石油化工儀表自動化控制系統的相關討論

曹石婧

（大慶油田第一采油廠數字化運維中心，黑龍江 大慶 163000）

石油化工行業在發展與生產的過程中為社會經濟的前進提供了豐富的物質資料。在社會需要的驅動力下，石油化工產業為區域經濟，乃至于國家經濟的發展都提供了強大的動力。因此從石油化工儀表自動化控制系統生產技術控制和安全生產的角度展開分析，分析和研究石油化工儀表自動化控制系統中存在的常見故障，以促進化工行業的健康持續發展，進一步提高石油化工儀表自動化控制系統的應用水平。

1 石油化工儀表自動化控制系統相關技術的概述

1．1 自動檢測與修復技術

石油化工儀表自動化控制功能的實現主要依靠自動修復技術和檢測技術，在石油化工儀表自動化控制系統修復技術和檢測技術的支持下，能夠進一步提高石油化工生產的精準性和安全性及生產效率，避免石油化工生產中出現設備故障的問題。由于石油化工生產環境相對復雜，因此生產過程中的每個環節都存在一定危險性，而應用石油化工儀表自動化控制系統，則可以實時對每個生產環節進行監管。當控制系統監測到安全隱患時，會通過人機交互界面向管理人員發出警報，并明確標注故障位置，以幫助管理人員及時檢查和處理故障設備。尤其是對環境中的壓力、溫度計生產流量的監控，自動修復和檢測技術能夠快速、精準的監測的故障地點并及時提醒管理人員處理，該項技術有利于降低化工生產安全事故的發生。此外，自動修復和檢測技術在化工生產過程中的應用，可以代替人工控制，減少人工失誤情況的發展，進而減少安全事故，促進化工企業健康發展。

1．2 PID先進控制技術

PID控制技術通常也被稱為多變量控制技術。在社會飛速發展中PID控制技術憑借監控精準、動態測量等優勢在化工產生有了廣泛的應用，極大的促進了化工行業的發展。目前，該項技術已經成為了化工行業大力引進的先進自動化技術。基于DIS技術的PID控制技術，結合了化工產生發展需求以及其他先進技術，屬于創新綜合型自動化控制技術。PID控制技術在石油化工儀表自動化控制系統的應用，主要是通過軟件控制，實現化工生產環節的實時監控和管理。化工行業在應用石油化工儀表自動化控制系統過程中，由于受到多項技術的影響，化工生產可能會存在對多變量測量需求，而PID控制技術則可以在滿足生產需求的基礎上，識別出化工生產設備之間具有的關聯性，并通過軟件控制實現對生產設備的操作和管理。目前，PID控制技術與石油化工生產自動化控制技術和石油化工儀表自動控制系統的有機結合，已經成為了化工行業實現持續發展的必然途徑。

1．3 人機界面處理系統

石油化工儀表自動化控制系統中的人機交互系統主要是基于信息技術和計算機技術進行開發的，在多種信息技術的支持下，人機交互系統能夠采集控制系統中其他系統的數據，并通過石油化工儀表自動化控制系統現場總系統對數據進行整合和分析，同時借助計算機系統編程指令，實現對數據的實時反饋。例如，在化工生產過程中，如果控制系統監測到線路溫度過高，則會及時提醒管理人員進行處理。此時，管理人員則可以通過人機交互系統下達操作指令，當溫度管理系統接收到操作指令后，會傳遞給相關人員進行及時處理，或者自動啟動降溫設備降低線路的整體溫度。目前，控制系統人機交互系統搭載的顯示屏幕，多為CRT、LED等，在執行操作任務時，管理人員必須詳細了解和掌握交互系統的操作指令，以及時明確操作指令的具體含義，進而實現化工生產的全過程管控。

