現(xiàn)代煤化工行業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化儀表的相關(guān)問題探討

劉 蕓

(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西 大同 037000)

引 言

煤化工行業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一個(gè)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。近年來，隨著各類先進(jìn)生產(chǎn)控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，煤化工行業(yè)已經(jīng)得到了成熟的發(fā)展和進(jìn)步。研究顯示，自動(dòng)化控制儀表技術(shù)的發(fā)展，可以有效地提升機(jī)械產(chǎn)品的準(zhǔn)確性以及高效性[1]，進(jìn)而更好地適應(yīng)了當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展。因此，在涉及到大量、多類機(jī)械工具的煤化工的實(shí)施領(lǐng)域中，通過技術(shù)的應(yīng)用，使自動(dòng)化儀表能夠融入煤化工行業(yè)，對(duì)于提高行業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平與生產(chǎn)效率具有重大的意義。

1 現(xiàn)代煤化工行業(yè)自動(dòng)化儀表特點(diǎn)及主要功能分析

1.1 自動(dòng)化儀表特點(diǎn)

煤化工是我國不可或缺的重要產(chǎn)業(yè)支柱。自動(dòng)化技術(shù)的誕生，為煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有效的保障。在實(shí)際的煤化工生產(chǎn)中，自動(dòng)化儀表的應(yīng)用應(yīng)具備功能性控制要求及數(shù)據(jù)控制行兩個(gè)特點(diǎn)[2]。其中，功能性控制要求指現(xiàn)代煤化工行業(yè)自動(dòng)化儀表需滿足可以單獨(dú)或者與其他儀表合作完成控制管理過程；數(shù)據(jù)控制行指新型自動(dòng)化儀表通過對(duì)儀表數(shù)據(jù)分析完成控制過程，準(zhǔn)確性高，時(shí)效性強(qiáng)。

1.2 自動(dòng)化儀表主要功能分析

在現(xiàn)代煤化工行業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化儀表具有不可比擬的優(yōu)勢。其主要功能如下[3]。

1) 程序化控制。在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)支持下，現(xiàn)代煤化工行業(yè)自動(dòng)化儀表在控制方式上采用了計(jì)算機(jī)編程控制模式，即程序化控制管理模式，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)控制的智能化，極大地提高了儀表控制的自動(dòng)化效率與靈活性，同時(shí)減少了故障的發(fā)生率，延長了壽命。

2) 智能綜合化的運(yùn)行控制。現(xiàn)代煤化工行業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化儀表用于對(duì)煤化工生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行綜合化的控制，具有減少儀表的硬件體積與數(shù)量以及安全監(jiān)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。現(xiàn)代煤化工行業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化儀表具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析以及應(yīng)對(duì)處理的功能，可以有效記錄生產(chǎn)中的各項(xiàng)控制數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)儀表的邏輯判斷力，降低控制設(shè)置與維護(hù)的工作量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)長期的控制過程。

4) 生產(chǎn)中的網(wǎng)絡(luò)整體控制。現(xiàn)代煤化工行業(yè)自動(dòng)化儀表通過工控機(jī)(IPC)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了整體化控制過程，即其可以對(duì)生產(chǎn)中的各類故障與安全隱患進(jìn)行檢測、分析、預(yù)警與控制，保證各生產(chǎn)階段可以很好地進(jìn)行無縫銜接。同時(shí)，自動(dòng)化儀表的整體控制還可以降低控制管理的生產(chǎn)成本和人力投入。

2 現(xiàn)代煤化工自動(dòng)化儀表安裝及試運(yùn)行中需注意的問題

2.1 安裝時(shí)需注意的問題

正確的自動(dòng)化儀表安裝操作有助于自動(dòng)化儀表的運(yùn)行及使用。由經(jīng)驗(yàn)可知，在自動(dòng)化儀表安裝時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)。1) 安裝前，技術(shù)人員要掌握施工圖、施工方案及安裝所需的技術(shù)規(guī)范。2) 安裝時(shí)，技術(shù)人員要嚴(yán)格指導(dǎo)安裝人員按照操作流程完成儀表的安裝。3) 安裝后，技術(shù)人員要對(duì)儀表進(jìn)行回路檢測、電纜敷設(shè)檢測和保護(hù)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(xiàn)代煤化工自動(dòng)化儀表安裝示意圖如圖1所示。

