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                      化工企业自控仪表设计与选型

                         在化工生产中各种自动控制仪表将测量到的温度压力流量物位组分分析等参数传送到主控室以便操作人员观察记录判断后采取调节动作这些仪表如同操作工人的眼睛和手特别是在易燃易爆有毒有害的岗位替代工人操作改善劳动条件上发挥了重要的作用
                      1自控仪表的方案设计原则
                         自控设计的任务是为保证工艺生产正常运?#26657;?#38477;低原料动力消耗提高产?#20998;?#37327;和改善劳动条件对生产过程的主要参数进行监视和控制自控设计选型决定于工艺生产过程的要求并为工艺生产过程服务因此笔者的体会是自控方案设计应遵循“方案合理技术先进运行可靠操作方便”的原则1必须保证控制的可靠性这是对自动控制要求的核心2根据工艺生产要求合理选择控制系?#22330;?#35201;求控制性能稳定控制精度高在控制功能方面按不同需要实现多能化3在考虑先进性的同?#20445;?#24517;须注意经济的合理性防止片面追求仪表新型仪表多和调节回路多就是“高度自动化”的错误倾向4在有高温高压高黏度以及有火灾爆炸危险的场合在选择仪表设备方面应考虑生产的安全性在调节系统中对可能引起事故的关键变量应采用自动联锁和报警措施
                      2各类检测仪表的选型设计思路
                         自控仪表可以简单地分为检测仪表显示仪表控制仪表执行器检测仪表最常见的主要是检测温度压力流量物位组分分析这五大类参数的仪表在选型的时候要注意结合工艺条件看看工艺是希望达到什么精度需要就地指示还是集中指示再考虑选用性价比相对合适的仪表下面就结合化工厂常用到的检测仪表类型来展开笔者的选型思路
                      2.1温度仪表
                      2.1.1就地指示的温度仪表有玻璃管温度计双金属温度计压力温度计等前者由于不耐震仅用于测量精度较高振动较小无机械损伤观察方便的特殊场合生产现场多用双金属温度计选用双金属温度计时注意量程要合理正常生产时的温度最好落在量程的一半左右最高温度不超过量程的90%为好注意选择保护管的材?#30465;?#25554;入长度和连接方式
                         安装在腐蚀介质管道设备上的最好选用和工?#23637;?#36947;设备一致或高一个级别的材质插入长度?#35805;?#24212;以测量元件插至被测介质温度变化灵敏具有代表性的位置为原则连接方式在腐蚀场合首选法兰式连接方式精度?#35805;?#26159;1.5级或1级
                      2.1.2远传的温度计也是同样道理如根据温度测量范围选用相应分度号的热电偶热电阻或热敏电阻热电偶适用于?#35805;?#22330;合热电阻适用于无振动场合热敏电阻适用于要求测量反应速度快的场合距离控制室近的可以将温度信号直接引入距离远的推荐选用测量和变送一体化温度变送器送出标准的420mA电信号
                      2.2压力仪表
                      2.2.1就地指示压力表可按照使用环境和测量介质的性质选择1恶劣的环境如腐蚀性较强粉尘?#31508;?#31561;场合可选用密闭式全塑压力表2?#35805;?#33104;蚀性介质可选用耐酸压力表氨压力表不锈钢膜片压力表3具有强腐蚀性含固体颗粒黏稠液等介质可以选用膜片压力表或隔膜压力表膜片或隔膜的材质必须根据测量介质的特性选择有些介质如气氨液氨氧气氢气氯气乙炔等可选用专用压力表
                      2.2.2远传压力变送器普通介质选用?#35805;?#30340;压力变送器易燃易爆场合应选用气动变送器或防爆型电动变送器结晶结疤?#27695;?#40655;稠及腐蚀性介质可考虑选用法兰式变送器与介质直接接触的膜片必须根据介质的特性选择测量微小压力小于500Pa?#20445;?#21487;选用微差压变送器使用环境较好测量精确度和可靠性要求不高的场合?#37096;?#20197;选用霍尔压力变送器
                      2.3流量仪表