1．4 檢測模型分析技術

在應用石油化工儀表自動化控制系統過程中，首先需要合理運用檢測模型分析技術對石油化工儀表自動化控制系統進行實時監測，在分析技術的幫助時，深入分析和挖掘石油化工儀表自動化控制系統的海量信息與數據。通過對信息數據的分析、處理、整合等，及時判斷出控制系統存在的隱性故障，并制定針對性處理和解決措施。在應用分析技術對石油化工儀表自動化控制系統進行實時監測時，想要針對性的處理海量信息數據，就需要利用集成分析技術，實現對控制系統中信息數據的自動化處理和分析。利用分析技術的檢測功能，能夠精準、快速的監測到控制系統中存在的安全隱患，避免安全事故的發生，有利于進一步提高化工生產效率和質量，進而促進化工行業的持續發展。

2 石油化工自動化控制儀表常見故障及原因分析

2．1 溫度儀表系統故障

在石油化工生產過程中，由于不同生產環節對于溫度的要求存在一定差異，若無法嚴格控制生產溫度，不僅會影響化工產品生產質量，而且也會影響生產效率，而石油化工儀表自動化控制系統的應用可以實時對生產溫度進行監測和控制。在化工生產過程中，常見的溫度儀表故障問題主要有以下幾種：（1）溫度儀表系統故障，溫度參數不準確，生產過程中的溫度無法嚴格的控制，該情況的發生可能會造成嚴重的生產事故，不僅會影響化工產品生產質量，而且也會造成設備損壞等問題。（2）在化工產品高溫生產環境中，生產設備內部溫度過高可能會導致溫度儀表中的催化劑失活，進而導致溫度儀表出現故障，導致后續產品生產工藝銜接不到位，此外，也會造成生產物料發生變化，進而增加了化工生產清理與恢復成本。（3）溫度儀表設備老化、軟件故障、傳感器故障等都會到時溫度儀表參數不準確。

2．2 壓力儀表系統故障

化工產品生產過程中通常會存在高壓環境，而壓力儀表則能夠監測環境壓力，并以數值的方式直觀的顯示在儀表盤上。在高壓環節中，壓力儀表能夠保障施工人員的安全以及生產工作的安全性。在高壓環境中，壓力儀表存在的常見故障包括：（1）壓力儀表設備壓力值參數錯誤，當壓力儀表設備出現系統故障時，便會出現參數錯誤的情況。該情況會造成有毒物品泄露、人員傷亡等安全事故。（2）壓力儀表密封失效，當壓力儀表出現密封件老化情況時，便會造成壓力儀表氣密性下降，進而導致壓力儀表參數讀取異常。（3）壓力儀表設備老化，流通管道堵塞，進而造成系統故障。該情況時造成壓力儀表運行故障的主要原因之一。

2．3 液位儀表系統故障

在化工產品生產過程中，生產設備液位儀表設備監測系統和數據傳輸與分析系統，對化工生產效率、生產周期、生產監管等，以及化工生產管理方案的落實，都有著一定的影響。如果化工生產設備液位儀表設備發生故障，不僅會造成化工產品質量和生產效率降低，而且液位儀表設備出現破損的情況，也會導致有害物質和有毒氣體泄露，進而造成生產設備損壞。另外，在化工產品生產過程中液位儀表出現故障的常見原因主要包括設備故障、設備滲漏、管道滲漏等，上述情況都會造成液位儀表參數讀取錯誤。如果在化工產品生產過程中出現液位儀表故障問題，不僅會極大的影響生產的穩定性和安全性，而且也會出現環境污染以及企業經濟效益和社會效益下降等情況。

3 石油化工自動化控制儀表常見故障的改善策略分析

3．1 溫度儀表系統常見故障的改善策略

溫度儀表故障是化工產品生產過程中常見的一種問題，主要包括溫度儀表讀數錯誤、設備故障、設備損壞等情況。為有效避免溫度儀表軟件故障、傳感器故障、設備老化等情況的發生。化工企業需要結合實際生產情況和設備應用情況，構建完善健全的儀表設備管理制度，通過制定儀表設備維護、保養、維修等管理措施，以定期或不定期的方式，對溫度儀表進行詳細的檢測，以及時發現溫度儀表存在的隱性故障，并通過保養和維修管理，進一步降低溫度儀表出現故障的情況，進而保證化工產品生產的安全性和穩定性，保障產品生產質量和生產效率，促進化工企業的持續發展。

