随着科學(xue)技術的發展,化(huà)工生産規模的(de)擴大和強度的(de)提高♊,對生産過(guò)程的控制和管(guan)理越來越嚴格(ge),過程檢測🙇♀️儀表(biao)及控制顯✂️得愈(yu)發關鍵,特别是(shì) DCS 集散控制系統(tong)的成🈲熟推廣和(he)應用,使得現在(zai)化工項目不可(kě)缺少。因此,涉及(ji)到現場的各類(lei)儀表種類繁多(duō),儀表的設計選(xuǎn)型是否科❄️學、能(neng)否滿足現場實(shí)際需要和使用(yòng),是每一個儀表(biao)工作人員在實(shí)際工作中應該(gāi)考慮的問題。如(rú)果控制儀表的(de)選型設計出現(xiàn)失誤,往往會帶(dai)來很🙇♀️大的損失(shi),并嚴重影🔞響生(sheng)産的安全穩定(dìng)運行。 .
1 概述
通常(chang)生産現場參數(shù)分爲溫度、流量(liang)、壓力、液位、成分(fen)多種,每一種參(can)數對應着不同(tóng)型号、适應不同(tong)現場的多種測(ce)量儀表,所🤞以儀(yi)表的選型是一(yi)項技術性、實用(yòng)性💜很強的工作(zuo),不但要求✔️儀表(biao)人員有較全面(miàn)的基礎知識及(ji)現場維護經驗(yàn)🔞,而且選型前要(yao)對各種測量方(fāng)式和儀表特性(xing)做全面了解和(he)細緻的比較。總(zǒng)的來說,原則就(jiu)是首先符合工(gōng)藝的要求,然後(hou)重點從儀表特(tè)性、安裝條件、環(huán)境條件及經濟(ji)因素等方面綜(zong)合考慮,這❓樣才(cái)能選擇出适✉️于(yú)生産要求的、既(jì)安全可靠又經(jing)濟耐用的測量(liang)控制儀表。下面(mian)就各類儀表簡(jiǎn)單談一下本人(ren)的看法,不妥之(zhī)處懇❓請批評指(zhi)正。
1.1 溫度儀表
相(xiàng)對于其他幾種(zhǒng)儀表而言,溫度(du)儀表是比較簡(jiǎn)單的🐉儀表,常用(yòng)的有雙金屬現(xian)場溫度計、熱電(diàn)阻溫度⚽計、熱電(dian)偶❓溫度計、一體(tǐ)化熱電阻(熱電(dian)偶)溫度計等。由(yóu)于
雙金屬溫度(dù)計
現場指示精(jing)度不高,一般得(dé)不到重視;再者(zhe)雙金屬✌️溫度💛計(jì)往往✂️沒有遠傳(chuan)功能,所以防護(hu)等級也不如遠(yuǎn)傳溫度計防護(hù)措❤️施好🙇🏻,常常由(yóu)于玻璃面闆内(nei)滲🐅水,使得指針(zhen)及傳動機構失(shi)靈、線性不好,其(qi)實際使用效果(guo)較不理想。如果(guo)工藝狀況溫度(du)在 650℃以上,往往選(xuǎn)用熱電偶爲好(hao);如果測溫點遠(yuan)離控制室,選用(yòng)一體化溫度變(bian)送✍️器較爲合适(shì)。因爲
熱電偶
需(xū)要專用補償電(dian)纜,長度越長,成(chéng)本越高,比如在(zài)熱🐕電👅廠,鍋爐部(bù)分一般和控制(zhi)室比較緊湊,高(gāo)溫部分選用熱(rè)電偶較多,而化(hua)工裝置要求和(hé)控制室必須有(you)一定的安全距(ju)離,所🐇以化工裝(zhuang)置工⭐藝溫度較(jiào)高的情況,選🐉用(yong)熱電偶溫變較(jiào)爲适宜。測量👄中(zhōng)溫以下
熱電阻(zu)
