現代煤化工行業應用自動化儀表的相關問題探討

劉 蕓

(同煤廣發化學工業有限公司，山西 大同 037000)

引 言

煤化工行業是我國經濟發展中一個重要的基礎產業。近年來，隨著各類先進生產控制技術的廣泛應用，煤化工行業已經得到了成熟的發展和進步。研究顯示，自動化控制儀表技術的發展，可以有效地提升機械產品的準確性以及高效性[1]，進而更好地適應了當前社會的發展。因此，在涉及到大量、多類機械工具的煤化工的實施領域中，通過技術的應用，使自動化儀表能夠融入煤化工行業，對于提高行業生產自動化水平與生產效率具有重大的意義。

1 現代煤化工行業自動化儀表特點及主要功能分析

1.1 自動化儀表特點

煤化工是我國不可或缺的重要產業支柱。自動化技術的誕生，為煤化工產業的發展提供了有效的保障。在實際的煤化工生產中，自動化儀表的應用應具備功能性控制要求及數據控制行兩個特點[2]。其中，功能性控制要求指現代煤化工行業自動化儀表需滿足可以單獨或者與其他儀表合作完成控制管理過程；數據控制行指新型自動化儀表通過對儀表數據分析完成控制過程，準確性高，時效性強。

1.2 自動化儀表主要功能分析

在現代煤化工行業應用自動化儀表具有不可比擬的優勢。其主要功能如下[3]。

1) 程序化控制。在當前計算機技術支持下，現代煤化工行業自動化儀表在控制方式上采用了計算機編程控制模式，即程序化控制管理模式，實現了生產控制的智能化，極大地提高了儀表控制的自動化效率與靈活性，同時減少了故障的發生率，延長了壽命。

2) 智能綜合化的運行控制?，F代煤化工行業應用自動化儀表用于對煤化工生產設備進行綜合化的控制，具有減少儀表的硬件體積與數量以及安全監測、故障分析、干擾排除等綜合化的管理功能。

3) 記憶操作模式?，F代煤化工行業應用自動化儀表具有數據存儲、分析以及應對處理的功能，可以有效記錄生產中的各項控制數據，實現儀表的邏輯判斷力，降低控制設置與維護的工作量，進而實現長期的控制過程。

4) 生產中的網絡整體控制?，F代煤化工行業自動化儀表通過工控機(IPC)網絡技術實現了整體化控制過程，即其可以對生產中的各類故障與安全隱患進行檢測、分析、預警與控制，保證各生產階段可以很好地進行無縫銜接。同時，自動化儀表的整體控制還可以降低控制管理的生產成本和人力投入。

2 現代煤化工自動化儀表安裝及試運行中需注意的問題

2.1 安裝時需注意的問題

正確的自動化儀表安裝操作有助于自動化儀表的運行及使用。由經驗可知，在自動化儀表安裝時，要注意以下幾點。1) 安裝前，技術人員要掌握施工圖、施工方案及安裝所需的技術規范。2) 安裝時，技術人員要嚴格指導安裝人員按照操作流程完成儀表的安裝。3) 安裝后，技術人員要對儀表進行回路檢測、電纜敷設檢測和保護管、接線、伴熱管線試壓檢測等[4]，確保日后使用過程中的精密性和安全性。現代煤化工自動化儀表安裝示意圖如圖1所示。

圖1 自動化儀表安裝示意圖

2.2 試運行中應注意的問題

現代煤化工自動化儀表安裝完成后，并不能直接進入到運行階段，而需要首先進行試運行。試運行是儀表安裝完進行正式運行前的一項重要過程。試運行中我們需要注意幾個問題：1) 技術人員應按照國家新標準GB50093-2013規范進行試運行[5]。2) 為了充分驗證儀表安裝操作的正確性，試運行時間不得小于48 h。3) 試運行中，嚴格檢測儀表運行情況，并對儀表安裝中存在的影響到儀表正常運行的相關問題進行最后的調試等。儀表安裝后的試運行是對儀表安裝進行檢驗，目的是避免安全事故的出現。

