仪表自动化在石油化工行业的应用

2022-03-13周童海陈建玲孙勤江

今日自动化 2022年12期

关键词：石油化工仪表监控

周童海，陈建玲，孙勤江

（中海石油天津分公司，天津 300459）

自动化仪表的发展提高了生产流程的效率，越来越多的大型石油化工工厂依靠自动化仪表系统来进行安全高效的工作，自动化仪表的发展让石油化工行业在安全的状态下稳步前进。

1 石油化工企业自动化仪表的不良问题分析

1.1 石油化工企业自动化仪表使用材料不过关

石油化工企业自动化仪表在整个工作过程中占据非常重要的地位，在生产过程中要保证自动化仪表的质量。采用好的材料生产出来的自动化仪表不仅生产效率高，而且不易损坏，降低了后期的维护以及修理的成本。但是有些公司把生产自动化仪表的材料替换为质量差甚至不过关的材料，以此牟取大量利益。这种自动化仪表生产出来一旦使用，非常容易出现质量问题，不仅提高了后期的维护修理成本而且还有可能造成井喷，后果十分的严重。因此，需要对生产自动化仪表的材料进行严格保证，确保生产出来的机器没有质量问题。

1.2 自动化仪表的腐蚀问题

对于开采石油来说，自动化仪表的使用率几乎达到100%，需要不断地维护与保养来保证自动化仪表的正常工作。自动化仪表的腐蚀工作做到位可以带来非常多的好处。

（1）自动化仪表的抗腐蚀能力的提升，可以延长自动化仪表的使用寿命，更好地发挥石油化工企业自动化仪表的价值。

（2）可以很大程度地避免腐蚀导致的安全事故的发生，有很多事故都是因为腐蚀自动化仪表导致仪表失灵而造成的。

（3）防腐技术的提高，可以提高自动化仪表的工作效率以及质量，对企业的经济和社会效益都有着非常良好的作用。

1.3 相关人员的安全意识薄弱

石油化工企业的工作安全性一直都是人们比较关心的内容，良好的安全意识可以避免很多事故的发生。但是目前，相关人员对安全意识不够重视，认为一般不会出什么问题，因此也不重视学习安全方面的知识。这种情况一旦发生事故，那都是不可估量的损失，所以必须改变现状，加强对工作安全知识的学习，切实保护好每一个人。

1.4 资源浪费严重，操作难度较大

自动化仪表的操作难度较大，大多数工作都需要大量的技术人才来完成，而且利用技术人才进行石油化工作业的过程中也会出现很多突发状况，往往会导致石油化工不能顺利进行。如果工作人员出现技术失误的话，还会破坏石油资源，使石油化工行业产生损失。且传统的石油化工中使用的人力资源的专业知识和能力也不够，在石油化工中积累的实践经验也不足，对在工作中遇到的问题也不能及时发现并有效的解决，导致人们在使用的过程中出现问题，使得资源被严重浪费，从而造成不必要的麻烦，甚至还要进行自动化仪表维修等，加大了石油化工行业的工作成本。还有部分施工人员的技术不能根据自动化仪表和材料的更新而进行改进，在自动化仪表出现问题后也不能找出原因，因此石油化工工作的质量就被降低。

1.5 自动化仪表智能监控运行问题

目前自动化仪表系统安装智能监控机主要有几种考量：①为了保护工作。在工作过程中，监控机的监控系统可以实时对工作数据等进行监控，一旦出现异常数据，可以及时上报问题并生成日志。②为了保护系统在调试过程中可能出现的安全问题。③查询一些记录如事故或者调整记录等。目前对于智能监控机主要有两种观点造成分歧，一种观点比较支持一直使用智能监控机工作，慢慢地把自动化系统的监管工作交给智能监控机，保证其自动化工作。另一种观点就是不想完完全全地把自动化系统监控工作交给智能监控机。虽然智能监控机的集成度比较高，但是由于系统的不完善，可能在处理某些工作时不能做出合理的处理方式。笔者认为应该在安置智能监控机的基础上，适当安排值班人员，相互配合来做好自动化系统的管理工作，做到高效的自动化管理。