是一種經濟、實(shi)用的溫度儀表(biao),常用的比如三(san)線制 PT100。無論哪一(yi)❓種✔️溫度計盡量(liang)優選護套單獨(dú)抽芯型的,以便(bian)維修更換 , 而且(qie)溫度計芯要有(yǒu)防震 , 以提高适(shì)應各種流速高(gāo)🙇♀️的工況。
1.2 壓力儀(yí)表
在此,以壓力(li)變送器爲例作(zuo)簡單介紹。國産(chan)品牌和進🍉口品(pin)牌的壓力變送(sòng)器其實在精度(du)上沒有很大的(de)差距;在🐉零點穩(wěn)定性上,國産
壓(yā)力變送器
還是(shi)遜色了一些。所(suǒ)以在壓力高的(de)工作場合,可以(yi)選用國♋産壓力(li)變送器。例如鍋(guo)爐汽水壓力,有(you)時工作壓🈲力至(zhi)少在幾兆帕以(yi)💘上,即使有幾千(qiān)帕的誤差,也不(bú)會影響操作;但(dan)如果工作壓力(li)較低,以成品罐(guan)區爲例,往往有(you)些成💋品罐爲内(nèi)浮頂罐,操作壓(yā)力自🛀然不會很(hen)高,甚至還需要(yào)☁️充氮保護,這種(zhong)場合就需要選(xuǎn)用性能更爲可(kě)靠的壓力變送(song)器。至于是選用(yong)法蘭膜片✍️式的(de)還是螺紋連接(jie)的,要🈲根據工藝(yi)介質特性、工況(kuang)條件而定。例如(ru)在酸堿鹽有腐(fǔ)蝕性的工況,選(xuan)用法蘭耐腐蝕(shí)膜片式較爲合(hé)适;在高溫高壓(yā)🤞的工況,選用螺(luo)紋連接的比較(jiao)合适,同時還要(yao)兼顧冬季防凍(dòng)防凝的措施,以(yi)💔防凍壞儀表。
1.3 流(liú)量儀表
流量計(jì)種類繁多,也是(shi)儀表選型中較(jiào)爲難以定論⭐的(de)事🤩,但大的原則(ze)是不能改變的(de)。例如在跨界區(qū)計量的場合,選(xuǎn)用🈲質量流量計(ji)較爲合适,選用(yòng)其他流量計也(yě)是可以的,但給(gei)以後成本考核(hé)帶來不便。因爲(wèi)質量流量計精(jīng)度高、穩定性好(hǎo),是其他流量計(ji)難以做到的。但(dan)🔞由于質量流量(liang)計價格昂貴,在(zài)選型中應該充(chong)分考慮介質的(de)物理特性,質量(liang)流量計⭐常見的(de)有測量氣體、液(ye)體 2 種。國産質量(liàng)流☂️量計在測量(liàng)液體介質穩定(dìng)工況時🌏性能可(ke)靠,在測量氣體(ti)及工藝介質不(bu)穩🥵定的液體時(shí) ( 例如丙烯 ),與進(jìn)口品牌的質量(liàng)流量計相比,其(qi)信号處理尚有(yǒu)一定的差距,但(dan)有些氣液兩相(xiang)工況并存的現(xian)👨❤️👨象是任何一款(kuǎn)質量流♊量計都(dou)難以測量的。例(li)如在 MTP 工🚶藝中,反(fan)應器進料多♋爲(wèi)氣體,且⛷️管道口(kǒu)徑較大,這種工(gōng)況是質量流量(liang)計所不能解決(jué)的,
孔闆流量計(jì)
的精度不高,這(zhè)種狀況下可使(shi)用
平衡流量計(ji)
(最好是法蘭連(lian)接的)變送器采(cai)用溫壓補償的(de)多參量爲宜,典(diǎn)型♊的有EJA910X,3051SMV,性能都(dou)很可靠。至于轉(zhuǎn)子流量計、
電磁(cí)流量計
都是項(xiàng)目中常用的,在(zai)此就不多介紹(shao)了。
1.4 液位測量
