儀表自動化在石油化工行業的應用

周童海，陳建玲，孫勤江

（中海石油天津分公司，天津 300459）

自動化儀表的發展提高了生產流程的效率，越來越多的大型石油化工工廠依靠自動化儀表系統來進行安全高效的工作，自動化儀表的發展讓石油化工行業在安全的狀態下穩步前進。

1 石油化工企業自動化儀表的不良問題分析

1.1 石油化工企業自動化儀表使用材料不過關

石油化工企業自動化儀表在整個工作過程中占據非常重要的地位，在生產過程中要保證自動化儀表的質量。采用好的材料生產出來的自動化儀表不僅生產效率高，而且不易損壞，降低了后期的維護以及修理的成本。但是有些公司把生產自動化儀表的材料替換為質量差甚至不過關的材料，以此牟取大量利益。這種自動化儀表生產出來一旦使用，非常容易出現質量問題，不僅提高了后期的維護修理成本而且還有可能造成井噴，后果十分的嚴重。因此，需要對生產自動化儀表的材料進行嚴格保證，確保生產出來的機器沒有質量問題。

1.2 自動化儀表的腐蝕問題

對于開采石油來說，自動化儀表的使用率幾乎達到100%，需要不斷地維護與保養來保證自動化儀表的正常工作。自動化儀表的腐蝕工作做到位可以帶來非常多的好處。

（1）自動化儀表的抗腐蝕能力的提升，可以延長自動化儀表的使用壽命，更好地發揮石油化工企業自動化儀表的價值。

（2）可以很大程度地避免腐蝕導致的安全事故的發生，有很多事故都是因為腐蝕自動化儀表導致儀表失靈而造成的。

（3）防腐技術的提高，可以提高自動化儀表的工作效率以及質量，對企業的經濟和社會效益都有著非常良好的作用。

1.3 相關人員的安全意識薄弱

石油化工企業的工作安全性一直都是人們比較關心的內容，良好的安全意識可以避免很多事故的發生。但是目前，相關人員對安全意識不夠重視，認為一般不會出什么問題，因此也不重視學習安全方面的知識。這種情況一旦發生事故，那都是不可估量的損失，所以必須改變現狀，加強對工作安全知識的學習，切實保護好每一個人。

1.4 資源浪費嚴重，操作難度較大

自動化儀表的操作難度較大，大多數工作都需要大量的技術人才來完成，而且利用技術人才進行石油化工作業的過程中也會出現很多突發狀況，往往會導致石油化工不能順利進行。如果工作人員出現技術失誤的話，還會破壞石油資源，使石油化工行業產生損失。且傳統的石油化工中使用的人力資源的專業知識和能力也不夠，在石油化工中積累的實踐經驗也不足，對在工作中遇到的問題也不能及時發現并有效的解決，導致人們在使用的過程中出現問題，使得資源被嚴重浪費，從而造成不必要的麻煩，甚至還要進行自動化儀表維修等，加大了石油化工行業的工作成本。還有部分施工人員的技術不能根據自動化儀表和材料的更新而進行改進，在自動化儀表出現問題后也不能找出原因，因此石油化工工作的質量就被降低。

1.5 自動化儀表智能監控運行問題

目前自動化儀表系統安裝智能監控機主要有幾種考量：①為了保護工作。在工作過程中，監控機的監控系統可以實時對工作數據等進行監控，一旦出現異常數據，可以及時上報問題并生成日志。②為了保護系統在調試過程中可能出現的安全問題。③查詢一些記錄如事故或者調整記錄等。目前對于智能監控機主要有兩種觀點造成分歧，一種觀點比較支持一直使用智能監控機工作，慢慢地把自動化系統的監管工作交給智能監控機，保證其自動化工作。另一種觀點就是不想完完全全地把自動化系統監控工作交給智能監控機。雖然智能監控機的集成度比較高，但是由于系統的不完善，可能在處理某些工作時不能做出合理的處理方式。筆者認為應該在安置智能監控機的基礎上，適當安排值班人員，相互配合來做好自動化系統的管理工作，做到高效的自動化管理。