1.6 自动化仪表的维护修理缺少专业人员

随着工业建设逐渐广泛，自动化仪表的数量和种类不断增加，但是目前维护人员的维护水平尚不能满足发展的需要。如果要解决这一问题，需要培养一支高水平的专业性队伍。因为对于采用只能接口的自动化仪表来说，有时需要二次开发，工程量比较大，随着自动化仪表的升级，与自动化仪表相关的如接口、程序、系统等都需要升级，这就需要维护人员的水平非常高，临时找来的维护人员不能够完全胜任这项工作。目前具有二次开发能力并且具有维护能力的人员少之又少。

2 自动化仪表在石油化工企业发展中的应用分析

2.1 自动化分散智能监管系统

分散式的智能监管系统可以在自动化仪表的整个工作步骤中都进行监管，并且可以把有效的信息进行处理。在分散式的智能监管系统中，智能监管系统可以随时观察自动化仪表的工作情况，然后再对相关管理人员进行工作情况汇报，从而让管理人员了解自动化仪表技术的实际工作情况。相关管理人员对自动化仪表技术在工作中不满意的部分可以经过协商后进行改进，通过分散智能监管系统向自动化仪表传递修改后的信息，从而改变自动化仪表的工作状态。分散智能监管系统还可以对自动化仪表的整个工作过程进行记录和保存，方便相关管理人员进行随时检查。分散智能监管系统结合网络信息技术对自动化仪表仪表进行实时记录，可以减少信息记录的错误，使分散智能监管系统记录的信息更准确。

2.2 自动化压力温度仪表的应用

温度是石油化工工作中的一项重要指标，很多石油化工产品的生产温度都有一个范围，一般是在-200～1800℃，如果生产出的产品温度超过了这个温度区间，那么产品的质量往往不能得到保证，所以这时自动化压力温度仪表就起到了很大的作用，它可以对温度进行一个较为准确的调整，使其温度不超过规定区间。另外，热电阻也会以信息的形式传递给自动化压力温度仪表，帮助自动化压力温度仪表对工作时所需要的压力有一个严格的把控，毕竟在工作中，石油化工生产的质量和生产时的安全性是和压力紧密相关的。自动化压力温度仪表都能对其进行很好的控制，提高生产的质量以及安全性。

2.3 自动化流量仪表

自动化流量仪表可以对管道中流动的液体的密度以及横截面积做出一个精准的检测，因其高精度的特点，已经被广泛应用于石油化工企业。目前自动化流量仪表已经逐渐与新时代智能化技术融合，不仅保留了自动化流量仪表的精准化，而且对其计算性能也有了较大的提升。通常情况下，石油化工的生产运行往往需要较高的测量精度，因此工作人员需要在设计时全面掌握自动化流量仪表的特性。而为了满足流量仪表较高的性能要求，设计人员对仪表的调制应维持较高水准。在需要计算某一管道需要流动的液体体积或者密度时，自动化流量仪表可以很快计算出并且将数据汇总成一个报告，又或者是自动化流量仪表在激光多普勒中加入微型计算机后可以提高对复杂信号的接收与转换能力，极大地提高了石油化工的工作效率。

2.4 自动化仪表的管理

对于自动化仪表的管理即是对于自动化仪表的维护以及检修工作，要想使自动化仪表进行稳定的工作，必须由专业的管理人员对自动化仪表进行管理。检修技术对于自动化仪表是非常重要的，因为在自动化仪表的发展中，需要经常对其运行状况进行监控，主要包含自动化仪表的运行状态、运行方式等，检修技术可以在这些自动化仪表运行中出现故障时发出警报，然后由工作人员进行维修，而且也能够对自动化仪表在运行时各方面的数据进行一定的处理，如果数据异常，就会有工作人员去解决，这样可以避免危险的发生。而且通过数据的分析，工作人员可以根据数据精准地找到自动化仪表出现问题的地方，然后对自动化仪表进行维修。应用智能化技术可以发现自动化仪表在工作时出现的问题，传统的检测故障的技术在检测自动化仪表的过程中，不仅时间长，而且也难以找到自动化仪表出现故障的位置，自动化的应用可以使自动化仪表在工作时的安全性有所提高，自动化仪表可以通过和网络信息化技术结合，对自动化仪表的工作状态进行合理控制和定时检查，并对工作中的有效数据信息进行收集和传送，及时发现故障的地方并维修，就能减少自动化仪表受到的损害。

