石油化工油品儲罐自動化儀表與工程設(shè)計分析

張卓 廣東政和工程有限公司遼寧分公司

石油化工油品儲罐的儀表選型和工程設(shè)計需要盡可能地滿足儲運(yùn)工藝實際的運(yùn)行需求和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使得其可以適應(yīng)工廠自動控制工作的各項需求，達(dá)到相應(yīng)的自動控制水平以及管理水平。同時還應(yīng)當(dāng)對油品儲罐實際的測量以及計量需求進(jìn)行分析，就具體的實際工程項目狀況確定出相對應(yīng)的儀表設(shè)備選型以及計量方式，編制出較為完整的管理以及自動控制系統(tǒng)方案。

一、石油化工自動化儀表的種類

（一）溫度儀表

在實際的工作當(dāng)中，首先應(yīng)該結(jié)合石化現(xiàn)場裝置的實際情況以及管道內(nèi)的介質(zhì)溫度對溫度進(jìn)行合理的控制，一般只需要將溫度控制在-200～1800℃即可。在對溫度進(jìn)行測量的過程中一般采用接觸式測量方法。為了保證玻璃溫度計的準(zhǔn)確性和安全性，需要使用雙金屬溫度計。特殊的熱電阻中一般包括特殊熱電隅和耐熱電隅以及防爆熱電隅等。熱點阻和熱電隅信號都可以直接輸入到DCS 和其他溫度收集儀表匯總。

（二）壓力儀表

壓力儀表主要是利用將信號傳送至DCS 的方法來調(diào)節(jié)壓力。化工行業(yè)生產(chǎn)過程中，進(jìn)行生產(chǎn)的儀器設(shè)備的內(nèi)部壓力會隨著生產(chǎn)過程的增多而增加，因此需要用到壓力儀表進(jìn)行監(jiān)測，以免造成危害。

儲罐壓力測量是為了監(jiān)控儲罐壓力，為保證儲罐在設(shè)計壓力內(nèi)安全運(yùn)行提供指示或控制信號。對于有罐容精確計量要求（貿(mào)易交接用途）的低壓儲罐還可以用于計算液位、密度，其精度要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。低壓儲罐和壓力儲罐需要設(shè)置就地壓力儀表及遠(yuǎn)傳壓力儀表，就地壓力儀表與遠(yuǎn)傳壓力儀表的取壓口要分開設(shè)置。就地壓力表的精度一般不低于±1.6%F.S，操作壓力在40kPa 以下時選用膜盒壓力表，操作壓力在40kPa及以上時選用彈簧管壓力表。庫存控制用途壓力變送器精度優(yōu)于±0.2%F.S 即可，用于罐容精確計量系統(tǒng)計算的壓力變送器精度根據(jù)安裝位置及用途的不同而不同。

（三）液位測量儀表

在進(jìn)行液位測量儀表使用時，必須要重視正確的安裝流程，根據(jù)實際情況進(jìn)行安裝，從而保證其測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。對于液位測量儀表來說，其主要任務(wù)是對于儲罐的液位進(jìn)行測量。為了進(jìn)一步保證測量的效果，需要考慮到實際儀表的測量范圍。一般來說，如果油品儲罐的體積不同，則自動化儀表的測量范圍也不同。不同容積的油品儲罐，必須要制定不同的液位測量儀表的安裝方案。如果油品儲罐的體積較大，例如體積達(dá)到1×105m3，有關(guān)工作人員可以設(shè)置連續(xù)的液位測量儀，數(shù)量為兩套，并且要為其配置相應(yīng)的指示儀表，這樣測量的結(jié)果可以直觀化的呈現(xiàn)。

二、石油化工油品儲罐自動化儀表工程設(shè)計分析

（一）儀表的防爆與防護(hù)

石油化工生產(chǎn)過程中存在較多的安全隱患，因此，必須要做好安全防護(hù)。其中儀表的防爆設(shè)計就是一種安全防護(hù)的手段，在進(jìn)行儀表防爆設(shè)計時，必須要考慮國家的防爆標(biāo)準(zhǔn)，獲得相應(yīng)的防爆合格證，進(jìn)而提高儀表的防爆性能，滿足儀表多功能的發(fā)揮需求。此外，也需要通過外殼防護(hù)的手段進(jìn)行儀表防護(hù)，在進(jìn)行外殼防護(hù)時，需要關(guān)注外殼的防護(hù)等級。