3 現代煤化工企業自動化儀表設備的常見故障及預防

智能自動化儀表在煤化工行業中的重要性逐漸凸顯。然而，煤化工行業的生產過程非常復雜，因此儀表自動化設備的種類較多，其相應常見故障也不可避免。

3.1 現代煤化工企業自動化儀表的常見故障

現代煤化工企業自動化儀表的常見故障主要包括溫度檢測儀常見故障及壓力檢測儀表常見故障，具體如下。

1) 溫度檢測儀表常見故障。溫度檢測儀表對于煤化工生產過程而言極為重要。煤化工溫度儀表自動化設備的常見故障主要表現為讀數不夠準確及溫度控制設備工作時大幅度波動。其中，讀數不夠準確主要由于儀表本身溫度補償板塊設計不夠合理；波動現象主要由于儀表安裝工藝不夠合理或者儀表系統本身存在一定的故障。此外，儀表內部器件由于受到客觀環境影響導致老化失靈也會造成溫度檢測儀表常見故障。

2) 壓力檢測儀表常見故障。與溫度檢查儀表相似，壓力測量儀表在煤化工生產過程中亦十分重要[6]。壓力檢查儀表的常見故障主要表現為壓力表沒有反應以及難以觀測到準確壓力值兩類。其中，壓力表沒有反應主要由于壓力儀表內部出現堵塞或者是工藝介質發生凍凝，導致壓力控制系統中出現死線；難以觀測到準確壓力值主要由于整個工藝操作和調節系數不準確，導致壓力控制系統的波動性非常大。

3.2 現代煤化工企業自動化儀表常見故障的預防

設備的分級管理預防和使用壽命預防是做好現代煤化工企業自動化儀表常見故障預防的兩個主要方面，具體如下。

1) 設備的分級管理預防。主要包括分級管理和巡查。其中，分級管理指通過班組級管理、二級管理及考核等對各個層級形成完善的監督機制，加強設備的使用登記及操作規范；巡查指通過建立一定的設備巡查制度，完成對設備的全面檢查及維修。

2) 設備的使用壽命預防。主要指根據設備的使用年限及時對其進行檢查和更換。另外，由于煤化工企業生產中，周圍環境相對復雜，因此在自動化儀表設備正式應用之前，應做好相關測試以預測故障的發生情況并提前做出具有針對性的措施。

4 煤化工儀表自動化設備的選擇及維護

4.1 選擇良性的自動化控制設備

在任何條件下，使用優良、先進的設備能夠有效降低維護和檢修難度，煤化工儀表自動化設備的選擇也不例外。具體的，在設備選擇時應該以現有的實際情況和規范標準為基礎，同時根據生產規模充分考慮設備元件的型號、規格以及尺寸，并參考市場上同等企業的使用情況以及成本預算，在保證各個方面能夠滿足要求的前提下，選擇相對優質的設備，提高質量、降低維修次數，進而實現設備經濟效益的最大化。此外，由于自動化儀表設備發展迅速，還應做好設備的更新換代。

4.2 建立并落實設備維護制度

由于使用時間及環境因素的影響，煤化工自動化儀表控制設備出現故障在所難免。因此，需要通過建立設備維護制度，對企業所有員工進行約束，以降低故障發生率。具體的，設備維護制度應包括以下幾點。1) 掌握運行過程中存在的安全隱患，并根據故障檢測結果開展相應的維護操作；2) 根據檢測及維護各種故障的經驗，對不同故障類型進行分析，并作出科學評估，降低維護成本等。

4.3 切實提高操作人員的操作水平

人的不安全因素對物的不安全運行具有重要的影響。對煤化工企業的設備進行維護時，應該通過切實提高操作人員的操作水平，以促進設備的安全、穩定運行。具體的途徑如下。1) 提高設備操作人員對故障的認識。2) 嚴格按照上崗培訓的工作流程完成維修、操作人員的配置工作，同時將考核作為員工考核的重要內容。3) 對常常接觸設備的一線員工進行嚴格的最新技術培訓，不斷提高一線員工的操作水平。4) 利用安裝防護支架、采取綁扎措施等方式，做好儀表的防護等。

5 結語

自動化儀表在煤化工產業中被廣泛地應用，在很大程度上降低了生產中的安全風險。然而，只有保證儀表自動化設備的正常、穩定運行，才能真正實現煤化工產業的數據采集、處理、存儲等方面需求，進而提高其經濟、社會、環境及安全效益。為此，相關人員還需加強研究，設計出更為快速、準確、高智能的自動化儀表，并提出保證其安全運行及提高其使用壽命的技術措施，進而推動我國煤化工行業朝著高質量、高水平的方向發展。