1.6 自動化儀表的維護修理缺少專業人員

隨著工業建設逐漸廣泛，自動化儀表的數量和種類不斷增加，但是目前維護人員的維護水平尚不能滿足發展的需要。如果要解決這一問題，需要培養一支高水平的專業性隊伍。因為對于采用只能接口的自動化儀表來說，有時需要二次開發，工程量比較大，隨著自動化儀表的升級，與自動化儀表相關的如接口、程序、系統等都需要升級，這就需要維護人員的水平非常高，臨時找來的維護人員不能夠完全勝任這項工作。目前具有二次開發能力并且具有維護能力的人員少之又少。

2 自動化儀表在石油化工企業發展中的應用分析

2.1 自動化分散智能監管系統

分散式的智能監管系統可以在自動化儀表的整個工作步驟中都進行監管，并且可以把有效的信息進行處理。在分散式的智能監管系統中，智能監管系統可以隨時觀察自動化儀表的工作情況，然后再對相關管理人員進行工作情況匯報，從而讓管理人員了解自動化儀表技術的實際工作情況。相關管理人員對自動化儀表技術在工作中不滿意的部分可以經過協商后進行改進，通過分散智能監管系統向自動化儀表傳遞修改后的信息，從而改變自動化儀表的工作狀態。分散智能監管系統還可以對自動化儀表的整個工作過程進行記錄和保存，方便相關管理人員進行隨時檢查。分散智能監管系統結合網絡信息技術對自動化儀表儀表進行實時記錄，可以減少信息記錄的錯誤，使分散智能監管系統記錄的信息更準確。

2.2 自動化壓力溫度儀表的應用

溫度是石油化工工作中的一項重要指標，很多石油化工產品的生產溫度都有一個范圍，一般是在-200～1800℃，如果生產出的產品溫度超過了這個溫度區間，那么產品的質量往往不能得到保證，所以這時自動化壓力溫度儀表就起到了很大的作用，它可以對溫度進行一個較為準確的調整，使其溫度不超過規定區間。另外，熱電阻也會以信息的形式傳遞給自動化壓力溫度儀表，幫助自動化壓力溫度儀表對工作時所需要的壓力有一個嚴格的把控，畢竟在工作中，石油化工生產的質量和生產時的安全性是和壓力緊密相關的。自動化壓力溫度儀表都能對其進行很好的控制，提高生產的質量以及安全性。

2.3 自動化流量儀表

自動化流量儀表可以對管道中流動的液體的密度以及橫截面積做出一個精準的檢測，因其高精度的特點，已經被廣泛應用于石油化工企業。目前自動化流量儀表已經逐漸與新時代智能化技術融合，不僅保留了自動化流量儀表的精準化，而且對其計算性能也有了較大的提升。通常情況下，石油化工的生產運行往往需要較高的測量精度，因此工作人員需要在設計時全面掌握自動化流量儀表的特性。而為了滿足流量儀表較高的性能要求，設計人員對儀表的調制應維持較高水準。在需要計算某一管道需要流動的液體體積或者密度時，自動化流量儀表可以很快計算出并且將數據匯總成一個報告，又或者是自動化流量儀表在激光多普勒中加入微型計算機后可以提高對復雜信號的接收與轉換能力，極大地提高了石油化工的工作效率。

2.4 自動化儀表的管理

對于自動化儀表的管理即是對于自動化儀表的維護以及檢修工作，要想使自動化儀表進行穩定的工作，必須由專業的管理人員對自動化儀表進行管理。檢修技術對于自動化儀表是非常重要的，因為在自動化儀表的發展中，需要經常對其運行狀況進行監控，主要包含自動化儀表的運行狀態、運行方式等，檢修技術可以在這些自動化儀表運行中出現故障時發出警報，然后由工作人員進行維修，而且也能夠對自動化儀表在運行時各方面的數據進行一定的處理，如果數據異常，就會有工作人員去解決，這樣可以避免危險的發生。而且通過數據的分析，工作人員可以根據數據精準地找到自動化儀表出現問題的地方，然后對自動化儀表進行維修。應用智能化技術可以發現自動化儀表在工作時出現的問題，傳統的檢測故障的技術在檢測自動化儀表的過程中，不僅時間長，而且也難以找到自動化儀表出現故障的位置，自動化的應用可以使自動化儀表在工作時的安全性有所提高，自動化儀表可以通過和網絡信息化技術結合，對自動化儀表的工作狀態進行合理控制和定時檢查，并對工作中的有效數據信息進行收集和傳送，及時發現故障的地方并維修，就能減少自動化儀表受到的損害。

