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金湖華宇儀表有限公司

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淺談儀表選型與應(yīng)用

2017-4-26  閱讀(366)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,,化工生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和強(qiáng)度的提高,,對(duì)生產(chǎn)過程的控制和管理越來越嚴(yán)格,過程檢測(cè)儀表及控制顯得愈發(fā)關(guān)鍵,,特別是 DCS 集散控制系統(tǒng)的成熟推廣和應(yīng)用,,使得現(xiàn)在化工項(xiàng)目*。因此,,涉及到現(xiàn)場(chǎng)的各類儀表種類繁多,,儀表的設(shè)計(jì)選型是否科學(xué)、能否滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要和使用,,是每一個(gè)儀表工作人員在實(shí)際工作中應(yīng)該考慮的問題,。如果控制儀表的選型設(shè)計(jì)出現(xiàn)失誤,往往會(huì)帶來很大的損失,,并嚴(yán)重影響生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,。 .
1 概述 
  通常生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)分為溫度,、流量、壓力,、液位,、成分多種,每一種參數(shù)對(duì)應(yīng)著不同型號(hào),、適應(yīng)不同現(xiàn)場(chǎng)的多種測(cè)量儀表,,所以儀表的選型是一項(xiàng)技術(shù)性、實(shí)用性很強(qiáng)的工作,,不但要求儀表人員有較全面的基礎(chǔ)知識(shí)及現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn),,而且選型前要對(duì)各種測(cè)量方式和儀表特性做全面了解和細(xì)致的比較??偟膩碚f,原則就是首先符合工藝的要求,,然后重點(diǎn)從儀表特性,、安裝條件、環(huán)境條件及經(jīng)濟(jì)因素等方面綜合考慮,,這樣才能選擇出適于生產(chǎn)要求的,、既安全可靠又經(jīng)濟(jì)耐用的*測(cè)量控制儀表。下面就各類儀表簡(jiǎn)單談一下本人的看法,,不妥之處懇請(qǐng)批評(píng)指正,。 
1.1 溫度儀表 
  相對(duì)于其他幾種儀表而言,溫度儀表是比較簡(jiǎn)單的儀表,,常用的有雙金屬現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì),、熱電偶溫度計(jì)、一體化熱電阻(熱電偶)溫度計(jì)等,。由于雙金屬溫度計(jì)現(xiàn)場(chǎng)指示精度不高,,一般得不到重視;再者雙金屬溫度計(jì)往往沒有遠(yuǎn)傳功能,,所以防護(hù)等級(jí)也不如遠(yuǎn)傳溫度計(jì)防護(hù)措施好,,常常由于玻璃面板內(nèi)滲水,,使得指針及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)失靈,、線性不好,,其實(shí)際使用效果較不理想,。如果工藝狀況溫度在 650℃以上,往往選用熱電偶為好,;如果測(cè)溫點(diǎn)遠(yuǎn)離控制室,,選用一體化溫度變送器較為合適。因?yàn)?/span>熱電偶需要補(bǔ)償電纜,,長度越長,成本越高,,比如在熱電廠,鍋爐部分一般和控制室比較緊湊,,高溫部分選用熱電偶較多,,而化工裝置要求和控制室必須有一定的安全距離,,所以化工裝置工藝溫度較高的情況,,選用熱電偶溫變較為適宜。測(cè)量中溫以下熱電阻是一種經(jīng)濟(jì),、實(shí)用的溫度儀表,,常用的比如三線制 PT100,。無論哪一種溫度計(jì)盡量優(yōu)選護(hù)套單獨(dú)抽芯型的,以便維修更換 , 而且溫度計(jì)芯要有防震 , 以提高適應(yīng)各種流速高的工況,。
1.2 壓力儀表 
