石油化工自动化仪表设计及安装调试技术分析

石油化工自动化仪表设计及安装调试技术分析

张鹏宇

天津市昊永化工工程有限公司天津300300

摘要：我国石油化工行业的现状特点是：生产介质易爆、易燃、有害以及有毒，同时工作环境多变、复杂，如果出现任何的安全问题，都会威胁到生命健康与自然环境，以至于有必要借助于合理有效的技术和规范调节、监控石油化工生产过程中的有关工艺参数，力求从根本上实现安全生产的终极目标。利用稳定性与可靠性更高的石油化工自动化仪表，逐渐淘汰以往的在数据存储、参数采集、数据计算及处理、数据监测等角度具有劣势的仪表显得尤为重要，以达到符合目前石油工业生产需求的标准，确保避免传统仪表弊端的制约，可以预见其具有非常良好及广阔的发展空间。

关键词：石油化工；自动化；仪表；安装调试；技术；分析

1导言

随着石油化工新工艺的不断开发引进及安全环保要求的提高，对仪表自动化检测和控制，智能化操作及安全可靠自动保护提出了更高的质量和技术要求，而这必将引起项目投资成本中仪表部份的权重，本文从设计、施工、调试三方面的技术细节着手，提出了优化方案和策略，达到了质量和成本的控制。

2设计阶段策略

2.1设计规范定义

在设计开始前，业主和设计院首先要制定一套适用的设计规范和准则，对于中外合资企业，由于涉及到双方母公司的行业及国家强制执行规范方面的冲突，因此制定一个优先等级以附合当地的法律法规及得到地方政府的项目审批和建成后的验收是至关重要的。一般原则是项目所在国家或地方政府的强制执行规范为最高优先等级，其次是母公司行业强制执行规范，然后是合资企业或设计院指定的经业主批准的行业设计规范。这对项目投资成本控制，设计过程管理，实现项目的审批，验收及移交都起到关键作用。

2.2采购策略

在大型合资项目中，通常是由上下游生产链组成的多套装置合成，每套装置是数亿或数十亿的投资项目，这必然要分几个项目组来完成，考虑到设计院资深工程师的工作负荷，通过招标分到几个设计院来完成每个项目设计是必要的，这对设计进度和质量控制都是有益的，但对仪表的设计采购管理带来了麻烦，特别是如何利用数量优势来得到供应商的更多折扣以节约采购成本是非常重要的。这就引入了MAV（主自控仪表供应商）的概念，也就是由各设计院提交各类仪表的技术采购规格书，通过业主MAV小组来统一报价招标选中MAV主供应商，由主供应商来负责协调各类仪表的子供应商。这是我们二期项目的采购策略，优点是：减少了业主的工作负荷，克服了人员不足，供应商给出了更多的折扣给客户，但缺点是国内MAV供应商团队实力和经验不足，协调界面多，工作量大，权力过分集中在MAV供应商团队，导致供货进度及现场支持跟不上业主的要求。总结MAV执行经验，我们在后期项目上引入MxV采购策略，它继承了MAV的优点同时也克服了MAV所带来的缺陷，把原MAV采购分成几个包也称MxV方案：MaV包括自控系统DCS&SIS包，MIV由各类现场仪表合成一个包，MPaV包由各类过程分析表合成，MAVV由各类控制阀门组成。另外不管是MAV还是MxV策略，业主都会根据现场使用情况制定出各类仪表的合格供应商清单并确保有三家竞标，优点是限制在合格供应商内竞标达到质量保证，备品备件能和现有装置共享，减少了库存成本，对安全SIS仪表型号规格都作了具体规定，实现了安全保障，同时也通过有效供应商的竞标实现了采购成本控制。

