石化自動化儀表的可靠性及發展

吳 迪

（大慶油田自動化儀表有限公司，黑龍江大慶 163453）

石油化工產業有著生產環境復雜、惡劣、多變的性質，同時石油化工企業的生產中還有著有毒有害、易燃易爆等危險發生，會給石油化工企業的員工生命和財產帶來威脅，給周邊的環境造成影響，所以對石油化工企業中的生產過程和生產工藝使用科學合理的技術手段進行監督和管理，保障石油化工企業的生產安全。目前石油化工企業中數據的監測、數據的計算、數據的處理、參數的收集、數據的存儲都離不開儀表，傳統的儀表已經不能滿足現代化的使用需求，必須應用更加智能化、可靠性強的自動化儀表，解決傳統儀表中可能出現的問題，具有廣闊的發展前景。

1 石油化工自動化儀表的類別

石油化工企業在生產過程中自動化儀表發揮著重要作用，是降低企業生產過程中安全事故發生概率的重要儀器，自動化儀表能夠有效地監測石油化工企業生產環境。石油化工企業中應用的自動化儀表種類和數量都比較多，主要包括物位儀表、壓力儀表、溫度儀表、測量儀表等。石油化工企業生產過程中的溫度很高，在-200～1 800℃，水銀溫度計的測量范圍在-49～359℃，因此在石油化工企業中并不適用。石油化工企業中自動溫度儀是經常使用的設備之一，通過自動溫度儀能夠及時將生產中的溫度傳遞到溫度采集儀器中，了解和掌握生產中溫度的實時變化。利用計算機編程軟件，自動物位儀可以測量不同位置的溫度，實現物位預警，一旦出現液體冒罐就會發出警報，降低事故的發生概率。相比傳統的壓力儀表，自動壓力儀表測量有著準確度高、耗時短、更加耐用的優勢，自動化測量儀在使用前可以將流量值設置在一定的數值，流量值一旦超出的設定的數值，就會發出警報并自動進行調節，避免流量過大，始終保持在合理的范圍之內。

2 應用類型角度下的石油化工自動化儀表可靠性分析

我國石油化工行業在最近的幾年中高度重視節能減排理念，建立智能化、綠色環保的生產工藝，應用現代化、自動化的設備，石油化工企業中自動化儀表就是其中比較明顯的一種。石油化工企業在最近的發展過程中，現代化建設水平越來越高，應用了ERP 經營管理平臺，同時建立了信息基礎設施與維修平臺、MES 生產營運平臺等，提升了企業的工作效率，為企業創造了更大的經濟效益，石油化工企業中自動化儀表的應用在計量儀表基礎和信息基礎設施方面發揮著重要作用。

2.1 溫度儀表

自動化儀表在石油化工企業中的應用，對生產過程中現場的溫度能自動記錄并分析處理，自動化溫度儀表中主要使用的是接觸式雙金屬溫度計，主要的組成部分為電熱組，起到的作用為將各種溫度通過溫度采集儀表進行傳遞，能夠對生產中溫度數據的變化實時顯示，數據分析處理的效率更高，生產運行更加安全穩定。

2.2 壓力儀表

石油化工企業生產過程中，經常涉及腐蝕介質或者晶體介質，需要使用壓力儀表對以上介質的壓力值進行測量，通常使用的壓力儀表測量范圍在0～30MPa，測量的范圍比較小，數據精確度較低。自動化儀表與傳統的儀表相比較，有著耐用性強、可靠性高的優勢，在石油化工企業的生產中更加安全穩定。

2.3 物位儀表

石油化工企業生產過程中，靜設備原料、成品或者半成品的液位測量是十分常見的，但是因為原料材質的不同，測量會存在較大的差異，需要選擇不同的測量物位儀表，每種原料液位的測量都需要使用對應的物位儀表，才能得到相關的數據。自動化物位儀表是利用現代化技術手段針對不同物位的不同形式用計算機編程來測量，還可以實現自動化的物位預警，避免出現液體冒罐的情況，有效地對石油化工企業中的安全事故進行控制，促進石油化工企業的長遠發展。

2.4 測量儀表

石油化工企業中，生產運行的安全是首要作用，生產運行中需要實時地對流量進行測量和控制，通過控制閥門的開放程度、數據的分析結果控制好流量。傳統使用的測量儀表只是提供一個簡單的數據作為參考，工作人員通過收集到的數據參數對閥門的開放程度自行的調整，整體效率較低，同時還會出現數據的偏差。自動化測量儀表可以事先對流量數值進行設置，一旦流量值超過設定的數值就會發出警報并自動進行調節，使流量保持在合理的范圍之內。自動化測量儀表可以自動記錄下生產中產生的數據信息，通過記錄的數據信息得出一個參數值，與傳統的手動測量相比，自動化測量儀表具有精確度高、時效性強的優勢。

3 功能優勢視角下自動化儀表的可靠性分析

自動化儀表中的電腦芯片隨著我國科技水平的不斷提升，技術水平也越來越高，測量控制的準確度也越來越高，自動化儀表使用的可靠性和實用性越來越好。

3.1 具有更為精準的計算能力

在石油化工中，充分地利用現代化的技術手段，通過內部安裝的微型電腦芯片，精準地對測量結果進行控制。芯片通過軟件控制接口進行準確的計算，通過儀表內部反復的運算和對誤差的自行控制實現計算與記錄結果的更加準確。自動化儀表的結構與傳統測量儀表相比較，更加簡單，降低了儀表制作的成本，未來有著更大的研究和發展空間，實現了自動化儀表的可持續發展。

