬溫度計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水銀玻璃溫度計,并且常選用熱電阻或者是熱電偶。這樣一來,便將信號傳遞給其它相關(guān)的溫度采集儀表。
5.2壓力儀表
由于壓力儀表和安全使用有著密切的聯(lián)系,因此,已經(jīng)受到高度的重視。一般情況下,壓力范圍0——300MPa。由于壓力傳感器、特種壓力儀表等多種應(yīng)用原理,并且在高溫介質(zhì)、粘稠狀、粉狀的壓力測量,其最高精度能夠達到0.1級。
5.3物位儀表
在石油化工企業(yè)中,常常要采用液位測量方法,因測量和被測物體的性質(zhì)有緊密的聯(lián)系,因此,除選用浮力儀表之外,物料儀表沒有其它的通用產(chǎn)品,結(jié)合測量方式主要分為靜壓式、電容式、激光式等,這已經(jīng)在石油化工企業(yè)中得到了普遍應(yīng)用。
5.4測量儀表
近年來,隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,各大企業(yè)對流量計量越來越重視,從性能角度來分析,最核心的內(nèi)容為其穩(wěn)定性以及優(yōu)化性,其質(zhì)量也是用流量加以考核的。事實上,流量是和流體以及管道有著密切的聯(lián)系。然而,我們當(dāng)前所說的流量,并不是所說的流速,指的是在單位時間范圍內(nèi)流經(jīng)有效截面流體質(zhì)量體積,此外,還必須知道另外一管道內(nèi)在同等時間內(nèi)累計流體的質(zhì)量與體積。此種自動化儀表也已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。
6.結(jié)束語
我國近幾年來在自動化儀表的發(fā)展取得了巨大進步。同時也不要只滿足于成套設(shè)備的進口,需借鑒國內(nèi)外先進技術(shù).避免底水平和基礎(chǔ)探索研究,使自動化儀表的發(fā)展更加完善??傮w來說,石油化工自動化儀表是否可以長期、穩(wěn)定的運行下去,既取決于石油化工產(chǎn)量自身質(zhì)量高低與自動化儀表選型,又和自動化儀表設(shè)計與施工有著緊密的聯(lián)系。因此,我們必須利用先進的技術(shù)來逐步完善自動化儀表設(shè)計以及施工,從而為石油化工企業(yè)的發(fā)展打下牢固基礎(chǔ)。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】石油化工;自控工程;設(shè)計特點;現(xiàn)狀;趨勢
1 石油化工自控設(shè)計概述
1.1 石油化工自控設(shè)計的目標(biāo)
石油化工生產(chǎn)企業(yè)的公用工程及其輔助設(shè)施、生產(chǎn)裝置的操作全面實現(xiàn)自動化,網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、安全化,管理信息化。為生產(chǎn)裝置運行的高效、平衡、安全、持久提供保障,市場達到最優(yōu)化。
1.2 石油化工自控設(shè)計的要求
用作石油化工自控系統(tǒng)的儀表材料必須具有防腐、防爆、耐超高溫、耐超高壓的特性。儀表要能對不同物態(tài)的物體進行測量,適用于微/高物位、微/大流量。整個自控系統(tǒng)要滿足功能多、參數(shù)多、冗余多、精度高、能耗低等要求。
1.3 石油化工自控設(shè)計策略
設(shè)計過程中要嚴格按照ICE、ISA、GB、HG等行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn)進行;建立企業(yè)信息管理和監(jiān)控一體化的數(shù)據(jù)平臺,集成信息、共享資源;采用設(shè)計招投標(biāo)制、從多個設(shè)計方案中選取性能高的作為最終的設(shè)計方案,選擇的標(biāo)準(zhǔn)既要滿足技術(shù)性的需要,又要滿足經(jīng)濟性的需要,同時還要對環(huán)境保護、人員健康和安全生產(chǎn)有益;控制系統(tǒng)和主控儀表集成實現(xiàn)一體化采購,確保投資的經(jīng)濟性和安全性。