圖1 自動(dòng)化儀表安裝示意圖

2.2 試運(yùn)行中應(yīng)注意的問題

現(xiàn)代煤化工自動(dòng)化儀表安裝完成后，并不能直接進(jìn)入到運(yùn)行階段，而需要首先進(jìn)行試運(yùn)行。試運(yùn)行是儀表安裝完進(jìn)行正式運(yùn)行前的一項(xiàng)重要過程。試運(yùn)行中我們需要注意幾個(gè)問題：1) 技術(shù)人員應(yīng)按照國家新標(biāo)準(zhǔn)GB50093-2013規(guī)范進(jìn)行試運(yùn)行[5]。2) 為了充分驗(yàn)證儀表安裝操作的正確性，試運(yùn)行時(shí)間不得小于48 h。3) 試運(yùn)行中，嚴(yán)格檢測儀表運(yùn)行情況，并對(duì)儀表安裝中存在的影響到儀表正常運(yùn)行的相關(guān)問題進(jìn)行最后的調(diào)試等。儀表安裝后的試運(yùn)行是對(duì)儀表安裝進(jìn)行檢驗(yàn)，目的是避免安全事故的出現(xiàn)。

3 現(xiàn)代煤化工企業(yè)自動(dòng)化儀表設(shè)備的常見故障及預(yù)防

智能自動(dòng)化儀表在煤化工行業(yè)中的重要性逐漸凸顯。然而，煤化工行業(yè)的生產(chǎn)過程非常復(fù)雜，因此儀表自動(dòng)化設(shè)備的種類較多，其相應(yīng)常見故障也不可避免。

3.1 現(xiàn)代煤化工企業(yè)自動(dòng)化儀表的常見故障

現(xiàn)代煤化工企業(yè)自動(dòng)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(duì)于煤化工生產(chǎn)過程而言極為重要。煤化工溫度儀表自動(dòng)化設(shè)備的常見故障主要表現(xiàn)為讀數(shù)不夠準(zhǔn)確及溫度控制設(shè)備工作時(shí)大幅度波動(dòng)。其中，讀數(shù)不夠準(zhǔn)確主要由于儀表本身溫度補(bǔ)償板塊設(shè)計(jì)不夠合理；波動(dòng)現(xiàn)象主要由于儀表安裝工藝不夠合理或者儀表系統(tǒng)本身存在一定的故障。此外，儀表內(nèi)部器件由于受到客觀環(huán)境影響導(dǎo)致老化失靈也會(huì)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(chǎn)過程中亦十分重要[6]。壓力檢查儀表的常見故障主要表現(xiàn)為壓力表沒有反應(yīng)以及難以觀測到準(zhǔn)確壓力值兩類。其中，壓力表沒有反應(yīng)主要由于壓力儀表內(nèi)部出現(xiàn)堵塞或者是工藝介質(zhì)發(fā)生凍凝，導(dǎo)致壓力控制系統(tǒng)中出現(xiàn)死線；難以觀測到準(zhǔn)確壓力值主要由于整個(gè)工藝操作和調(diào)節(jié)系數(shù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致壓力控制系統(tǒng)的波動(dòng)性非常大。

3.2 現(xiàn)代煤化工企業(yè)自動(dòng)化儀表常見故障的預(yù)防

設(shè)備的分級(jí)管理預(yù)防和使用壽命預(yù)防是做好現(xiàn)代煤化工企業(yè)自動(dòng)化儀表常見故障預(yù)防的兩個(gè)主要方面，具體如下。

1) 設(shè)備的分級(jí)管理預(yù)防。主要包括分級(jí)管理和巡查。其中，分級(jí)管理指通過班組級(jí)管理、二級(jí)管理及考核等對(duì)各個(gè)層級(jí)形成完善的監(jiān)督機(jī)制，加強(qiáng)設(shè)備的使用登記及操作規(guī)范；巡查指通過建立一定的設(shè)備巡查制度，完成對(duì)設(shè)備的全面檢查及維修。