2.5 利用數據分析來提高自動化儀表的管理水平

通過智能化所得到的數據能夠給自動化儀表的維護管理工作帶來很大的幫助，不僅可以提高管理的質量，而且還能產生非?？捎^的經濟效益。通過人工智能對自動化儀表進行詳細的分析與備份，更好地幫助工作人員來進行自動化儀表的維修，而且備份也能夠對以后再次發生類似的故障來及時的制定修理計劃，節省時間精力，提高修理效率，也增加了石油化工的工作效率，而且可以及時反映自動化儀表的工作狀態，看是否為高負荷高壓運轉，如果為高負荷高壓運轉，將及時更換設備進行接替工作，防止安全問題的發生，提高運行效率。對于石油化工自動化儀表可以根據相關的技術來進行自行控制，不僅安全高效，而且極大降低了工作人員的工作量，只需要定時給這些自動化儀表檢查維護即可。

2.6 重視石油化工自動化儀表工作時產生的腐蝕問題

在自動化儀表作業過程中，由于油田使用的年代也比較長久，特別是在一些比較潮濕的地方安裝的自動化儀表，容易發生生銹、被腐蝕等問題，有關技術人員一定要對這些油井進行處理，進一步進行保護，加強防腐措施。比如，在選擇油井安裝的環境時，盡量選擇濕度小的環境，或者借助其他的防腐材料，將自動化儀表的外部進行包裹，在選擇防腐材料時還要注意自動化儀表的材料和防腐材料是否沖突，避免自動化儀表作業時在運行的過程中出現問題?？梢允褂媚じ綦x技術：此方法較于其他方法對比來說原理較為簡單，其原理是在使用的自動化儀表表面覆蓋一層薄膜將污染物隔離起來。此方法不僅簡單，成本還極低，做好防腐工作后，有關人員要進行定時檢查，觀察材料是否有其他的異常情況。同時，在對自動化儀表內部和外部實施防腐措施時，要根據不同自然環境條件下的油氣技術管線制定對應的措施，比如在自動化儀表進行工作時，要由專業的技術人員根據自然環境的實際情況對自動化儀表進行防腐蝕處理，所使用的自動化儀表生產材料要能適應當地自然因素的影響，從而對自動化儀表作業時的運行情況進行初步的優化。必須根據專業的防腐蝕技術應用原理對自動化儀表作業時進行防腐蝕設計，并且使防腐蝕成本降到最低，這樣不僅可以對自動化儀表作業時進行優化運行處理，還可以使這項工作的成本得到控制。

2.7 注重工作人員安全意識的培養

在進行自動化儀表開始工作前，一定要對工作人員進行培訓和教育，把在工作過程中可能出現的安全問題進行總結，讓工作人員重視這些問題，避免在自動化儀表作業過程中出現同樣的問題，提高人們的安全防范意識。由于這是一項比較復雜的工程，因此要選擇專業能力技術強的工作人員。即使是有一定專業能力的工作人員，也要讓這些人進行定期學習和培訓，讓他們掌握更多的專業技能，防止在自動化儀表作業時的過程中出現技術問題而導致意外傷害。在整個自動化儀表作業中，必須加強對各個技術人員的選擇，要盡量選擇專業技術能力強的優化運行問題處理人員，避免在高難度和艱苦工作條件下，因為個人技能問題導致的自動化儀表作業時出現質量問題。同時，要加強對工作人員的管理，一旦出現工作不認真等問題要有嚴格的懲治制度，不能讓其他工作人員效仿。相關工作人員要不斷地對自己的自動化儀表作業的專業知識進行鞏固和應用，在工作中也要有一顆負責任的心，形成良好的管理體系。

3 結束語

自動化儀表在石油化工行業的應用十分廣泛，并且可以顯著提高其效率。雖然目前我國的自動化儀表還有些許弊端，但隨著我國科學技術的發展，自動化儀表的成熟指日可待。