化工企業中自控儀表的設計與選型策略分析

王鵬

摘 要：化工企業是一個危險系數較高的工業，在這個行業中會出現易燃易爆，有毒有害的工作，這對于人的危害非常大。人們逐漸研究出自控儀表來代替人進行工作，自控儀表的設計與選型具有一定的專業性，那么在化工企業中自控儀表的設計與選型是怎樣完成的呢？本文會對此進行主要解析。

關鍵詞：化工企業；自控儀表；設計與選型

中圖分類號：TQ056.1 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0279-02

大家都知道化工行業是一個危險系數高、專業性強的行業，甚至有一些崗位是人類無法完成的，這就需要自控儀表來工作，自控儀表會將測量好的溫度、壓力、流量進行分析，傳遞給主控室，主控室的工人根據它傳遞回來的信息進行分析與記錄，更有利于觀察，自控儀表在其中起到的作用就是代替工人的眼睛和手，完成工人無法進行的工作，提高工作效率，解決工作中會出現的問題，保障工人的安全。因此，在化工企業中自控儀表的設計與選型是非常重要的。

1 自控儀表盤的設計與選型原則

（1）對于自控儀表盤的控制，一定要非常可靠，一定要控制好儀表盤的可靠性以及靈敏度，因為可靠性是一個儀表盤的核心，如果不能很好的控制一個自控儀表盤的話，那么在工作期間很有可能會出現技術故障，引起大的技術事故。

（2）一定要根據具體的生產要求選擇控制系統，不能盲目的選擇控制系統，控制系統一定要根據生產要求選擇，并且與之相匹配，一定要控制表盤的穩定性與它的精確度，對于自控儀表盤來說，它的精確度一定要高，并且要實現它的多功能化，不能只有單一的功能。

（3）一定要注意經濟合理性，要摒棄舊的思想，不是說儀表盤越新、儀表盤越多，就是實現了高度自動化，這是一種片面，不可取的思想，對于自控儀表盤的設計與選型，最重要的是技術的發展，而不是一味的使用經濟手段，所以在選擇自控儀表盤的設計與選型上一定要注意其經濟合理性。

（4）在設計和選型過程中注意自控儀表盤的安全性，尤其是在高溫、高壓這樣的工作條件下，如果不注意安全性的話，必然會出現技術事故，任何時候都要將安全考慮在第一方面，尤其是在這種高危行業中，將安全性作為自控儀表盤的設計選型原則，更是非常重要的。

2 自控儀表的設計技術

2.1 溫度補償設計技術

在自控儀表工作時，還有可能會受到溫度的影響，尤其是在冬季和夏季，這種影響最為顯著。因為溫度的影響，自控儀表的數據會隨之波動，這就影響了自控儀表的可靠性與穩定性。為了應對這一事件，技術人員采取了新的措施，根據溫度敏感程度的差異性，研究出了溫度補償設計技術，這項技術分為兩類，第一種是并聯式溫度補償技術，第二種是反饋式溫度補償技術。當溫度的敏感系數較為復雜時，可以使用反饋式溫度補償技術來減少溫度對于數據的影響，反之，當溫度的敏感系數較為單一時，我們可以使用并聯式溫度補償技術。總而言之，溫度補償設計技術可以有效的緩解溫度對于數據的影響，提高工作時的精準度。

2.2 自動化儀表熱設計技術

在自控儀表盤的工作過程中，它會損耗大量的熱能，并且隨著它工作時長的推移，它內部的零部件也會逐漸的提高溫度。而自動化儀表熱設計技術可以形成對溫度的有效控制，并且通過它的散熱、制冷的功能，將自控儀表的溫度控制在合理的范圍之內，讓它能夠穩定的運行，同時也可以將溫度傳感設備安裝于自控儀表的通訊卡上，這樣就能形成溫度在線檢測，可以隨時檢測到自控儀表盤工作時的溫度，如果當儀表溫度升高時，溫度傳感設備就會發出警告，這樣工作人員就能夠及時進行開啟散熱，或者是中止儀表的工作，以確保其安全性。

