化工自動化儀表的安裝與管理

張亞東，李金鶴，陸 佳

（江蘇藍天安全科技有限公司，江蘇南通 226004）

0 引言

化工生產中危險因素較多，對環境造成的破壞較大，涉及到的人員、設備、材料種類多樣。化工生產通常在封閉容器中進行，往往需要高溫和高壓環境，安全隱患較大。科學技術的飛速發展，尤其是計算機技術的迅猛進步，使自動化技術在化工生產過程中的應用越來越廣泛，構建自動化控制系統可以遠程控制化工儀表，及時調整化工工藝參數，使整個化工生產環節都能得到有效控制，保證生產環境的安全有序，避免出現安全事故。

1 化工自動化儀表的種類和安裝規范

化工生產項目涉及到的化工設備種類較多，根據不同的劃分依據可以將之規定為不同的類型，比如根據安裝類型劃分可將化工自動化儀表分為架裝儀表、盤裝儀表和現場儀表等。根據使用能源狀況可將化工自動化儀表劃分為電動儀表、氣動儀表及液動儀表。化工自動化儀表適用范圍較廣，種類繁多，安裝和管理過程中存在一定難度，要求技術人員具備專業的安裝知識，了解設備運行原理，能夠結合化工生產的實際需求，合理開展化工自動化儀表的安裝，保證化工生產流程的科學性和穩定性。

化工自動化儀表中的溫度檢測儀表主要基于溫度傳感器檢測化工生產過程中的溫度參數，儀表使用的溫度傳感器主要包括雙金屬溫度計、熱電阻溫度計及熱電偶溫度計等。溫度傳感器的選擇是由所測介質的溫度范圍以及物理化學性質決定的。在溫度檢測儀表測試及溫度傳感器的安裝過程中，需要注意相應型號補償導線的搭配，保證溫度傳感器的正常使用，提高溫度傳感器的靈敏性和精確性。其次，化工自動化儀表中的壓力檢測儀表主要包括現場壓力表、壓力開關及壓力變送器，主要依據壓力傳感器的測量壓差進行測量，可以有效檢測化工生產過程中密閉空間的壓力，適時監測化工反應的環境并進行報警[1]。

在化工自動化儀表的安裝與管理過程中，必須按照相應的行業規范及標準要求進行。結合儀器裝置的功能特點，明確安裝原理及設備的工作原理，保證安裝活動順利有序地開展。由于化工企業儀表種類較多，不同的儀表所發揮的功能也各不相同，在進行儀表自動化構建及設備安裝的過程中，工作人員必須明確不同儀表裝置所發揮的作用以及儀表的使用環境條件、安裝環境以及影響因素等。同時，技術人員還要明確儀表的材質特點、結構特點、工作機理等，保證安裝后的儀表能正常工作和穩定運行，提高企業的經濟效益。目前常見的化工設備儀表主要包括執行類設備儀表及檢測類設備儀，主要是對化工生產期間各種溫度、流量、壓力等參數進行測量，結合化工生產實際需求進行參數的調整與記錄，保證化工裝置正常運行。執行儀表主要根據調節類儀表的相關指令以及所測試的數據進行處理和工作，調節對應的輸入輸出量以及生產控制模式，使化工生產活動順利進行，以提高生產效益[2]。

2 化工儀表自動化安裝與管理注意事項

2.1 流量測量表精度問題

化工生產活動對原材料的精度控制要求較高。在實際生產過程中，需要各種流量測量設備和控制設備對原料的使用量進行精確的管理與控制，保證原料投入量的穩定性和精確性，避免出現過大誤差而引起反應失敗，確保生產準確科學地完成。我國化工企業多采用沖程泵實現配料的運送，通過沖程泵往復運動的柱塞合理控制配料量，實現物料的精確微量控制，保證生產過程安全開展，避免因原材料問題造成的反應失敗以及經濟損失[3]。

2.2 設備安裝前的資料準備工作

化工設備自動化儀表的安裝與管理活動涉及的材料較多，內容復雜，需要按照行業標準與規范安裝。安裝前必須要結合應用的技術、材料、設備、人員等，全面收集涉及到的資料，并制定安裝圖紙。設備安裝過程要嚴格按照圖紙要求，保證安裝的嚴謹性和程序性。安裝前的資料準備主要包括施工圖紙的準備、安裝說明書的準備以及自控安裝準備等，需要準備的資料種類較多，這些資料在很大程度上直接關系著設備安裝的成敗，也為后續的管理與維護提供有效的數據支持。因此，安裝人員必須要加強對相關資料的收集與管理，做好設備安裝數據的計算，仔細閱讀說明書，以指導后續的設備安裝工作，保證設備安裝的合理性和科學性，使安裝后的設備能長期正常運行[4]。