2 我國石油化工自控設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 過程檢測儀表設(shè)計更加智能、更加精密、更加多樣
工業(yè)生產(chǎn)過程中,用來顯示、檢測、控制和記錄工藝參數(shù)的基礎(chǔ),就是過程測量儀表。石油化工的不斷發(fā)展,對儀表控制系統(tǒng)設(shè)計的要求也越來越高。電動儀表日益智能化、數(shù)字化,計算機系統(tǒng)越來越開放化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化自然就成為了新一代檢測儀表的標(biāo)志。這些檢測儀表的核心是微型計算機,具有線性化、自動補償環(huán)境因素變化以及自動校零等功能。綜合利用微波、超聲波、激光等新技術(shù)的一次檢測技術(shù),大大提高了自動控制的精密度。
同時,在過程檢測儀表的設(shè)計中更注意新型傳感器和激光、核磁共振等新技術(shù)的應(yīng)用,傳感器的集成化程度越來越高。在儀表調(diào)節(jié)回路的設(shè)計中充分利用傳統(tǒng)的積分、比例以及微分調(diào)節(jié)規(guī)律以外,還嘗試使用大滯后、前饋計算值調(diào)節(jié)等技術(shù),為自控系統(tǒng)的多回路開辟道路。
石油化工自控系統(tǒng)的設(shè)計者廣泛采用ASIC(專用集成電路),這在很大程度上促進了執(zhí)行器和傳感器的智能化和多功能化,為現(xiàn)場控制子系統(tǒng)/回路以及儀表的安裝調(diào)試帶來極大的便捷。
2.2 過程控制裝置逐漸發(fā)展成開放的分布式監(jiān)控系統(tǒng)
隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微處理技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,PLC(可編程序控制器)、DCS(分散型控制系統(tǒng))以及PCA(以個人微機為基礎(chǔ)的自動化系統(tǒng))正日益標(biāo)準(zhǔn)化、開放化,其軟件和硬件的使用也逐漸向市場通用的產(chǎn)品靠攏,同時它們還彼此融合,朝著O-DSC(開放的分布監(jiān)控系統(tǒng)分散型控制系統(tǒng))的方向發(fā)展。
目前,在石油化工自控設(shè)計中,采用較多的開放的分布式控制系統(tǒng)是FCS(基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng))。FCS用開放協(xié)議取代了封閉協(xié)議,為系統(tǒng)實現(xiàn)完全的數(shù)字通信和數(shù)字計算提供了可能。FCS采用的全分布式結(jié)構(gòu),現(xiàn)場享有徹底的控制功能,系統(tǒng)的可靠性和靈活性大大提高。FCS不采用專用網(wǎng)絡(luò),所以它可以彌補了DCS(集散控制系統(tǒng))的缺陷,它為研究現(xiàn)場總線的工業(yè)控制系統(tǒng)提供了依據(jù)。
2.3 控制系統(tǒng)設(shè)計更加先進
石油化工自動控制系統(tǒng)逐漸融合化學(xué)工程。計算機、工程控制和計算機、儀表技術(shù),越來越先進??刂葡到y(tǒng)的升級后,系統(tǒng)的控制適應(yīng)能力自然也有了提高,不僅很好的克服了系統(tǒng)自身的非線性、時變形、隨機性,還有效的解決不可檢測和外部擾動的隨機性帶來的諸多問題。組分推斷控制、預(yù)估算控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、故障診斷以及模糊控制等先進控制方法通過生產(chǎn)實踐,取得了良好的效果。
3 存在于我國石油化工自控工程設(shè)計中的主要問題
(1)DCS不能進行集成控制,很少用于工藝全過程和多裝置的控制,而大多用于控制單套裝置或部分工段。我國自行設(shè)計的DCS在軟硬件配套和可靠性方面和國際先進水平還存在較大差距,還不能充分滿足實際生產(chǎn)的需要,所以對于大型裝置的DCS仍然主要依賴進口。