液(yè)位測量按照設(she)計規範,壓力容(róng)器往往會至少(shao)有 2 種不同測🐉量(liàng)✌️原理的液位計(jì),而有現場指示(shì)的液位㊙️計,以
磁(cí)翻闆液位計
常(cháng)見;遠傳信号的(de)液位計,以雙法(fǎ)蘭差壓液位計(ji)常見。這⛱️些液位(wei)計結構簡單、原(yuán)理可靠,維護方(fāng)便,但不一定使(shǐ)用這些液位計(jì),有些工況就是(shi)需要特殊考慮(lü)。例如在生産過(guò)程中📱需要液體(ti)分離🐉,常見的就(jiu)是油水分離,這(zhè)就需要界面計(ji)。根💜據測量原🌈理(li)不同,界🌈面計有(you)磁緻伸縮、導波(bō)雷達等不同形(xing)式,至于選用哪(na)一種,要根據物(wu)料的介電常數(shu)、分離情況而定(ding)。界👉位計選用頂(ding)部安裝方式較(jiao)爲科學🏒,側裝的(de)界位計,物🔴料密(mì)度重的在下面(miàn),密度輕的在上(shang)面🔞。如果側裝式(shi)不能滿🙇🏻液位操(cāo)作,那麽物料🧑🏾🤝🧑🏼隻(zhī)能從底部的法(fa)蘭口進入界位(wèi)計内,界位計将(jiang)不能測量到真(zhen)實的界位,這種(zhǒng)情況往往被忽(hu)略。
1.5 分析類儀表(biǎo)
分析儀表價格(ge)昂貴,相比其他(ta)幾類,是用到的(de)數量較少的一(yī)種。在選型的時(shí)候,其精度、穩定(ding)性、都是重👨❤️👨點考(kao)慮的。線性度與(yu)分析儀表的标(biao)定結果有很大(da)關系,例如在線(xian) pH 計分析儀表,選(xuan)🈚擇 1 點标定和選(xuǎn)擇 2 點标定會出(chu)現不同的斜率(lü),将決定儀表的(de)線性。這種分析(xi)儀表多是傳感(gǎn)器和工藝物料(liao)直接接觸,所以(yi)務必考慮傳感(gǎn)器的探頭安裝(zhuang)在能夠測量流(liu)動的液體,并且(qiě)兼顧維♊護保養(yǎng)🍓。
2 儀表調校,确保(bao)試車
盡可能提(ti)前組織儀表調(diao)校,确保試車投(tou)運正常。儀表聯(lian)校是儀表工程(chéng)施工最後一道(dao)工序,也是整個(gè)項目建設進行(háng)聯動試車的前(qián)提條件之一。由(yóu)于儀表施工工(gong)期非常短,後期(qi)與各專業交叉(cha)的作業非📧常多(duo),所以儀表聯校(xiào)的時間往往多(duō)于進度計劃中(zhōng)規定的時間📞。爲(wei)了不影響總體(tǐ)施工進度計劃(hua),儀表調校時一(yī)般要遵循先單(dān)校後聯校、先單(dan)回路後複雜回(hui)路、先單點後🧑🏾🤝🧑🏼網(wǎng)絡的調校原則(ze),通過采取已經(jing)安裝完成的儀(yí)表回路 , 提前做(zuò)聯校的💔方式,最(zui)大限度地保證(zhèng)單機試車及❄️整(zheng)體調📧試的需要(yào)。
3 儀表防腐
