韓長(zhǎng)城

（大慶石化公司物資供應(yīng)中心，黑龍江大慶 163000）

1 常見(jiàn)化工儀表及其選型方法

1.1 溫度儀表

化工生產(chǎn)過(guò)程中，溫度儀表以攝氏度為計(jì)量單位，并且溫度數(shù)值可以直接讀取。在對(duì)溫度儀表進(jìn)行使用時(shí)，應(yīng)注意溫度的測(cè)量范圍，通常來(lái)說(shuō)在溫度儀表量程內(nèi)的50%～70%為宜，最大測(cè)量高溫不應(yīng)大于溫度儀表量程的90%。此外，若是多個(gè)測(cè)量元件共用同一個(gè)顯示表，應(yīng)確保溫度條件在溫度儀表量程的20%～90%內(nèi)，對(duì)于個(gè)別特殊的測(cè)量點(diǎn)，其使用溫度能低至儀表量程的10%。溫度儀表具體可劃分為就地溫度儀表與集中檢測(cè)溫度儀表兩種類型，它們?cè)谶m用范圍與測(cè)量精度方面都有所區(qū)別。

1.1.1 就地溫度儀表

就地溫度儀表的使用應(yīng)事先明確需測(cè)量的溫度范圍、檢測(cè)環(huán)境、工作壓力等，對(duì)這些因素應(yīng)綜合考慮，進(jìn)而選擇合適型號(hào)的就地溫度儀表。就地溫度儀表主要包括以下4 類。

（1）帶外保護(hù)套管雙金屬溫度計(jì)。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，帶外保護(hù)套管雙金屬溫度計(jì)是應(yīng)用最為廣泛的溫度儀表，其測(cè)量范圍為-80～500 ℃。通常情況下，帶外保護(hù)套管雙金屬溫度計(jì)刻度盤(pán)直徑規(guī)格為100 mm，特殊情況下也可選用直徑150 mm 的溫度計(jì)，例如溫度計(jì)安裝位置較高、觀察距離較遠(yuǎn)、照明條件不理想等情況下，選擇直徑為150 mm 的溫度計(jì)為宜。

（2）電接點(diǎn)雙金屬溫度計(jì)。這種溫度計(jì)是在需要進(jìn)行位式控制，以及發(fā)出相應(yīng)報(bào)警要求下應(yīng)選用的溫度儀表。電接點(diǎn)雙金屬溫度計(jì)儀表，其外殼與保護(hù)套管在連接方式的選擇方面，應(yīng)遵循便于觀察的原則，可選擇軸向式、徑向式以及萬(wàn)向式等。

（3）玻璃夜體溫度計(jì)。這種溫度計(jì)主要適用于對(duì)于測(cè)量精度要求高、測(cè)量環(huán)境穩(wěn)定且又便于觀察的測(cè)量條件，其可測(cè)量的溫度范圍為-80～1000 ℃，其使用條件除了需要確保滿足位式控制與報(bào)警要求之外，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)測(cè)量環(huán)境的恒溫控制。

（4）壓力式溫度計(jì)。壓力溫度計(jì)的適用條件下測(cè)量范圍為-80～500 ℃，當(dāng)不能進(jìn)行近距離測(cè)量，低溫測(cè)量出現(xiàn)振動(dòng)，測(cè)量精度要求較高情況下，應(yīng)考慮選用壓力式溫度計(jì)。

1.1.2 集中檢測(cè)溫度儀表

這是一種適用于以標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳輸場(chǎng)合的，集成溫度測(cè)量功能的溫度變送器。集中檢測(cè)溫度儀表應(yīng)根據(jù)需要檢測(cè)元件、保護(hù)套管的溫度測(cè)量的范圍、安裝場(chǎng)地環(huán)境等，綜合考慮選擇合適的型號(hào)。

1.2 壓力儀表

壓力儀表對(duì)于石化生產(chǎn)而言有著至關(guān)重要的作用。當(dāng)前，較為常用的壓力儀表主要有液柱式、彈性式與活塞式3 種。在石化企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，壓力測(cè)量對(duì)安全生產(chǎn)有著關(guān)鍵作用，所以，壓力測(cè)量?jī)x器選擇的重要性越來(lái)越突出。通常情況下壓力儀表的測(cè)量上限約300 MPa。在壓力儀表的選擇方面，應(yīng)根據(jù)壓力傳感器、變送器等相關(guān)設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行判斷、選擇，經(jīng)常需要利用脈沖、高溫、結(jié)晶等介質(zhì)使用原理來(lái)對(duì)相應(yīng)條件下的壓力值進(jìn)行測(cè)量，并得到相對(duì)準(zhǔn)確的壓力值。