2) 設(shè)備的使用壽命預(yù)防。主要指根據(jù)設(shè)備的使用年限及時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢查和更換。另外，由于煤化工企業(yè)生產(chǎn)中，周圍環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，因此在自動(dòng)化儀表設(shè)備正式應(yīng)用之前，應(yīng)做好相關(guān)測試以預(yù)測故障的發(fā)生情況并提前做出具有針對(duì)性的措施。

4 煤化工儀表自動(dòng)化設(shè)備的選擇及維護(hù)

4.1 選擇良性的自動(dòng)化控制設(shè)備

在任何條件下，使用優(yōu)良、先進(jìn)的設(shè)備能夠有效降低維護(hù)和檢修難度，煤化工儀表自動(dòng)化設(shè)備的選擇也不例外。具體的，在設(shè)備選擇時(shí)應(yīng)該以現(xiàn)有的實(shí)際情況和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，同時(shí)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模充分考慮設(shè)備元件的型號(hào)、規(guī)格以及尺寸，并參考市場上同等企業(yè)的使用情況以及成本預(yù)算，在保證各個(gè)方面能夠滿足要求的前提下，選擇相對(duì)優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，提高質(zhì)量、降低維修次數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備經(jīng)濟(jì)效益的最大化。此外，由于自動(dòng)化儀表設(shè)備發(fā)展迅速，還應(yīng)做好設(shè)備的更新?lián)Q代。

4.2 建立并落實(shí)設(shè)備維護(hù)制度

由于使用時(shí)間及環(huán)境因素的影響，煤化工自動(dòng)化儀表控制設(shè)備出現(xiàn)故障在所難免。因此，需要通過建立設(shè)備維護(hù)制度，對(duì)企業(yè)所有員工進(jìn)行約束，以降低故障發(fā)生率。具體的，設(shè)備維護(hù)制度應(yīng)包括以下幾點(diǎn)。1) 掌握運(yùn)行過程中存在的安全隱患，并根據(jù)故障檢測結(jié)果開展相應(yīng)的維護(hù)操作；2) 根據(jù)檢測及維護(hù)各種故障的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不同故障類型進(jìn)行分析，并作出科學(xué)評(píng)估，降低維護(hù)成本等。

4.3 切實(shí)提高操作人員的操作水平

人的不安全因素對(duì)物的不安全運(yùn)行具有重要的影響。對(duì)煤化工企業(yè)的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時(shí)，應(yīng)該通過切實(shí)提高操作人員的操作水平，以促進(jìn)設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。具體的途徑如下。1) 提高設(shè)備操作人員對(duì)故障的認(rèn)識(shí)。2) 嚴(yán)格按照上崗培訓(xùn)的工作流程完成維修、操作人員的配置工作，同時(shí)將考核作為員工考核的重要內(nèi)容。3) 對(duì)常常接觸設(shè)備的一線員工進(jìn)行嚴(yán)格的最新技術(shù)培訓(xùn)，不斷提高一線員工的操作水平。4) 利用安裝防護(hù)支架、采取綁扎措施等方式，做好儀表的防護(hù)等。

5 結(jié)語

自動(dòng)化儀表在煤化工產(chǎn)業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，在很大程度上降低了生產(chǎn)中的安全風(fēng)險(xiǎn)。然而，只有保證儀表自動(dòng)化設(shè)備的正常、穩(wěn)定運(yùn)行，才能真正實(shí)現(xiàn)煤化工產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)等方面需求，進(jìn)而提高其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境及安全效益。為此，相關(guān)人員還需加強(qiáng)研究，設(shè)計(jì)出更為快速、準(zhǔn)確、高智能的自動(dòng)化儀表，并提出保證其安全運(yùn)行及提高其使用壽命的技術(shù)措施，進(jìn)而推動(dòng)我國煤化工行業(yè)朝著高質(zhì)量、高水平的方向發(fā)展。