                      2.3.1流量计的刻度计量单位一开始就先要确定下来仪表刻度应符合仪表刻度的常规系列当计算刻度读数不是整数?#20445;?#21487;以圆整到最接近的序列数1方根刻度范围最大流量不超过满刻度的95%正常流量为满刻度的70%85%最小流量不小于满刻度的30%2线性刻度范围最大流量不超过满刻度的90%正常流量为满刻度的50%70%最小流量不小于满刻度的10%
                      2.3.2流体液体蒸汽流量测量仪表?#35805;?#36873;用差压式流量计常配以标准或非标准节流装置均速管等在温度压力波动较大的情况下还需要考虑温度或温度压力补偿?#28909;?#33976;汽流量测量时常要温压补偿?#37096;?#20197;视工艺对精度的不同要求选用涡街流量计旋涡流量计金属管流量计水表等
                      2.3.3腐蚀导电或均匀的液固两相介质流量测量常选用电磁流量计选型时注意介质的电导?#30465;?br /> 2.4物位仪表
                         对液面的连续测量?#35805;?#36873;用差压式仪表浮筒式仪表和浮子式仪表差压式的还要注意其迁移量的计算大型的塔罐如果不方便安?#23433;?#21387;式变送器的还可以考虑用超声波液位计或者采取顶底分别装压力变送器根据计算压差得出对应的液位注意在易燃易爆的场合要选用防爆式的仪表型式对腐蚀性的介质其测量接触面也要注意材质的选择
                      2.5分析仪表
                         国产和进口的分析仪表价格差别较大主要是根据工艺专业对组分分析的精度要求选用相应的厂家仪表用于控制系统的分析仪表其线性范围和响应时间须满足控制系统的要求对单一组分和混合组分的分析表要注意取样和预处理装置的要求鉴于大多数分析仪都是成套供应的限于篇幅就不细说了
                      3选型设计中要注意控制好质量投?#30465;?#36827;度三者之间的关系
                         任何项目都有质量投?#30465;?#36827;度这三个方面的管理要求三者是既对立又统一的关系合理处理好三者间的关系使我们选用的仪表性价比达到最满意的程度
                      3.1质量管理
                         工程设计质量是决定工程质量的关键环节安全第一要靠好质量的仪表来保证选型时一定要选用成熟稳定可靠的仪表产品保证能够安全顺利地运行下去还要注意整个项目中仪表的一致性互换性就可以减少备品备件的贮备数量
                      3.2投资管理
                         在施工图设计阶?#21361;?#24433;响项目投资的可能性为5%35%在项目做出投?#31034;?#31574;后控制项目投资的关键就在于设计仪表选型设计时在考虑质量的同时还要兼顾到仪表的合理投?#26159;?#20917;?#28909;?#31616;单观测类的仪表可以考虑选用国内成熟的仪表而需要精确计量精确分析成分精确调节的参数可以按照国内→合资→进口厂?#19994;?#39034;序来考虑选用不能一概迷信国外产品或最新产品造成仪表成本过高也不要为了降低投资而选用一些太低价的仪表这可能会造成故?#19979;?#39640;更换频?#20445;?#32500;护成本过高这两种做法都是不可取的
                      3.3进度管理
                         影响进度的因素有很多有人为因素技术因素某些仪表制造周期长等在设计选型的时候可以合理安排工作内容确定选型顺序来进行主动的设计进度控制?#28909;?#25552;前熟悉工艺流程心中有个全局观了解?#20004;?#26045;工进度先把安装时要用到的预埋件预埋孔的仪表定下型号并将条件及时提交给?#20004;?#26045;工制造周期长的仪表如特殊的阀门成分分析仪等仪表先设计选型以便先行订货这样就可以把不利因素的影响降到最低从而提高进度使工程项目能够尽快完工及早发挥投?#24066;?#30410;
                      4结语
                         仪表的更新换代很快每个人都要不断学习新知识掌握最新仪表动态跟上科技发展的步伐灵活地进行设计选型同时注意从全方位和长远的角度如从质量投?#30465;?#36827;度后续运行维护成本等方面来考虑问题做出合理的选型设计


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