3 常見的自控儀表分類及選型

3.1 溫度儀表

溫度儀表包括玻璃管溫度計、雙金屬溫度計、壓力溫度計這三類，玻璃管溫度計有一定的局限性，它屬于不耐震的材質，精確度較高，比較適用于振動小、無機械損傷、觀察方便的地方，而在生產現場，還是要選擇雙金屬溫度計，比較適合現場環境。在使用雙金屬溫度計時，一定要注意量程，量程最高不要超過90%為好，在使用過程中，一定要切記保護其材質，插入長度以及連接方式。

3.2 物位儀表

在化工行業運作的過程中，會出現大量液體測量的工作，這就需要我們根據其化學特性和物理特性來進行測量，不能盲目勘測，需要我們好好挑選儀器設備型號，在物位儀表的使用中，有以下幾個方式，例如：直讀式、浮力式、靜電式、電接觸式、超聲波式、電容式、雷達式、重錘式、輻射式、激光式、矩陣流式等，方式非常多，需要我們具體問題具體分析。

3.3 壓力儀表

在化工企業眾多儀表當中，壓力儀表有著不可替代的作用，像是我們日常生活中常見到的壓力傳感器，變送器以及特種壓力儀表，都可以用于高溫、黏稠、粉狀等難以測量的介質當中，并且它的測量精準度可以高達0.1級，我們常見到的應用于測量的壓力儀表有：液柱式、彈性式以及活塞式。

3.4 流量儀表

在使用流量儀表進行測量時一定要將計量單位和刻度提前確定下來，如果當計量的刻度不是整數的時候，就需要將它歸進最近的序列數，例如：①方根刻度范圍，滿刻度范圍不應該超過95%，正常的范圍應該在70～85%之間，最小的流量刻度不少于30%。②線性刻度范圍，滿刻度不超過90%，正常范圍在50～70%之間，最小流量范圍不低于10%。其次，液體、蒸汽等，應該選取差壓式流量計，如果在溫度和壓力較大的情況下，應該去考慮，溫度和溫度壓力補償，就像是蒸汽，就要去選擇溫差補償。

4 對于自控儀表閥門選型

4.1 偏心旋轉型閥門

這種閥門適用于高粘度、高壓差、嚴密關閉的環境，它可以用于漿料介質，這種閥門的設計可以減少摩擦和磨損。例如，可以用在某些流體中或是微量固體粉末等，這種閥門的閥芯是旋轉的，采取的偏心安裝方式，在運作時，閥芯能夠拉離閥座，這樣能夠減少閥芯和閥座的密封面的磨損，將之降到最小。

4.2 控制閥門不平衡力校核

控制閥門不平衡力是控制閥工作當中不可缺少的一步，它是為了校核執行機構的輸出力是否大于介質的不平衡力，閥門動作時的摩擦力，閥心的重力等力的總和。它包含兩種方式，第一種是根據所選執行機構的輸出力，看允許壓差值是否合乎要求，第二種是根據允許壓差值選定合適輸出力的執行機構，進行控制閥門不平衡力校核是非常重要的，如果不進行校核就可能會出現閥門關不緊的情況，這就會影響運行，并且會出現一些無法解決的故障。

4.3 直通單座閥

這種閥門只含有一個閥芯，能夠保證其密封性而且泄漏量很小，但不能夠完全切斷，所以它適用于泄漏量小的場合，其壓差對于閥芯產生不平衡的推力比較大，并且它的閥門是屬于中小口徑的閥門，不適用于高粘稠度和含固體顆粒的介質，比較容易堵塞。

5 總 結

化工企業中的自控儀表對于生產起了重要的作用，因為它可以完成很多人類無法進行的工作，這樣就不會因為超出了人類所能做的范圍而放棄這種工作的現象。化工企業的運行狀況和自控儀表是息息相關的，對于自控儀表我們不能僅做如此，我們要積極的進行創新與改進，不能夠固步自封，要積極吸取國外的先進經驗與先進技術，然后結合我們自身進行改善，使自控儀表成為我國化工企業中一個優秀的技術輔助。

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收稿日期：2018-6-24