2.3ITP&FAT策略

做好采购物资的检查测试计划及发货前的工厂接收测试是关系到仪表安装能否顺利完成和现场调试开车是否一次成功的关键因素。因此要在开技术澄清会时定义好以下几点并体现在采购规格书中：一是是否要做FAT。二是检查测试内容和计划。三是相关质量证明文件，如材质检测报告、校验报告、出厂合格证等。四是需提交的相关厂家资料目录和计划时间。由于仪表技术的不断更新，施工单位技术更新落后，导致现场单校时质量出现问题，甚至损坏仪表或破坏出厂设置。考虑到厂家单校条件：如人员素质、专用设备工具、环境条件都比现场强好多，且发现问题能及时处理并责任分明，防止现场单校出现问题或损坏后供应商推托责任不愿赔偿或来不及处理影响施工进度。我们的经验是做好ITP&FAT并要求厂家提供相关出厂单校记录，到现场后只做外观或通电测试，不再另行单校。特别是DCS&SIS系统的FAT是所有仪表在工厂测试中的关键：我们邀请将来管理装置运行的仪表和工艺工程师一起参与对DCS&SIS的逻辑功能复杂控制及程序的测试，并确保百分之百满足工艺控制和安全保护要求，到现场后不再重复测试，只做单回路及开车前的装置联动SIS逻辑测试。

3石油化工自动化仪表的安装调试技术

3.1自动化仪表安装开始前的准备工作

石油化工自动化仪表从结构内容上来看属于精密仪器范畴之内，其在安装时必须十分仔细和谨慎，这也是因为无论哪个环节发生问题就都会对使用造成较大影响。在这样的背景下，为了保证自动化仪表的安装质量，技术人员首先就要严格制定自动化仪表安装计划，在仪表安装工作开始前调查安装位置的实际情况，是否存在外界因素会对仪表安装造成影响。随后针对其问题制定科学有效的方案及措施，同时在实际施工方案中进行标注，确保方案中所有设备的性能良好，满足安装工作的开展要求。其次，石油化工企业还要针对安装人员开展定期专业培训活动，将专业理论与技术进行普及，全面加强人员自身的安全意识，了解和掌握仪表安装过程中的重点和难点。

3.2自动化仪表的实际安装技术

石油化工自动化仪表在实际安装过程中，必须严格按照相关规范及图纸进行安装，若是在安装时遇到需要修正和完善问题，就应该及时向上级主管部门或技术人员进行汇报，在得到批准以后方可展开操作。同时，在安装过程中，企业及时人员要在旁严格监督和指导，关注自动化仪表在安装时的所有细节和步骤，杜绝误差的发生。通常情况下，首次安装仪表的主体结构框架，安装时要利用测量仪表来获得数据，确保安装的精准性。其次，主体结构框架安装完成以后再安装零散部件，在这个过程中尽可能不出现大幅度振动，保持安装场地的稳定性。最后，在导线安装时要确保所有导线的通顺性，杜绝导线出现缠绕和交叉现象。

3.3自动化仪表的调试技术

安装好自动化仪表后，要对其进行调节，通常要对以下几点重点且全面考虑:首先要对电磁流量进行调节。第一是流量仪表流量数据上下浮动很大，一旦在调试过程中有流量数据频繁浮动的状况发生，通过对PID数据进行合理调试，进而使数据保持平稳，如果进行调试以后还有流量数据上下浮动的状况出现，就要对仪器本身的工艺问题进行全面排查，就要运用替换仪表的办法使这一状况得到解决。流量仪表指针出现最大数值，如果流量仪表指针指向最大数值，如果是由于仪表本身问题产生，可以对仪表调节阀门或信号输送设备进行排查，并对检查出的问题进行积极解决；如果是在整个安装过程中由于人为因素所产生，可以通过对阀门进行合理调节，进而合理管控指标数据，然后使指针回复到初始状态。第二，流量仪表指针出现最小数值，如果流量仪表指针指向最小值，如果仪表的其它功能运行良好，就要对实际体系或仪表内部指针是不是被异物卡死所造成的进行全面考虑，通过这种排查找出发生故障的原因并对其进行科学处理，仪表指针显示最小数值一般是由于石油以下过于集中所产生的，指针齿轮润滑效果不太好，从而使齿轮运行受到严重影响；与仪器连接的流量导管有损坏或堵塞等情况发生时，会有流量与实际状况出现极大误差等情况发生。

4结论

通过上述分析可知，由于科学技术发展越来越快，自动化仪表行业也取得突破性的进展。对于石油生产来讲，自动化仪表的使用尤为关键，运用自动化仪表可以合理的监控各项石油化工设备。所以本文通过分析石油化工自动化仪表设计及安装调试技术，能够在一定程度上促进石油化工企业的全面发展与进步。

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