3.2 具有更加豐富的存儲功能

自動化儀表與傳統儀表在信息的存儲上有著較大的優勢，存儲的種類更加豐富，能存儲的數據參數數量更多，同時自動化儀表內部安裝了實時的存儲器，邏輯性更強，存儲的信息不會受到外界的干擾，具有較強的抗干擾能力，準確度更高。自動化儀表是在現代化科技的基礎上制作完成的，內部安裝的微型電腦芯片在數據的存儲上有著巨大的優勢。自動化儀表中的微型電腦芯片可以對實時數據進行收集、分析、處理，傳統的儀表在數據記錄過程中只能在某一點上進行數據記錄，不能實現數據的綜合記錄和分析處理，一旦出現新的數據需要記錄，上一次的數據就會被覆蓋，不能實現數據的重復記錄和分析。傳統的儀表并沒有設置存儲功能，一旦出現停電或者儀表故障，相關的數據很容易丟失，就需要重新對數據進行記錄，浪費大量的人力和時間。自動化儀表的優勢在數據的存儲上十分明顯，通過內部微型電腦芯片實現記錄數據的重復分析處理，而且還具有連續記憶能力，對運行的效率有所提升，自動化儀表中數據的記錄與處理都是通過自身內部電腦進行控制，因此在分析和處理數據的時候實效性更強，準確性更高，實現石油化工企業的長遠發展。

4 石油化工自動化儀表的發展趨勢

石油化工產品在眾多的領域中都有著廣泛的應用，尤其是航天航空、國防軍工、交通、醫療等方面發揮著重要的作用，所以石油化工產品在生產過程中對于產品的質量有著嚴格的要求。一方面人工進行操作時，不可避免存在一定的操作失誤，可能對產生的質量產生影響，一旦沒有達到化工產品所要求的工藝和標準，就會給后期的使用帶來一定的安全隱患。石油化工產品的生產環境比較惡劣，具有高腐蝕、高污染的特點，施工人員長期在惡劣的環境中工作會給其身體健康產生一定的影響，嚴重的情況下可能威脅到施工人員的生命安全；另一方面，石油化工產品的生產過程中存在一定的危險性，如果發生安全事故就會危害施工人員的生命財產安全，嚴重的話可能出現人員的傷亡。

4.1 石油化工自動儀表功能更加完善

根據我國對于石油化工企業的發展規劃，我國石油化工產品的年平均增長在8%左右，不斷提升化工產品的利潤值。我國石油化工企業在目前的狀況下，發展前景越來越可觀，規模變得越來越大，創造的經濟效益也越來越高。其中自動化儀表在石油化工企業中的應用越來越多，石油化工自動化儀表想要滿足現代化的市場需求，就要不斷地向著精巧化、智能化、功能化的方向發展。首先，自動化儀表內部的結構要不斷地精巧，利用電磁、超聲波、科氏等技術對現有的自動化儀表內部設置進行融合；其次，完善石油化工自動化儀表的功能，目前計算機技術、網絡技術、人工智能技術越來越先進，在自動化儀表中應用以上技術，儀表的功能就會更加完善。尤其是人工智能技術，目前在眾多的領域中都取得了良好的成績，發揮著重要的作用，自動化儀表中應用人工智能技術，可以有效降低石油化工生產中發生安全事故的概率。

4.2 石油化工自動化儀表具有更強的控制能力

我國部分石油化工自動化儀表的控制方式還比較傳統，已經不能對設備進行全方面控制，通常只能對某一種功能進行控制。隨著我國科技的不斷發展進步，石油化工自動化儀表的控制系統更加完善，控制能力也越來越強。中小型的分布式控制系統是以計算機控制系統為基礎建立的，其中包含了顯示、控制、計算、通信等各種技術，在監控級和控制級等多級計算機系統的組成下，以通信網絡技術為紐帶，實現配置得更加方便靈活，分散控制，集中操作等功能，控制的能力也更強。主要的組成包括管理計算機站、現場控制站、記錄站、工程師站、數據采集站等，由數據采集站和現場控制站等對地層信息采集工作進行控制，將生產畫面通過網絡傳輸到監控級計算機，計算機集中控制和管理以上數據信息，例如計算方案的優化、發出警報、報表統計、故障診斷等。我國石油化工企業經歷了多年的不斷發展，已經取得了一定的成績，但是也存在一些問題，主要表現在企業的規模較小、產能分散、創新能力不強等，想要不斷地提升我國石油化工企業的生產效率，就要樹立明確的發展目標。

5 結束語

隨著科學技術的不斷發展，信息化技術在各個領域中應用越來越廣泛，尤其是自動化儀表在測量、計算、監控上都有著重大的突破。要不斷引進先進的技術和設備，根據我國國情的實際情況，創造出更加優越的自動化儀表產品，促進我國石油化工企業自動化儀表的可持續發展。