2.5 利用数据分析来提高自动化仪表的管理水平

通过智能化所得到的数据能够给自动化仪表的维护管理工作带来很大的帮助，不仅可以提高管理的质量，而且还能产生非常可观的经济效益。通过人工智能对自动化仪表进行详细的分析与备份，更好地帮助工作人员来进行自动化仪表的维修，而且备份也能够对以后再次发生类似的故障来及时的制定修理计划，节省时间精力，提高修理效率，也增加了石油化工的工作效率，而且可以及时反映自动化仪表的工作状态，看是否为高负荷高压运转，如果为高负荷高压运转，将及时更换设备进行接替工作，防止安全问题的发生，提高运行效率。对于石油化工自动化仪表可以根据相关的技术来进行自行控制，不仅安全高效，而且极大降低了工作人员的工作量，只需要定时给这些自动化仪表检查维护即可。

2.6 重视石油化工自动化仪表工作时产生的腐蚀问题

在自动化仪表作业过程中，由于油田使用的年代也比较长久，特别是在一些比较潮湿的地方安装的自动化仪表，容易发生生锈、被腐蚀等问题，有关技术人员一定要对这些油井进行处理，进一步进行保护，加强防腐措施。比如，在选择油井安装的环境时，尽量选择湿度小的环境，或者借助其他的防腐材料，将自动化仪表的外部进行包裹，在选择防腐材料时还要注意自动化仪表的材料和防腐材料是否冲突，避免自动化仪表作业时在运行的过程中出现问题。可以使用膜隔离技术：此方法较于其他方法对比来说原理较为简单，其原理是在使用的自动化仪表表面覆盖一层薄膜将污染物隔离起来。此方法不仅简单，成本还极低，做好防腐工作后，有关人员要进行定时检查，观察材料是否有其他的异常情况。同时，在对自动化仪表内部和外部实施防腐措施时，要根据不同自然环境条件下的油气技术管线制定对应的措施，比如在自动化仪表进行工作时，要由专业的技术人员根据自然环境的实际情况对自动化仪表进行防腐蚀处理，所使用的自动化仪表生产材料要能适应当地自然因素的影响，从而对自动化仪表作业时的运行情况进行初步的优化。必须根据专业的防腐蚀技术应用原理对自动化仪表作业时进行防腐蚀设计，并且使防腐蚀成本降到最低，这样不仅可以对自动化仪表作业时进行优化运行处理，还可以使这项工作的成本得到控制。

2.7 注重工作人员安全意识的培养

在进行自动化仪表开始工作前，一定要对工作人员进行培训和教育，把在工作过程中可能出现的安全问题进行总结，让工作人员重视这些问题，避免在自动化仪表作业过程中出现同样的问题，提高人们的安全防范意识。由于这是一项比较复杂的工程，因此要选择专业能力技术强的工作人员。即使是有一定专业能力的工作人员，也要让这些人进行定期学习和培训，让他们掌握更多的专业技能，防止在自动化仪表作业时的过程中出现技术问题而导致意外伤害。在整个自动化仪表作业中，必须加强对各个技术人员的选择，要尽量选择专业技术能力强的优化运行问题处理人员，避免在高难度和艰苦工作条件下，因为个人技能问题导致的自动化仪表作业时出现质量问题。同时，要加强对工作人员的管理，一旦出现工作不认真等问题要有严格的惩治制度，不能让其他工作人员效仿。相关工作人员要不断地对自己的自动化仪表作业的专业知识进行巩固和应用，在工作中也要有一颗负责任的心，形成良好的管理体系。