化工(gōng)物料往往伴有(yǒu)酸堿,所以防腐(fǔ)是不可忽視的(de)話題。無論是哪(nǎ)一種儀表,都必(bi)須充分考慮儀(yi)表與✔️工藝物料(liào)🤞的接觸部分防(fang)腐。以氯堿工業(ye)爲例,整個🏃♂️流程(chéng)始終含有較多(duō)的鹽酸、燒堿,腐(fu)蝕🌈性較強,如果(guo)介質酸性含量(liang)較少,溫度在常(chang)溫,可以選用鋼(gāng)襯四氟類防腐(fu);如果介質溫度(du)較高,但在沸點(dian)溫度以下🥵,可以(yǐ)選用哈氏合金(jin);如果介質溫度(du)接近或在沸點(dian)溫度以上,要選(xuǎn)用钽、鉑銥合金(jin),例如測量鹽酸(suān)用的電磁流量(liang)計電極;但在燒(shāo)堿熔融狀态下(xià),例如燒堿蒸發(fa)提純✌️工段,要選(xuǎn)用鎳材質比較(jiào)合适。有機矽項(xiàng)目的鹽酸解析(xi)及氯甲烷合成(chéng)車間需要大量(liang)的 HCl, 設計院前期(qi)把👅溫度計類儀(yí)🆚表套管設計爲(wei) 304+PTFE 材質 , 由于鹽酸(suān)提純需要蒸發(fa) , 溫度大于🏃♀️沸點(dian)溫度 , 導緻儀表(biao)套管腐蝕穿透(tou) , 後改爲钽材質(zhì)後才能正常使(shǐ)用。儀🌐表防腐既(ji)要看🍉物料♍的介(jiè)質特性,也🌈要看(kàn)工況要求,這樣(yàng)既經濟又科學(xué)。
還有很重要的(de)一點,儀表雖然(rán)是爲工藝服務(wù)的,但是不科學(xué)的選型、安裝不(bu)能很好地爲工(gōng)藝服務,所以工(gōng)藝要爲儀表選(xuǎn)型安裝創造必(bì)要的條件。例如(ru)在 MTP 裝置中和油(yóu)冷水冷系統中(zhong),管道流體流量(liang)計設計爲電磁(ci)流量計,雖然數(shù)據表中的流體(ti)爲水,不含油,但(dan)是實際工況卻(què)含有一定量的(de)油,開工期間流(liú)量一直不穩定(dìng)。這種情況經常(chang)出現,由于工藝(yì)條件的變化使(shǐ)得原先設計儀(yi)表不合适,所以(yǐ)隻能重新選型(xing)。在盡量避免管(guǎn)道動火焊接的(de)同時,可選用
外(wài)貼式超聲波流(liu)量計
。
4 日常維護(hù)
儀表日常維護(hù)要貫徹“預防爲(wei)主”的原則,加強(qiang)經常性地維護(hù)保養,保持儀表(biao)的完好整潔。另(lìng)外,由于工🙇🏻藝介(jiè)質的冷熱👈侵蝕(shi)、儀表🔅元器件的(de)老化,儀表出現(xian)異常也☂️在所難(nán)免,關鍵在于正(zheng)确判斷、及時排(pai)除。一般來說儀(yí)表出現故障大(da)緻分 2 種情況:一(yi)🛀是工藝原⁉️因,儀(yi)表忠實地反映(ying)了真實的工藝(yì)異👣常情況;二是(shi)儀表因素,由于(yu)🌈儀表某一環節(jiē)🔞故障而出現工(gong)藝參數誤指示(shi)㊙️。這2種因素經常(chang)🏃🏻♂️混淆在一起,很(hěn)難馬上判斷⚽出(chu)來,儀表工要想(xiǎng)及時、準确地判(pàn)斷🈲儀表故障,除(chu)了多年的實踐(jiàn)經驗積累外,還(hái)⁉️必須熟悉儀表(biǎo)的工♋作原理、結(jie)構性能。另外,還(hai)🛀要熟悉測量控(kong)制系統中的環(huan)節,對工藝介質(zhì)的物理化學特(tè)性、主要設備結(jié)構有所了解,這(zhè)樣才能拓寬思(si)路,有助于分析(xī)和判🆚斷故障。
5 結(jié)束語
在處理儀(yí)表故障時,一般(bān)要遵循“先觀察(cha)後動手、先👉外🔞部(bù)後内部、先機械(xiè)後線路、先整體(tǐ)後局部”的原則(zé),逐步縮小故障(zhàng)🔅範圍,迅速而準(zhun)确地查找、處理(li)儀表💯故障。