3．2 壓力儀表常見故障的改善策略

在化工產品生產過程中，針對自動化控制系統壓力儀表中存在的故障問題，需要化工企業在日常生產管理過程中，定期對壓力儀表進行檢查和維修，以及更換壓力儀表密封器件，及時清理傳輸管道中存在的雜物，保障壓力儀表設備運行的可靠性和安全性。此外，在產品產生過程中，為進一步減少壓力儀表故障情況，化工企業需要結合實際發展情況，制定人才培訓方案，規范化工生產流程和生產標準。通過開展安全教育培訓活動，以講座、海報、公眾號推送等方式，進一步提高施工人員安全意識。另外，化工企業還需要構建完善的生產設備檢查和維修制度，并將其落實到每個生產環節中，以保證儀表設備的運行可靠性和安全性，促進化工生產穩定、安全運行。

3．3 液位儀表系統常見故障的改善策略

針對化工生產過程中液位儀表設備存在的故障問題，需要化工企業根據實際生產要求、液位儀表設備應用環境以及以為液位儀表設備性能和質量展開綜合性分析。對于液位儀表設備常見故障，化工企業需要在實際生產過程中，落實液位儀表檢查、保養、維修等制度，定期對液位儀表設備進行檢查，及時發現儀表設備存在的隱性故障，并更換故障設備。此外，管理人員也可以通過更換儀表構件的方式，對液位儀表進行定期維護，進而保障儀表設備在化工生產過程中的穩定性和安全性，同時避免儀表設備因為設備故障或者軟件故障造成生態污染、環境污染等問題，保障環境保護與化工生產的和諧發展。

4 優化石油化工儀表自動化控制系統的相關建議

為進一步強化石油化工儀表自動化控制系統在化工產品生產過程中的應用，化工企業需要積極探索自動化控制系統的功能和作用，充分發揮出石油化工儀表自動化控制系統的價值和優勢，促進石油化工儀表自動化控制系統管理水平的進一步提升，為此，化工企業需要從以下三方面加強石油化工儀表自動化控制系統的應用：第一，提高石油化工儀表自動化控制系統的精準化控制和管理。即，利用計算機控制系統，實現對自動化系統的實時監測和管理，進而提高自動化控制系統的數據分析能力、處理能力，同時實現對化工產品生產過程的自動化控制。第二，優化石油化工儀表自動化控制系統安全一體，規范自動化控制系統的維修、管理、保養措施。化工企業也需要做好自動化控制系統的數據監控和反饋工作，定期開展石油化工儀表自動化控制系統的故障檢查工作，進一步保障自動化控制系統的安全運行。第三，工作人員作為石油化工生產的重要主體，企業需要重視操作人員技術能力和綜合租養的提升，通過教育培訓活動，進一步提高工作人員的業務能力，進而滿足化工生產自動化管理工作的需求。

5 結語

石油化工行業作為中國重要的支柱性產業，石油化工企業新的社會發展階段有新的機遇也有新的挑戰。石油化工儀表自動化控制系統作為化工產品生產環節中的角色，自自動化控制技術發展以來，石油化工儀表自動化控制系統逐漸向智能化、自動化方向發展。石油化工儀表自動化控制系統在化工產品生產過程中的應用，不僅能夠提高化工產品生產質量和生產效率，而且也能夠保證產品生產的有序運作。除此之外，石油化工儀表自動化控制系統的應用，有利于促進化工企業的持續發展，在社會需求的推動下，化工生產與自動化設備的結合，可以進一步減輕工作人員的勞動量，進而提高化工產品生產效率，為企業的健康、持續發展奠定基礎。