(2)我國自行設(shè)計的控制軟件,盡管縱向比較有了較大提高,但是因為在商品化、標(biāo)準(zhǔn)化和性價比等方面的缺陷,推廣起來具有很大的難度。
(3)我國自行設(shè)計的儀表主要用于記錄,而引進的國外儀表也不是最新產(chǎn)品,仍停留在上個世紀中后期的水平。
(4)國內(nèi)配套的登記表缺口較多,品種也不齊全。高精度的流量計、高位液位計、特種調(diào)節(jié)閥等仍然主要依賴進口。
(5)計算機在我國石油化工自控工程設(shè)計中的應(yīng)用依然是裝置級的,部分石化企業(yè)盡管設(shè)計出了計算機綜合生產(chǎn)系統(tǒng)和信息系統(tǒng),但是由于諸多原因,投入了大量資金,收效卻甚微。
4 關(guān)于石油化工自控工程設(shè)計的幾點建議
4.1 綜合利用各種技術(shù)
大型的化工和石油生產(chǎn)企業(yè),應(yīng)充分利用計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù),加大企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計投入,全面提高管控一體化和信息集成化的程度,降低成本、能耗和原材料的消耗,通過提高產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量提高企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益,增強企業(yè)核心競爭力。
4.2 融入全方位、全層次、全生命周期服務(wù)的理念
全方位服務(wù),就是在競爭激烈的市場經(jīng)濟中,石油化工企業(yè)以信息技術(shù)和自動化技術(shù)為推手,把各部門的業(yè)務(wù)有效的橫向關(guān)聯(lián)起來,便于在市場變化時做出靈活、快速、有效的響應(yīng)。作業(yè)調(diào)度、編制計劃、銷售訂貨、貯運原材料、管理庫存和生產(chǎn)以及發(fā)送成品等方面都涉及到全方位服務(wù)。
全層次服務(wù)指的是石油化工企業(yè)對生產(chǎn)各層進行自動化管理的工作,涉及到調(diào)節(jié)基礎(chǔ)回路、控制單元、優(yōu)化裝置操作以及有效管理和有序管理等方面。
生命周期服務(wù)就是裝置設(shè)備的整個設(shè)備整個使用周期內(nèi),將信息技術(shù)和自動化技術(shù)等方面的服務(wù)和支持進行到底,涉及到裝置設(shè)備的運行、建設(shè)、改擴建、維護以及停止運行和再運行等方面。
4.3 提高自控系統(tǒng)的使用率
一個好的系統(tǒng)只有經(jīng)常使用才能充分發(fā)揮其作用,反過來,只有好的系統(tǒng)才會被經(jīng)常使用。所以在實際工作中,必須努力提高自控系統(tǒng)的使用率,這樣才能提高經(jīng)濟效益。同時,設(shè)計者應(yīng)不斷給控制系統(tǒng)升級,讓裝置發(fā)揮更大的經(jīng)濟效益。
5 結(jié)束語
石油化工自控設(shè)計人員必須加強學(xué)習(xí),拓展自己的知識面,自覺的向人工智能、計算機科學(xué)以及化學(xué)工程和過程控制等方面的專家請教,并將這些知識運用到設(shè)計實踐中去,我國石油化工行業(yè)的自動化控制和信息化水平才會有所提高,發(fā)達國家的差距才會縮小,創(chuàng)造更多、更大的經(jīng)濟效益和社會效益。
參考資料:
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關(guān)鍵詞:石油化工;電氣儀表;安全供電系統(tǒng)
中圖分類號:TQ050 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)28-0068-02