（二）罐區(qū)的安全運(yùn)行

為了保證罐區(qū)的安全運(yùn)行，需要進(jìn)行報警與聯(lián)鎖的設(shè)置，從而降低儀器運(yùn)行的風(fēng)險。從有關(guān)數(shù)據(jù)來看，罐區(qū)內(nèi)的安全事故發(fā)生多來源于火災(zāi)或者清罐作業(yè)，各種操作行為的不規(guī)范都可能引發(fā)罐區(qū)安全事故的發(fā)生。罐區(qū)安全運(yùn)行，需要考慮到罐區(qū)液位的正常狀態(tài)，同時也要注意施工人員操作行為的規(guī)范，避免易燃易爆物質(zhì)的泄露，從而實現(xiàn)罐區(qū)的安全運(yùn)行。相比其他區(qū)域，罐區(qū)安全運(yùn)行的難度系數(shù)較低，其安全事故的發(fā)生率也較低，但是也不能忽視報警和聯(lián)鎖的設(shè)置，從而保證安全儀表系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（三）儀表供電

罐區(qū)控制系統(tǒng)的供電一般采用不間斷電源供電（UPS），電源電壓為220V±11V，頻率為50Hz±0.5Hz，波形失真率小于5%。現(xiàn)場儀表如果是220VAC 外供電的，則一般采用UPS供電。電動閥的電源一般由電氣專業(yè)供電，供電電源電纜采用直埋或電纜溝充砂敷設(shè)。如果必須要在地面上敷設(shè)則電纜應(yīng)采用阻燃或耐火電纜。石油化工廠的罐組內(nèi)應(yīng)采用耐火電纜。為了能在緊急情況下動作電動閥，還建議為電動閥配置可移動式應(yīng)急動力電源裝置，專用接口宜設(shè)置在罐組防火堤外，并位于爆炸危險區(qū)域外。

（四）罐區(qū)的氣體檢測

罐區(qū)的氣體檢測主要針對可燃?xì)怏w以及對人體有害的有毒氣體，根據(jù)有關(guān)規(guī)定來看，在進(jìn)行罐區(qū)氣體檢測時還要結(jié)合實際情況，利用工作人員已有的工作經(jīng)驗，從而合理應(yīng)對不同條文之間的差別。雖然目前有很多關(guān)于罐區(qū)可燃?xì)怏w以及有毒氣體檢測的規(guī)定，但是這些規(guī)定之間的差別較大，從而使得各個單位在具體設(shè)計環(huán)節(jié)產(chǎn)生矛盾。隨著時間的發(fā)展，氣體檢測儀器的布局從儀表專業(yè)轉(zhuǎn)移到多個專業(yè)領(lǐng)域。

（五）儀表的防雷接地

電動儀表的外殼都應(yīng)進(jìn)行良好的保護(hù)接地。儀表電纜如果是分屏總屏結(jié)構(gòu)，則分屏蔽線應(yīng)單端接地，總屏蔽線應(yīng)該兩端接地。鎧裝電纜的鎧裝層應(yīng)該兩端接地。罐區(qū)儀表屬于安裝在空曠地帶，易被雷擊。一般多雷地區(qū)的罐區(qū)儀表都做防浪涌保護(hù)，設(shè)置雷電浪涌防護(hù)器，相應(yīng)的儀表都應(yīng)做防雷接地。儀表的接地系統(tǒng)應(yīng)該是等電位接地系統(tǒng)，接到電氣專業(yè)的接地網(wǎng)上，不獨(dú)立設(shè)置接地系統(tǒng)。

三、結(jié)束語

在我國石油化工企業(yè)的生產(chǎn)中，儀表自動化設(shè)備發(fā)揮著重要的作用，儀表自動化設(shè)備在生產(chǎn)中起著重要的控制作用，因此，在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)中其作用不可替代。近年來，隨著技術(shù)進(jìn)步，石油化工行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備逐步實現(xiàn)了自動化與智能化，這就使得生產(chǎn)的正常進(jìn)行對于儀表自動化設(shè)備的依賴程度加大。石油化工企業(yè)的生產(chǎn)中，要結(jié)合儀表自動化設(shè)備的運(yùn)行情況，實現(xiàn)故障預(yù)防與維護(hù)，避免儀表自動化設(shè)備的運(yùn)行故障引發(fā)生產(chǎn)效率低下，實現(xiàn)石油化工企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。