論化工生產控制自動化儀表思路構建

蘭立民(浙江工程設計有限公司 浙江 杭州)

化工行業是社會工業的支柱性產業，也是國民經濟的有機組成部分，化工行業對于國計民生有著直接的影響，化工生產往往需要在密閉的設備與容器中進行，生產環境也是高溫、真空、高壓、深冷環境，在很多化工生產中，還有大量的易燃、易爆、有毒物質，為了真正落實以人為本的生產理想，保障化工生產能夠得到安全有序的進行，就必須要采取科學合理的措施將生產參數維持在合理范圍中，實現化工生產的現代化與自動化，要實現這一目的，就需要應用控制自動化儀表。

一、化工生產控制自動化簡介

化工生產控制自動化就是將自動化裝置按照合理的配置方式應用在化工設備中，替代操作人員的勞動，這不僅可以實現化工生產的自動化，還可以有效減少工作人員的工作壓力，這種使用自動化裝置管理化工生產的模式就是化工生產控制自動化。

化工生產控制儀器的自動化最早產生于上世紀40年代，到了60年代的后期，自動化儀表開始朝著高性能與小體積的方向發展，化工生產也逐步的實現了連續與大規模生產。但是，在社會的發展之下，傳統的人工操作方式也越來越難以適應化工生產的發展需求，這就呼喚一批自動化裝置，這些自動化裝置包括變送器、執行器、調節器、檢測元件以及其他相關裝置。在70年代后，自動化儀表技術也得到了一定程度的發展，尤其是計算機與網絡的發展給自動化技術帶來了新的發展契機。在這一背景下，智能化儀表、數字化儀表、程序控制器也得到了廣泛的使用，這極大的推動了化工生產的發展。

二、化工生產控制自動化儀表的類型與構建思路

根據使用功能的不同，化工生產控制自動化儀表可以分為以下幾個不同的類型：

1.溫度儀表

化工生產離不開溫度的知識，常用的溫度儀表有熱電偶和熱電阻兩種方式，在這兩種類型的儀表中，根據生產工藝的不同，又能夠派生出各類不同的儀表，如耐磨熱電偶、特殊熱電偶、多點式熱電偶、防爆式熱電偶等等。

2.物位儀表

化工行業與液位測量有著密切的關系，化工生產又有其不同的特點，因此，在物位儀表上，是沒有通用性標準的，根據測量方式的不同，物位儀表能夠分為電容式、雷達式、激光式、輻射式、重錘式、超聲波式、電接觸式、壓力式、靜電式、浮力式、矩陣渦流式等不同的類型。

3.壓力儀表

壓力儀表的使用與化工生產安全有著密切的關系，一般情況下，化工生產的壓力極限為300MPa，與之相關的設備有壓力儀表、變送器和壓力傳感器，這能夠用在粘稠狀、高溫截止、易結晶、粉狀介質的測量工作中。在壓力儀表方面，能夠分為活塞式、彈性式與液柱式三種方式。

4.流量儀表

流量儀表也是化工生產中的常用儀表，是壓、流、液（位）、溫幾個內容中的一個種類，流量儀表對于化工生產有著十分重要的作用，流量與管道和流體有著密切的關系，這種流量是單位時間中流體有效面積體積與溫度、壓力的補償。

流量測量的方法是很多的，包括容積法、速度法、推導法、直接法等方式，從細節上來分，又能夠分為容積式、轉子式、差壓式、節流式、速度式等等，差壓式又能夠分成內椎、阿牛巴管、畢托管等形式。在這些流量計之中，我國化工生產企業常用的流量計有超聲波流量計、電磁流量計、內錐式流量計與質量流量計集中形式。在化工生產過程中，最常用的控制流量的方式就是孔板、差壓變送器、一體化孔板流量計幾種手段。

5.分析儀器

從化工生產的工藝上進行分析，為了保障生產能夠安全、穩定的運行，必須要穩定好生產過程中的流量、壓力、溫度、液位等因素，為此，需要對生產的物料成分進行分析，同時，在社會的發展之下，人們對于環保的要求也越來越高，從這一層面而言，加強對排放物質的分析也尤為重要。

基于這一因素，在近年來，各個國家都十分注重分析儀器的研究，并在其中投入了大量的人力，研究的成果包括核磁、紫外光譜、紅外光譜、質譜、氣相色譜、液相色譜等化學分析儀。除此之外，軟件技術也在化工生產控制自動化儀器中得到了廣泛的使用，這一技術能夠將常規的科學運算、計算機技術與數學模型進行有機的結合，有著良好的推廣意義。

6.執行器

執行器包括調節機構與執行機構兩個部分，調節閥對于化工生產系統有著極為重要的影響。在化工生產中，啟動執行器的應用范圍最為廣泛，其中使用最多的就是氣動薄膜調節閥，在智能定位器的廣泛應用之下，氣動薄膜調節閥的性能得到了良好的改善。調節閥主要根據其標準特征、設計模式、測試結果來應用。根據閥體結構的不同，調節閥能夠分為直通支座、直通平座、三通型、軟管閥、蝶閥、籠型閥、球閥幾種不同的類型，調節閥的應用范圍十分的廣泛，尤其是在石化煉油企業中，但是具體的特殊要求還需要依賴進口。

結語

總而言之，在社會的發展下，自動化儀表已經在化工生產中得到了廣泛的使用，這些儀表的應用能夠有效提升系統運行的安全性、可靠性、抗干擾性，也可以減小系統體積，同時，提升系統的記憶功能與數據處理功能，有效提升化工自動化生產的精度與性能。但是，由于部分因素的影響，自動化儀表的應用還存在一些問題，相信在相關專家學者的努力下，這一問題定可以得到很好的解決。

[1]朱靜山,劉世霞,楊建平.化工生產控制自動化及儀表探究[J].中國石油和化工標準與質量,2012(05).

[2]于斌,牛爽,魏革.化工生產控制過程中自動化儀表探討[J].中國石油和化工標準與質量,2012(12).

[3]宋瑞霞,劉鑫,于軍.淺議化工企業儀表安裝[J].科技與企業,2012(09).

[4]馬前進.儀器儀表與化工生產的自動控制[J].企業技術開發,2013(12).