2.3 缺乏專業水平高的人才

化工設備建設以及自動化設備的安裝涉及的技術含量較高，需要安裝人員具備專業的設備安裝知識以及豐富的安裝經驗。目前，我國化工企業普遍缺乏專業水平高的人才，依然采取落后的工藝進行自動化儀表的安裝工作，設備的自動化性能得不到充分發揮，對企業經濟效益的提升效果不明顯，因此必須要加強高素質專業人才的培養以及引進，為人才提供充足的發展空間，提高其工作積極性，保證化工企業設備建設的自動化水平。其次，一些企業雖然已經認識到自動化儀表設備安裝與管理的重要意義，也明確人才的重要性，但從實際情況來看，化工企業普遍缺乏對現有人才的培養與維護，人才流失嚴重，現有人才培訓不到位，安裝人員實際操作與培訓內容差別較大，影響自動化設備安裝活動的順利開展[5]。

2.4 控制系統容錯性能問題

化工企業生產過程使用的溫度檢測元件主要是熱電阻和熱電偶，通過溫度檢測元件得到化工生產過程中的溫度數據，為化工生產參數的調整以及設備的自動化控制提供有效數據參考，實時監控化工設備內部的溫度變化情況。化工生產自動化控制過程中經常使用熱電偶檢測元件檢測安全柵機柜以及控制器機柜的溫度情況，熱電偶檢測元件靈活性相對更好，檢測精度更高，應用于重要設備的溫度監測過程中，能及時發現溫度異常，并采取有效措施進行處理，避免故障的擴大而影響生產。在自動化控制過程中，要求每項生產環節和生產內容都有有效的監測系統，保證每個環節的元件都處于良好的工作狀態，提高檢測數據的精確度以及控制系統的容錯性能，以保證自動化系統穩定運行。

3 化工儀表自動化設備安裝與管理對策

3.1 優化人機界面

計算機技術的飛速發展使智能化控制系統在化工企業中的應用越來越廣泛，得以真正實現自動化管理與控制，減少人力資源的使用，提高控制精度和控制效率。傳統的化工企業控制裝置和系統一般只設置一個控制室，應用智能化控制系統后需要設置并行式控制室，實現中央控制室與多個子控制室聯用的控制方法，提高控制效率。在化工企業生產控制過程中，中央控制器采用液晶顯示設備實時顯示儀表的準確信息和內容，員工可以通過人機界面進行自動化生產的輔助控制，及時調整異常參數，人機控制界面還可以確定具體的工位號以及所需要執行的操作方式，實現DCS 組態。同時也可以利用人機控制界面進行化工生產工藝流程圖及模擬圖的制作，審核生產工藝的有效性，優化生產工藝，保證生產的順利進行[6]。

3.2 增加儀器監視功能

化工企業生產過程中存在的安全隱患較多，會對人員的生命安全造成嚴重威脅，因此可以通過增加儀器監視功能的方式，保證設備運行的安全性和可靠性。做好安全檢測工作，發現安全隱患與安全問題并及時處理，保證生產安全。在設備安裝過程中，要安裝全面的監控系統，充分發揮儀器設備的監控功能，監控對象包括設備的運轉以及生產流程。在化工生產設備自動化安裝與管理的過程中，通常需要在設備安裝的同時安裝多個輔助儀器設備，使各設備之間相互協調配合以提高生產效率。由于涉及化工生產的儀器設備互相影響且互相干擾，因此在安裝過程中，要根據施工圖紙按照連貫性原則進行設備安裝，充分發揮數據監控的作用，提高監控數據的準確性，保證化工設備正常運行。

3.3 常規控制部分

常規控制部分是化工設備儀表自動化系統建設中的重要組成部分，主要通過自動化技術進行各項儀表的連續控制和批量控制，包括機動組合儀表、電動單元組合儀表以及DCS 儀表。常規控制部分控制方案的核心技術是PID 調節方式，化工企業最常用的控制方式包括串級調節方式、單回路調節方式以及前饋調節方式。控制方式要根據企業的生產目的及生產環節選擇，提高控制算法性能的穩定性與計算的速度，實現自動化系統補償和追蹤功能，提高化工設備的整體水平。

4 結束語

綜上所述，化工設備建設過程中儀表自動化設備的安裝與管理直接關系著企業的生產水平，影響企業的安全生產活動。科學技術的飛速發展使各項新技術在化工企業生產中的應用越來越深化，極大地提高了企業的生產效率和生產的穩定性。在化工設備建設過程中積極引入自動化設備，提高企業生產的安全性和可靠性，保證企業的生產效益、經濟效益和社會效益，促進企業的可持續發展。