1.3 流量?jī)x表

近年來(lái)，石化行業(yè)的快速發(fā)展使得石油生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量不斷增加，其生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，也因此對(duì)于生產(chǎn)材料、成品等流量測(cè)量需求與要求也越來(lái)越高。由于流量?jī)x表對(duì)于測(cè)量精度方面有著較高要求，因此在對(duì)流量?jī)x表的選擇方面必須做到合理、精準(zhǔn)。在流量測(cè)量過(guò)程中，流量與管道、流量與流體之間都有著十分密切的聯(lián)系。根據(jù)測(cè)量介質(zhì)的不同，可將流量?jī)x表活分為氣體、液體以及蒸汽流量?jī)x表3 種類型。常見(jiàn)的液體流量測(cè)量一般選擇使用符合國(guó)際規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。在石化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，確保流量穩(wěn)定性有著極其重要的意義，通過(guò)對(duì)流量?jī)x表的有效使用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)一定時(shí)間內(nèi)流經(jīng)界面介質(zhì)體積的準(zhǔn)確測(cè)量，進(jìn)而確保對(duì)石化生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控。

1.4 物位儀表

物位儀表是石化生產(chǎn)過(guò)程中使用最為頻繁的儀表之一，其重要作用就是實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的準(zhǔn)確測(cè)量。測(cè)量結(jié)果深受被測(cè)量物質(zhì)性狀影響，因此，所以在測(cè)量時(shí)需要物位儀表與浮力儀表配合使用。測(cè)量方法包括有電容式、激光式以及靜壓式等，通過(guò)對(duì)這些方法的配合使用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種物質(zhì)的測(cè)量。在物位儀表對(duì)液位和液面進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中，常用玻璃板液位計(jì)進(jìn)行液位測(cè)量，但如果存在測(cè)量液位顏色較深或者黏稠度較高、對(duì)管壁造成粘染等現(xiàn)象，則不宜使用玻璃板液位計(jì)。

1.5 粒位測(cè)量?jī)x表

粒位測(cè)量?jī)x表的主要作用就是對(duì)石油化工生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的顆粒狀、粉狀物質(zhì)含量的測(cè)量，通過(guò)對(duì)粒位測(cè)量?jī)x表的有效應(yīng)用，準(zhǔn)確測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程中微粒含量，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的有效控制，同時(shí)也可用于對(duì)粉塵爆炸的預(yù)防。電容式粒位儀、旋漿式位開(kāi)關(guān)以及重錘式粒位計(jì)等，是目前較為常用的粒位測(cè)量?jī)x表。

1.6 過(guò)程分析儀表

相關(guān)規(guī)定要求，在進(jìn)行過(guò)程分析儀選擇過(guò)程中，應(yīng)事先對(duì)分析對(duì)象的特質(zhì)、工藝流程、注意事項(xiàng)等進(jìn)行深入的了解，此外還應(yīng)對(duì)儀表性能及其使用的限制條件進(jìn)行了解，尤其是要做好儀表使用前的取樣及預(yù)處理準(zhǔn)備措施，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2 石油化工儀表優(yōu)點(diǎn)及不足

2.1 石油化工工程中儀表優(yōu)點(diǎn)分析

科技的快速發(fā)展，促進(jìn)了信息化技術(shù)在石化生產(chǎn)過(guò)程中的廣泛應(yīng)用，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工藝的缺陷，大大提升了石化生產(chǎn)過(guò)程中儀表的使用水平。石化生產(chǎn)過(guò)程中，儀表技術(shù)的應(yīng)用使得生產(chǎn)效率得到了大幅提升。由于儀表技術(shù)具備較強(qiáng)的開(kāi)放性，因此使得生產(chǎn)管理的過(guò)程變得更加的方便、高效。同時(shí)，化工儀表的應(yīng)用能夠?qū)^大程度地降低人、財(cái)、物的支出、消耗，并且隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷應(yīng)用與提升，儀表技術(shù)在石化生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用將逐漸的向智能化發(fā)展?？梢?jiàn)，石化儀表的應(yīng)用，能夠大幅降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效提升。