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)如計算機、控制技術(shù)、傳感技術(shù)等在石油化工行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代先進、精密測控儀器的精確度、可靠性較高,對石油化工生產(chǎn)中的溫度、壓力等測量精準(zhǔn)度高,極大地提高了石油化工生產(chǎn)的安全性,促進石油化工產(chǎn)品有效生產(chǎn)。石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用的各種精密電氣儀表的供電都屬于一級負荷,為保證石油化工電氣儀表安全正常運行,需要提高其供電系統(tǒng)的安全性,下文主要從電氣儀表等設(shè)備的電源安全性探討了提高電氣儀表供電系統(tǒng)安全性的方法。
1 電氣儀表供電系統(tǒng)的電源
1.1 儀器儀表設(shè)備及供電系統(tǒng)
石油化工生產(chǎn)中使用的精密儀器儀表設(shè)備主要有溫度儀、壓力表、流量儀、行程儀、分析測量儀、操控執(zhí)行元件、壓力變送器等,另外還有集控操作站、工程師站、各類輔助測控儀器,對于整個自動化生產(chǎn)系統(tǒng)一般采用DCS分散測控系統(tǒng)和SIS儀表測控系統(tǒng)。對電氣儀表的供電設(shè)施主要有PLC控制器、電控閥、220VAC交流電源等。電氣儀表系統(tǒng)的其他附屬電氣設(shè)備主要包括控制系統(tǒng)的機柜、分析儀機柜內(nèi)的照明設(shè)備、散熱風(fēng)扇、加熱器等設(shè)備。
1.2 主要儀器儀表的供電要求
DCS分散控制系統(tǒng)是整個自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的核心,DCS的運行安全直接關(guān)系到自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。DCS相關(guān)裝置在生產(chǎn)時一般采用雙回路電源供電,相對單回路供電具有較高的安全性。
SIS儀表測控系統(tǒng)如同DCS系統(tǒng),也采用雙回路冗余配置的電源,并配有雙電源調(diào)整器,在使用過程中只要保證一回路供電安全即可正常運行。
當(dāng)電源出現(xiàn)短時間的波動時,對現(xiàn)場儀表如溫度儀、壓力變送器等影響不大,但是參與聯(lián)鎖現(xiàn)場儀表變送信號,如軸振動、軸移位等信號會受到較大的影響,信號的偏差可能造成一系列的誤動,如聯(lián)鎖動作機組停止、閥門誤動等。為保證儀器接收信號的可靠性,一般對儀表的電源選擇雙電源并聯(lián)供電,即使用兩個回路的220VAC電源對兩臺24V直流電源供電,確保供電安全。
設(shè)備一般采用單回路電源供電,其偶爾瞬間斷電不會影響到系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),但是過于頻繁的斷電或啟動會影響設(shè)備的使用壽命,對系統(tǒng)的正常運行也有一定的
影響。
PLC、電控閥、使用220VAC交流電源的供電儀表系統(tǒng)等參與安全保護的設(shè)備需要采用雙電源冗余配置,提高供電安全,保護儀器儀表安全。
電氣儀表系統(tǒng)的附屬設(shè)備一般采用單路電源供電,當(dāng)供電出現(xiàn)短時間的故障時不影響電氣儀表系統(tǒng)的正常運行,通常直接連接市電。但為保證電氣儀表系統(tǒng)的正常運行也需要對這些設(shè)備的供電故障及時進行排除。
2 儀表供電安全患
石油化工企業(yè)的儀表供電電源一般是將電網(wǎng)220VAC轉(zhuǎn)換為24V、110V、220V三個等級的電壓,通過AC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為24VDC,對直流儀表進行供電,通過變壓器轉(zhuǎn)換為110VAC,對相應(yīng)儀表進行供電,采用UPS(不間斷電源)220VAC對需使用各種雙回路冗余配置電源儀表進行供電,并使用低壓短(斷)路器對線路進行控制。常見的石油化工電氣儀表供電安全隱患主要表現(xiàn)在:第一,對需要經(jīng)過24VDC直流供電的直流儀表沒有按照要求采用冗余配置模式;第二,DCS、PLC系統(tǒng)等需要采用雙回路電源的儀表未采用雙回路供電,而在分子線路上并聯(lián)兩個電源對回路進行供電,當(dāng)斷路器斷開、UPS電源故障、外部電網(wǎng)中斷等事故發(fā)生時,電氣儀表形成封閉的供電線路,造成短路。提高石油化工電氣儀表的安全、正常運行,需要提高電氣儀表供電系統(tǒng)的安全性、可靠性。
