中国科技期刊数据库 工业C
2015年51期 109
浅谈石油化工中自动化技术理论
袁艳红
山东海化股份有限公司，山东 潍坊 262737
摘要：当前石油化工行业在我国已经有了非常明显的发展，同时它也成为了我国经济建设过程中不能忽视的一个重要因素，在这样的情况下，我们需要对石油化工行业予以改进和完善，本文针对石油化工自动化技术理论的现状，自动化在石油化工企业发展的应用以及石油化工自动化发展的途径和改革方向进行了分析。 关键词：石油化工；自动化技术；技术应用 中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：ISSN 1671-5810(2015)51-0109-02
1 引言
化工工业来讲，自动化技术是实现信息化的基础。本文首先分析了我国现在石油化工中自动化技术的现状，指出了在实际应用中，自动化技术存在的一些问题，基于此提出了对于自动化关键技术的一些发展对策。
2 石油化工自动化技术理论的现状
现阶段，伴随着我国经济社会的飞速发展，通过产业技术的不断引进、科学创新以及消化吸收，我国的石油化工行业及其自动化技术也得到了很大的进步，但同时，石油化工的行业也面临着非常严峻的挑战：同发达国家相比，我们国家的石油自动化技术的水平较低、信息集成度较低、管理水平有待提高以及综合的竞争力较弱。而石油化工工业也普遍存在着产品的质量较差、资源能耗较大以及生产工艺落后等问题。
现阶段，在自动化技术方面，石油化工行业最主要的问题就是“孤岛”问题，它主要体现在两个方面：首先是技术方面的“孤岛”问题。目前，我国化工企业在局部的研发成果上稍有成绩，但是现代化企业的自动化技术，是一个综合管理的信息系统。它涵盖了企业信息的管理以及综合自动化，已经不仅仅是生产过程中的自动化，总体涉及生产过程中的计划、管理、仓储、安全、控制、人事、财务和经营等在内的信息系统。其次，在企业的结构方面，同样也存在着“孤岛”问题，主要表现是：企业较为注重研发自动化技术，因此都在下力气开发，但同时，也出现了相互之间严重的信息壁垒以及企业重复投入的问题。因此，如何优化发展自动化技术，全面控制与管理石油工程，将信息集成、优化的先进工艺以及现代化的管理等技术有机的结合，是现阶段石油化工企业进一步发展所面临的重大课题。优化企业的运行、控制、管理，并为企业的发展提供解决方案。
3 自动化在石油化工企业发展的应用 3.1 DCS 级的先进控制系统
基于DCS 级的先进控制系统提供了一些先进的控制技术，主要包括多变量复杂控制、在线实时优化软件、离线优化软件、工艺信息和质量分析系统、在线成本分析系统、操作员支持系统（即专家系统）、过稃模型及模拟系统、工程档案等管理系统，该控制系统不仅可以收集和分析生产数据，自动调解生产工艺，还可为操作人员提供最及时、准确的过程信息，以作出决策判断，从而使生产设备运行实行理想的效果。另外，由于不再需要专门的大型上位机，使得其在搬档次的机器上即可展现更高层次的优化。
3.2 现场总线控制（FCS ）系统
现场总线控制系统的特点是开放性、智能性、微型化、全数字化，已成为现代新型石化企业自动化控制系统的主要发展方向。随着FCS 自动化控制装置的广泛使用、设备功能的强大以及操作的日益完善，现场总线控制系统的应用有很大的发展空间。目前，石化系统大部分企业用FCS 来控制生产装置，提高企业效益。FCS 的特点：现场总线在工作中会同时使用现场总线和局域网双层网络，通过局域网的使用可与其他计算机系统或网络进行大量的信息交换，以实现资源共享。另外，现场总线的技术标准是对所有制造商和用户公开的，又可实现技术共享。FCS 智能型现场仪表传感器及其
A/D 转换器其数字信号在传送出仪表之前可得到补偿，因此，提高了系统的测量和控制精确度。由于采用双向数字通信，不仅系统的可靠性高，而且系统组态和调试也很方便。现场总线智能仪表有统一的技术标准，不同厂家的产品，只要遵守相同的现场总线标准就可互连互换，统一组态，即插即用，以方便设备更新或系统扩展。现场总线智能仪表除具有基本功能外，还有控制和运算等功能，可实现彻底分散控制。每条总线连接多台现场仪表，可节省电缆，大幅度节省了用于系统安装、调试和维修的费用。
3.3 流量计的应用
流量仪表是用来测量单位时间内流过管道的流体的体积。流量计一般伴随着石油开采、运输、冶炼加工直至最后的贸易全过程。在石油化工产业中，为了保证生产的顺利进行，需要根据测量结果对管道的流量进行合理的调节。自动化流量仪表可以预先设定流量的限值，当生产过程中的流量值超出预设值时，会自动调节阀的开度，确保流量在最佳范围，同时还可以通过信号传送将数据和动作记录下来，帮助工作人员自动进行分析或者提供手工调节参数。这种措施提高了石化生产过程的安全，减轻了人员的劳动量，在石化企业中有着广泛的应用。
3.4 火灾控制系统FDGS 首先，对于火灾检测仪表的选择，为了达到最佳的效果，必须要结合石油化工生产过程中的实际情况，同时，也要充分考虑到防火分区的要求。目前，在市场中火灾检测仪表的种类十分繁多，对于每一种仪表，其性能和应用的场所也均有差别。依据我国现行的规范标准的要求规定，对于火灾初期只产生烟和热，而没有明火辐射的场所，应该选择感烟探测器；对于火灾发生中产生了大量的烟和热，并且存在明火辐射的场所，应该选择感温感烟以及火焰探测器。其次，对有毒有害以及可燃性气体的检测仪表进行选择时，应该以石油化工企业设计的气体检测报警规范为根据，并且要保证满足相关的规定要求，比如：在储运设施和工艺装置的相关区域必须安装可燃性气体检测器；在运用有毒有害的设施装置区域，必须安装有有毒气体的检测器；若可燃性气体中还含有有毒有害气体，但有毒气体的泄露没有达到所允许的最高的浓度时，应该安装可燃气体的检测器。最后，在FDGS 系统的安全性设计方面，由于FDGS 系统在安全仪表系统的范畴之中，所以系统的主要元件都应该采用故障安全性。比如，执行元件应该选择励磁型；逻辑运算器则要同时具备可靠地冗余和冗错的功能。
4 石油化工自动化发展的途径和改革方向
我们要在控制系统上达到完全自主，就目前看来我国石化企业很多设备的控制系统，都使用国外系统，而且PID 系统占据了80%以上，这种系统在开发程度上存在较大的局限性，也是因为这一原因，很多石油设备的潜在功能并没有得到应用，所以研发和建立新型的石油自动化设备系统作为了发展自动化技术的首要。其次，升级优化仪表。石油化工企业运营过程中需要使用大量的仪表，仪表的种类非常多的。但是我国内配套仪表的种类不全面，在设备使用方式上具有较多的缺口。而且也没有齐全的辅助材料供应给仪表。因此，
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