2.2 石油化工工程中儀表應(yīng)用的不足

照明、散熱等是石化工程儀表中的常見(jiàn)問(wèn)題及隱患。石化儀表大多屬于電氣類儀表，因此化工儀表也存在諸多電氣類設(shè)備上的使用隱患，其最為明顯的則是儀表的供電問(wèn)題。目前，我國(guó)的石化生產(chǎn)儀表電通常采用220 VAC 與24 VDC 兩種級(jí)別的電壓，其中220 V 交流電壓應(yīng)用最為普遍。220 VAC 交流電源由UPS來(lái)供電，通過(guò)低壓斷路器控制系統(tǒng)的應(yīng)用將各種分支、回路轉(zhuǎn)化為24 VDC 等級(jí)別的的電源，滿足相應(yīng)儀表的電力負(fù)荷要求。

3 石油化工流量?jī)x表選型要點(diǎn)

從實(shí)際工作來(lái)看，流量?jī)x表作為石油化工行業(yè)中一項(xiàng)重要設(shè)備，為了有效保證生產(chǎn)高效地開(kāi)展，在選型上應(yīng)當(dāng)要注意以下3 個(gè)要點(diǎn)。

第一，儀表使用環(huán)境。出于確保流量?jī)x表得以正常工作，石油化工企業(yè)在其選型上必須要充分考慮好使用環(huán)節(jié)溫濕度、光照、電磁以及燃爆性等環(huán)節(jié)情況，隨后據(jù)此進(jìn)行選擇。比如使用環(huán)境為易燃易爆時(shí)，流量?jī)x表應(yīng)盡量選擇防爆性能較好的型號(hào)。

第二，流量?jī)x表功能。石油化工企業(yè)在流量?jī)x表選型上首先要結(jié)合被測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)及測(cè)量要求進(jìn)行選擇合適的儀表類型。

第三，被測(cè)物質(zhì)性質(zhì)。石油化工企業(yè)在流量?jī)x表選型上還必須充分考慮好被測(cè)物質(zhì)諸如密度、腐蝕性、溫度等性質(zhì)，這樣既有助于保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性，同時(shí)又可以起到防止對(duì)儀表及物質(zhì)造成損壞或污染的作用。

4 提高石油化工儀表使用安全性的建議

經(jīng)分析可知，石化工程儀表的使用隱患大多來(lái)自于儀表的供電問(wèn)題，因此，為了確保石化工程儀表供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠，必須充分做好對(duì)電源運(yùn)作系統(tǒng)及其相關(guān)的設(shè)計(jì)優(yōu)化、運(yùn)行調(diào)試以及管理維護(hù)工作，積極采取有效措施進(jìn)行安全防護(hù)，避免出現(xiàn)安全事故，確保石化生產(chǎn)過(guò)程的安全、穩(wěn)定。

（1）提高總電源及其線路安全、可靠水平。對(duì)于石化儀表供電系統(tǒng)而言，要確保和提升其運(yùn)行過(guò)程的安全性與可靠性，必須擁有一個(gè)安全、可靠的總電源作為基礎(chǔ)。因此，石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)選用性能穩(wěn)定、質(zhì)量過(guò)硬，并且標(biāo)準(zhǔn)在10 kV·A以上的市電電源，為生產(chǎn)過(guò)程中各種儀表提供電力保障。

（2）對(duì)電氣儀表的供電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。DCS 分散控制系統(tǒng)、SIS 安全儀表監(jiān)控系統(tǒng)與PLC 系統(tǒng)，是石化自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)的核心系統(tǒng)，這些生產(chǎn)控制系統(tǒng)對(duì)于供電的安全、可靠有著較高要求，必須對(duì)相關(guān)儀表的供電系統(tǒng)的安全性能予以足夠重視，通過(guò)優(yōu)化電氣儀表的供電系統(tǒng)，為生產(chǎn)過(guò)程的有效控制提供安全的電力保障。

（3）對(duì)直流供電儀表的冗余電源進(jìn)行優(yōu)化配置。為保障直流儀表供電系統(tǒng)較高的穩(wěn)定性與安全性，應(yīng)采取并聯(lián)供電的方式進(jìn)行供電。通過(guò)利用兩臺(tái)不同電源的24 VDC 直流穩(wěn)壓電源，以并聯(lián)的方式對(duì)儀表進(jìn)行供電。同時(shí)在每個(gè)直流電源的正極輸出端口配置一個(gè)較大功率的二極管，用于區(qū)分兩個(gè)不同電源，實(shí)現(xiàn)更好的安全管理。