  在此,以壓力變送器為例作簡(jiǎn)單介紹。國產(chǎn)品牌和進(jìn)口品牌的壓力變送器其實(shí)在精度上沒有很大的差距,;在零點(diǎn)穩(wěn)定性上,,國產(chǎn)壓力變送器還是遜色了一些,。所以在壓力高的工作場(chǎng)合,,可以選用國產(chǎn)壓力變送器,。例如鍋爐汽水壓力,,有時(shí)工作壓力至少在幾兆帕以上,,即使有幾千帕的誤差,,也不會(huì)影響操作,;但如果工作壓力較低,,以成品罐區(qū)為例,往往有些成品罐為內(nèi)浮頂罐,,操作壓力自然不會(huì)很高,,甚至還需要充氮保護(hù),,這種場(chǎng)合就需要選用性能更為可靠的壓力變送器,。至于是選用法蘭膜片式的還是螺紋連接的,,要根據(jù)工藝介質(zhì)特性,、工況條件而定,。例如在酸堿鹽有腐蝕性的工況,選用法蘭耐腐蝕膜片式較為合適,;在高溫高壓的工況,選用螺紋連接的比較合適,,同時(shí)還要兼顧冬季防凍防凝的措施,以防凍壞儀表,。 
1.3 流量儀表 
  流量計(jì)種類繁多,也是儀表選型中較為難以定論的事,,但大的原則是不能改變的,。例如在跨界區(qū)計(jì)量的場(chǎng)合,,選用質(zhì)量流量計(jì)較為合適,,選用其他流量計(jì)也是可以的,,但給以后成本考核帶來不便,。因?yàn)橘|(zhì)量流量計(jì)精度高、穩(wěn)定性好,,是其他流量計(jì)難以做到的,。但由于質(zhì)量流量計(jì)價(jià)格昂貴,,在選型中應(yīng)該充分考慮介質(zhì)的物理特性,質(zhì)量流量計(jì)常見的有測(cè)量氣體,、液體 2 種。國產(chǎn)質(zhì)量流量計(jì)在測(cè)量液體介質(zhì)穩(wěn)定工況時(shí)性能可靠,,在測(cè)量氣體及工藝介質(zhì)不穩(wěn)定的液體時(shí) ( 例如丙烯 ),與進(jìn)口品牌的質(zhì)量流量計(jì)相比,,其信號(hào)處理尚有一定的差距,但有些氣液兩相工況并存的現(xiàn)象是任何一款質(zhì)量流量計(jì)都難以測(cè)量的,。例如在 MTP 工藝中,反應(yīng)器進(jìn)料多為氣體,,且管道口徑較大,,這種工況是質(zhì)量流量計(jì)所不能解決的,,孔板流量計(jì)的精度不高,,這種狀況下可使用平衡流量計(jì)(是法蘭連接的)變送器采用溫壓補(bǔ)償?shù)亩鄥⒘繛橐?,典型的有EJA910X,3051SMV,,性能都很可靠,。至于轉(zhuǎn)子流量計(jì),、電磁流量計(jì)都是項(xiàng)目中常用的,,在此就不多介紹了,。 
1.4 液位測(cè)量 
  液位測(cè)量按照設(shè)計(jì)規(guī)范,壓力容器往往會(huì)至少有 2 種不同測(cè)量原理的液位計(jì),,而有現(xiàn)場(chǎng)指示的液位計(jì),,以磁翻板液位計(jì)zui為常見;遠(yuǎn)傳信號(hào)的液位計(jì),,以雙法蘭差壓液位計(jì)zui為常見,。這些液位計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、原理可靠,,維護(hù)方便,,但不一定使用這些液位計(jì),有些工況就是需要特殊考慮,。例如在生產(chǎn)過程中需要液體分離,,常見的就是油水分離,這就需要界面計(jì),。根據(jù)測(cè)量原理不同,,界面計(jì)有磁致伸縮、導(dǎo)波雷達(dá)等不同形式,,至于選用哪一種,,要根據(jù)物料的介電常數(shù)、分離情況而定,。界位計(jì)選用頂部安裝方式較為科學(xué),,側(cè)裝的界位計(jì),物料密度重的在下面,,密度輕的在上面,。如果側(cè)裝式不能滿液位操作,那么物料只能從底部的法蘭口進(jìn)入界位計(jì)內(nèi),界位計(jì)將不能測(cè)量到真實(shí)的界位,,這種情況往往被忽略,。 
1.5 分析類儀表 
  分析儀表價(jià)格昂貴,,相比其他幾類,是用到的數(shù)量較少的一種,。在選型的時(shí)候,其精度,、穩(wěn)定性、都是重點(diǎn)考慮的,。線性度與分析儀表的標(biāo)定結(jié)果有很大關(guān)系,例如zui常見的在線 pH 計(jì)分析儀表,,選擇 1 點(diǎn)標(biāo)定和選擇 2 點(diǎn)標(biāo)定會(huì)出現(xiàn)不同的斜率,將決定儀表的線性,。這種分析儀表多是傳感器和工藝物料直接接觸,所以務(wù)必考慮傳感器的探頭安裝在能夠測(cè)量流動(dòng)的液體,,并且兼顧維護(hù)保養(yǎng),。 
2 儀表調(diào)校,,確保試車 