3 提高電氣儀表供電系統(tǒng)安全性分析
3.1 總電源
在連接市電對石油化工企業(yè)自動化生產(chǎn)系統(tǒng)進行供電時,選擇大于10kVA的供電電源,并采用兩個UPS電源或者UPS電源與市電供電并行的供電方式,在整體上確保系統(tǒng)的供電安全。
3.2 雙回路供電儀表系統(tǒng)
DCS分散控制系統(tǒng)、SIS儀表測控系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)等是石油化工自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的核心,這些測控儀表系統(tǒng)的供電安全十分重要,因此對這些測控儀表系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備在生產(chǎn)時需要確保其生產(chǎn)質(zhì)量,并在供電中采用冗余+容錯控制方式,設(shè)置兩個獨立的電源,其中一個為主電源,另外一個為冗余電源,當(dāng)其中一個電源出現(xiàn)故障停止供電時,系統(tǒng)仍然能夠正常運行,提高關(guān)鍵元件供電的可靠性。
3.3 直流供電儀表系統(tǒng)
石油化工企業(yè)的24VDC直流儀表的供電需要采用AC/DC轉(zhuǎn)換裝置,將市電220VAC電流轉(zhuǎn)換為24VDC電流。采用兩臺24VDC直流穩(wěn)壓電源,進行并聯(lián)供電,在每個電源輸出正極端連接一個大功率解耦二極管,對兩個電源進行隔離,形成直流電氣儀表的供電冗余配置,這種冗余配置方案不僅簡單、成本低廉,還有效提高了直流電氣儀表供電的安全性。
3.4 單路220VAC供電儀表系統(tǒng)
在石油化工自動化生產(chǎn)系統(tǒng)中,對生產(chǎn)中的壓力表、流量儀、位移儀、在線分析儀、小型獨立PLC控制系統(tǒng)等的供電要求相對較低,這些系統(tǒng)儀器短時間的斷電對石化產(chǎn)品的生產(chǎn)影響不大。因此為節(jié)省成本,降低線路的復(fù)雜性,對這些設(shè)備系統(tǒng)直接采用市電單路電源供電,單路220AC供電能夠滿足這些電氣儀表的供電需求,從技術(shù)層面和經(jīng)濟層面都較為合理。
單路220VAC供電儀表雖然可以在短時間內(nèi)允許斷電,但在發(fā)生斷電事故后需要及時進行搶修,長時間的斷電會影響儀表對相關(guān)數(shù)據(jù)的測量和控制,影響化工產(chǎn)品的正常生產(chǎn)。在供電系統(tǒng)中安置一個靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān),即當(dāng)UPS不間斷電源出現(xiàn)故障后,內(nèi)部電路閉鎖控制靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)將電源切換為市電,市電對石化企業(yè)電氣儀表系統(tǒng)進行隔離供電,一方面保證電氣儀表系統(tǒng)的供電安全,另一方面為對UPS電源進行搶修提供了便利。
4 結(jié)語
隨著石油化工的發(fā)展,石油化工生產(chǎn)的控制系統(tǒng)規(guī)模不斷增大、集中,形成包含眾多的測控電子儀器的控制系統(tǒng)。為保證石油化工企業(yè)生產(chǎn)中電氣儀表發(fā)揮對生產(chǎn)參數(shù)的測量和控制作用,保證石化產(chǎn)品的安全生產(chǎn),需要提高電氣儀表的供電系統(tǒng)安全性。確保電氣儀表供電系統(tǒng)的安全一方面要提高控制系統(tǒng)設(shè)備電源的可靠性,另一方面在設(shè)計、安裝、使用中合理進行供電系統(tǒng)的設(shè)計和實施,提高供電系統(tǒng)的可靠性和安全性。
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