自動化儀器儀表在煉化生產節能中的應用

曹 暉

（中國石油天然氣股份有限公司大港石化分公司，天津 300280）

0 引言

經濟的不斷發展給環境帶來一定影響，必須要采取保護措施進行防范，避免對環境造成破壞，保護人類家園，同時也可以推動環境發展。需要加大力度研發高科技產品，堅持節能減排的戰略目標。保護環境，減少對環境造成危害。本文主要分析在煉化生產過程中，應用自動化儀器儀表以及取得相應的成果。

1 自動化技術

最近幾年，技術在不斷發展，科技是第一生產力，我國已經加大力度研發自動化技術，取得很大成效。自動化已經廣泛應用在人們生產生活中，改善了人們生活、工作的質量，推動了時代發展。在高科技時代背景下，應用自動化技術可以改變事物發展狀態，各行各業都要靈活應用自動化技術，使企業在市場中更好生存。隨著自動化技術不斷發展，科技成果越來越成熟，同時也出現了很多新型設備，廣泛應用在工業生產中。

2 煉化生產中自動化儀表的應用現狀

在煉化生產過程中，會對整個過程進行監控，掌握所有動態，保障自動化設備順利應用。在應用控制單元和執行單元這種形式時，可以控制遠程設備，及時了解相關情況。如果發生問題也可以及時解決，可以對設備進行自動化管理，可以及時發現設備存在的安全隱患，避免造成嚴重事故，確保煉化順利生產。

在煉化生產過程中也有自動化儀表系統，它主要用來測量壓力、溫度、流量和物位等相關參數，并對其進行科學控制，確保生產參數在規定范圍內。在這個系統中還有一些其他自控系統，起到一定調節作用，及時對煉化生產進行調整，確保煉化設備具備一定生產能力。

在煉化生產過程中引用很多其他儀器，如壓力變送器，它主要用來檢測壓力容器和管線所承受的壓力，是否超過負荷，同時結合自控系統，保證數據可以安全穩定運行。將獲取到的相關數據與發展的數據進行比較，如果發現超出規定范圍就啟動預警機制，通知相關工作人員進行處理。煉化設備還安裝泄壓裝置，及時降低壓力，避免發生火災，造成嚴重后果。在測量油井產能過程中，應用自動化儀表可以及時掌握煉化生產的動態并對其進行分析，從而找出影響煉化生產的因素，制定相應措施。采取最優采油工程技術，提高水區開發效率，選擇合適的自動化儀表，及時觀察使用情況，獲取生產數據，對煉化生產進行數字化管理。

煉化生產是十分重要的工程，它的開發不斷深入，因此自動化控制系統也在不斷完善。在煉化生產過程中應用PLC 和DCS。它可以監測煉化生產中的所有性能和參數，如果發現異常，及時進行調整，確保煉化生產平穩運行，最終達到生產目標。

3 煉化生產節能中應用自動化儀器儀表

3.1 合理設計自動化儀器儀表系統

企業在進行煉化生產過程中，需要借助自動化儀器儀表來對其進行監控。這是十分關鍵的一步，在整個項目中，儀器儀表雖然只是起到一個輔助作用，但是在整個煉化生產過程中起著重要作用，它關系到項目能否正常運行。

煉化生產過程中，一些處理裝置都會設計加熱爐等耗能大的設備，檢測這種設備會使用不同的自動化儀表，降低能耗，避免造成更大損失。一些加熱爐需要收集介質進出口的溫度以及壓力參數，同時也要將這些參數信息輸送到總的控制系統，然后對其進行處理，并且將處理結果再次反饋到加熱爐，使得加熱爐實現自動平衡，優化運行，實現節能目的。

計算機科學在不斷發展，測量壓力溫度等的儀表也越來越朝著智能化的方向發展，這樣煉化工作人員的工作任務得到減輕。不再依靠人員進行管理，優化了生產工藝，同時也提高了精確性，降低了能耗。

3.2 優化自動化儀器儀表的選型

在優化其他工藝項目過程中，可以看出自動化儀表優化時需要考慮相關性能，以及它是否具備經濟性。目前，已研發出無壓損流量的儀表。因此在選擇儀表時，需要考慮技術和結構。設計聯合站時，經過對比發現，在測量同一流體過程中，采用均速管流量計進行測量，它所產生的壓力差比較小。但是這一項目十分復雜，雖然均速管流量計價格較高，但是耗能小、準確度高，因此應選擇這類儀表。

3.3 控制自動化儀表的傳輸阻力

煉化生產過程中，自動化儀表與地面之間發生接觸，會受到一定阻力，并且這種阻力會受到各種因素影響。阻力不斷加大，在線路傳輸流體過程中會消耗更多能量，介質和流量儀表之間也會發生阻礙，并且阻礙很大，實現節能目的，就要降低儀表所造成的阻礙。

（1）在流量測量裝置中，需要增加節流裝置的直徑比，這樣可以增大節流。在煉化生產監測過程中都應用了這種節流裝置，它使用范圍廣，但是從流體性質來說具有黏性。當液體傳輸經過這些器件時會形成一些漩渦，消耗很多能量。當液體靜壓力傳輸時，經過這些節流裝置也會造成損失，并且難以恢復。由此可見，壓力損失越大，直徑比就越小，兩者是反比關系。如果要減少壓力損失，就需要增大直徑比，只有這樣才可以節約能源，保護環境。

（2）可以通過控制調節閥來實現節能，為講述優化調節閥的使用，在此說明閥阻比的概念，它是指當閥體全部打開過程中，壓力降低的值除以管路總體壓力降低的數值。如果這個數據越大，說明在調節閥中所損失的能量就越多，然后在實際使用時會計算這一數值，一般所規定的數值在0.30.5，氣體的閥阻比較高。在煉化生產過程中，會利用調節閥來控制流量，降低閥阻比，這樣可以減少機泵在運轉過程中造成的消耗，實現節能降耗。

3.4 充分利用交流變頻技術

目前，工業領域已經應用變頻技術，它的節能效果很好，具有很高經濟性，為工業生產提供便利。在工業化生產系統中使用調速計，它可以控制好速度。在生產過程中應用變頻技術，在安裝時其不會受到阻力，并且不會接觸；其次在控制速度時利用調速器直接控制機泵轉動速度，這樣可以直接有效地控制好流量；最后在調速過程中它所涉及到的范圍很廣，取得了良好調速效果，也省掉了很多環節，避免受到其他因素影響，根據使用原則選擇相應的調節閥，降低壓力。通過變頻控制器組成一個調節系統，這樣可以提高整體效率，采用這種方式可以降低電能消耗。

3.5 加強自動化儀表系統的運行維護

要使系統長期穩定運行，就需要定期維護自動化儀表系統。一般在維護過程中主要是查看檢測儀表的信號是否正常，還要檢查相關元件和線路，避免發生安全隱患，確保儀表順利運行。在儀表使用過程中也要定期進行清潔和潤滑，保證其順利運行。如干式高壓水表是對每口井進行注水，然后計算注水量，在齒輪運行時會增大耗能，但是如果注入的數值比測量值大，會使得注入的水過多，這樣也會浪費資源，因此需要檢修表芯。

4 結束語

傳統的儀器儀表應用在煉化生產中，無法有效實現節能減排的目的，因此煉化生產企業在設計階段就需要優化自動化儀器儀表系統。在安裝時也需要選擇合適類型，并對其進行不斷處理，控制好自動化儀表的傳輸阻力，使其在規定范圍內。要借助交流變頻技術降低壓力，避免浪費，同時又要維護自動化儀表系統，確保其穩定運行，避免出現問題，造成嚴重事故。