  盡可能提前組織儀表調(diào)校,,確保試車投運(yùn)正常。儀表聯(lián)校是儀表工程施工zui后一道工序,,也是整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試車的前提條件之一,。由于儀表施工工期非常短,,后期與各專業(yè)交叉的作業(yè)非常多,所以儀表聯(lián)校的時(shí)間往往多于進(jìn)度計(jì)劃中規(guī)定的時(shí)間,。為了不影響總體施工進(jìn)度計(jì)劃,,儀表調(diào)校時(shí)一般要遵循先單校后聯(lián)校,、先單回路后復(fù)雜回路,、先單點(diǎn)后網(wǎng)絡(luò)的調(diào)校原則,,通過采取已經(jīng)安裝完成的儀表回路 , 提前做聯(lián)校的方式,zui大限度地保證單機(jī)試車及整體調(diào)試的需要,。 
3 儀表防腐 
  化工物料往往伴有酸堿,所以防腐是不可忽視的話題,。無論是哪一種儀表,,都必須充分考慮儀表與工藝物料的接觸部分防腐,。以氯堿工業(yè)為例,整個(gè)流程始終含有較多的鹽酸,、燒堿,,腐蝕性較強(qiáng),,如果介質(zhì)酸性含量較少,,溫度在常溫,,可以選用鋼襯四氟類防腐;如果介質(zhì)溫度較高,,但在沸點(diǎn)溫度以下,可以選用哈氏合金,;如果介質(zhì)溫度接近或在沸點(diǎn)溫度以上,,要選用鉭,、鉑銥合金,例如測(cè)量鹽酸用的電磁流量計(jì)電極,;但在燒堿熔融狀態(tài)下,,例如燒堿蒸發(fā)提純工段,要選用鎳材質(zhì)比較合適,。有機(jī)硅項(xiàng)目的鹽酸解析及氯甲烷合成車間需要大量的 HCl, 設(shè)計(jì)院前期把溫度計(jì)類儀表套管設(shè)計(jì)為 304+PTFE 材質(zhì) , 由于鹽酸提純需要蒸發(fā) , 溫度大于沸點(diǎn)溫度 , 導(dǎo)致儀表套管腐蝕穿透 , 后改為鉭材質(zhì)后才能正常使用,。儀表防腐既要看物料的介質(zhì)特性,,也要看工況要求,這樣既經(jīng)濟(jì)又科學(xué),。 
  還有很重要的一點(diǎn),儀表雖然是為工藝服務(wù)的,,但是不科學(xué)的選型,、安裝不能很好地為工藝服務(wù),所以工藝要為儀表選型安裝創(chuàng)造必要的條件,。例如在 MTP 裝置中和油冷水冷系統(tǒng)中,,管道流體流量計(jì)設(shè)計(jì)為電磁流量計(jì),,雖然數(shù)據(jù)表中的流體為水,,不含油,但是實(shí)際工況卻含有一定量的油,,開工期間流量一直不穩(wěn)定,。這種情況經(jīng)常出現(xiàn),,由于工藝條件的變化使得原先設(shè)計(jì)儀表不合適,,所以只能重新選型,。在盡量避免管道動(dòng)火焊接的同時(shí),,可選用外貼式超聲波流量計(jì)。 
4 日常維護(hù) 
  儀表日常維護(hù)要貫徹“預(yù)防為主”的原則,,加強(qiáng)經(jīng)常性地維護(hù)保養(yǎng),,保持儀表的完好整潔。另外,,由于工藝介質(zhì)的冷熱侵蝕,、儀表元器件的老化,儀表出現(xiàn)異常也在所難免,,關(guān)鍵在于正確判斷,、及時(shí)排除。一般來說儀表出現(xiàn)故障大致分 2 種情況:一是工藝原因,,儀表忠實(shí)地反映了真實(shí)的工藝異常情況,;二是儀表因素,由于儀表某一環(huán)節(jié)故障而出現(xiàn)工藝參數(shù)誤指示,。這2種因素經(jīng)?;煜谝黄穑茈y馬上判斷出來,,儀表工要想及時(shí),、準(zhǔn)確地判斷儀表故障,除了多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累外,,還必須熟悉儀表的工作原理,、結(jié)構(gòu)性能。另外,,還要熟悉測(cè)量控制系統(tǒng)中的環(huán)節(jié),,對(duì)工藝介質(zhì)的物理化學(xué)特性、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)有所了解,,這樣才能拓寬思路,,有助于分析和判斷故障,。 
5 結(jié)束語 
  在處理儀表故障時(shí),一般要遵循“先觀察后動(dòng)手,、先外部后內(nèi)部,、先機(jī)械后線路、先整體后局部”的原則,,逐步縮小故障范圍,迅速而準(zhǔn)確地查找,、處理儀表故障,。



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