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淺談儀表選(xuǎn)型與應用
發布(bù)時間:2025-12-15
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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(guo)程的控制和管(guǎn)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(shi) DCS 集散☁️控制系⁉️統(tǒng)的成熟推廣和(he)應用,使得現在(zài)化工項目不可(ke)缺少。因此,涉及(jí)到現場的各類(lei)儀表🐪種類繁多(duo),儀表的設計選(xuan)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(gai)考慮的問題。如(ru)果控制儀表的(de)🔴選型設計出現(xian)失誤,往往會帶(dai)來很大的損失(shī),并嚴重影響生(shēng)産的安全穩定(dìng)運行。 .
1 概述
通常(cháng)生産現場參數(shu)分爲溫度、流量(liang)、壓力、液位、成分(fèn)💞多種,每🔆一種參(can)數對應着不同(tong)型号、适應不同(tóng)現場的多種測(ce)量儀表,所以儀(yí)表的選型是一(yī)項技術性、實用(yòng)性💯很強的工作(zuò),不但要求儀表(biao)人員有較全面(miàn)⛹🏻♀️的基礎知✂️識及(jí)現場維護經驗(yan),而且選型前要(yao)對各種測量方(fang)式和儀表特性(xìng)做全面了解和(hé)細緻的比較。總(zong)的來說,原則就(jiù)是首先符合工(gōng)藝的要求,然後(hòu)重點從儀表特(tè)性😄、安裝條件、環(huan)境條件及經濟(jì)因素✌️等方面綜(zong)合考慮,這樣才(cai)能選擇出适🚶♀️于(yu)生産要求的、既(ji)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(jian)單談一下本人(rén)的看法,不妥之(zhi)處懇‼️請批評指(zhǐ)正。
1.1 溫度儀表
相(xiàng)對于其他幾種(zhǒng)儀表而言,溫度(dù)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(diàn)偶🛀🏻溫度🌐計、一體(ti)化熱電阻(熱電(dian)偶)溫度計等。由(you)于
雙金屬溫度(du)計
現場指示精(jing)度不高,一般得(de)不到重視;再者(zhe)雙金屬🔆溫度計(jì)往往💃🏻沒有遠傳(chuán)功能,所以防護(hu)等級也不如遠(yuǎn)傳溫度計防護(hu)措施好,常常由(you)于玻璃面闆内(nei)滲水,使得指針(zhēn)及傳動機構失(shī)靈、線性不好,其(qí)實際使用效果(guǒ)較不理想。如果(guǒ)工藝狀況溫度(du)在 650℃以上,往往㊙️選(xuan)用熱電偶✉️爲好(hao);如果測溫點遠(yuan)離控制室,選用(yong)一體化溫度變(bian)送器較爲合适(shì)。因爲
熱電偶
需(xu)要專用補償電(dian)纜,長度越長,成(cheng)本越高,比如在(zai)熱電㊙️廠,鍋爐部(bù)分一般和控制(zhì)室比較緊湊,高(gao)溫部分選用熱(rè)電🥰偶較♋多,而化(huà)工裝置要求和(he)控制室必須🐇有(you)一定的安全🏃🏻♂️距(jù)離,所以化工裝(zhuang)置工藝溫度較(jiao)高的情況,選用(yòng)熱電偶溫變較(jiào)爲♈适宜。測量中(zhong)溫以下
熱電阻(zǔ)
是一種經濟、實(shí)用的溫度儀表(biao),常用的比如三(sān)線制 PT100。無論哪🤟一(yī)👌種溫度計盡量(liang)優選護套單獨(dú)抽芯型的,以便(biàn)⚽維修更換🚩 , 而且(qiě)溫度計芯要有(yǒu)防震 , 以提高适(shi)應各種流速高(gāo)的工況。
1.2 壓力儀(yi)表
在此,以壓力(lì)變送器爲例作(zuo)簡單介紹。國産(chǎn)品牌和‼️進口品(pǐn)🛀🏻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(wen)定性上,國産
壓(ya)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(yǐ)選📱用國産壓✌️力(li)變送器。例如鍋(guo)爐汽水壓力,有(yǒu)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(bu)會✂️影響操作;但(dan)如果工作壓力(lì)較低,以成品罐(guàn)💘區爲例,往往有(yǒu)些成品罐爲内(nei)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(zhǒng)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(kuàng)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(shi)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(yào)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(shì)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(xuan)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(wei)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(dàn)由于質量流量(liang)計價格昂貴,在(zai)選型中📞應該充(chōng)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(ding)工況時性能可(ke)靠,在測量氣體(tǐ)及工藝介質不(bú)穩定的液體時(shí)✏️ ( 例如丙烯 ),與進(jin)口品牌的質量(liàng)流量計相比,其(qi)信号處理尚有(you)一定的🏃差距,但(dan)有🌂些氣液兩相(xiàng)工況并存的現(xiàn)象是任何一款(kuan)質量流量計都(dōu)難以測量的。例(li)如在 MTP 工藝中,反(fǎn)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(jue)的,
孔闆流量計(ji)
的精度不高,這(zhe)種狀況下可使(shi)用
平衡流量計(jì)
(最好是法蘭連(lián)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(dōu)很可靠。至于轉(zhuan)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(shǎo)有 2 種不🎯同🧑🏽🤝🧑🏻測量(liàng)㊙️原理的液位計(jì),而有現場指示(shi)的液位計,以
磁(ci)翻闆液位計
常(cháng)見;遠傳信号的(de)液位計,以雙法(fa)蘭差壓液位計(jì)常見。這些液位(wèi)計結構簡單、原(yuán)理可靠,維護方(fang)便,但不❓一定使(shǐ)用🚶♀️這些液位計(jì),有些工況就是(shì)需要特殊考❓慮(lǜ)。例如在生産過(guò)程中需要液體(ti)分離,常見的就(jiù)是油水分離,這(zhe)就需要界面計(ji)。根據測量原🔞理(li)不同,界面計有(yǒu)磁緻伸縮、導波(bo)雷達等不同形(xíng)式,至于選用哪(nǎ)一種,要根據物(wù)料的介電常數(shù)、分離情況而定(dìng)。界位計選用頂(ding)部安裝方式🏃♂️較(jiào)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(shàng)面。如果側裝式(shi)不能滿液位操(cāo)作,那麽物料隻(zhi)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(biao)
分析儀表價格(gé)昂貴,相比其他(ta)幾類,是用到的(de)數量較少的一(yi)種🈲。在選型的時(shí)候,其精度、穩定(ding)性、都是重點考(kǎo)✔️慮的。線性度與(yǔ)分析儀表的标(biao)定結果有很大(dà)關系,例如在線(xiàn)✍️ pH 計分析儀表,選(xuǎn)擇 1 點标定和選(xuǎn)擇 2 點💋标定會出(chū)現不同的斜率(lǜ),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(yǐ)務必考慮傳感(gǎn)器的探頭安裝(zhuāng)在能夠測量流(liu)動的液體,并且(qiě)兼顧維🈲護保養(yang)。
2 儀表調校,确保(bǎo)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(cheng)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(you)于儀表施工💯工(gong)期非常短,後期(qī)與各專業交叉(cha)的作業非常多(duo),所以儀表聯校(xiao)的時間往往多(duo)于進度計劃中(zhong)規定的時間。爲(wèi)了不影響總體(ti)施工進度計劃(hua),儀表調校時一(yi)般要遵循先單(dan)校後聯校、先單(dan)回路後複雜回(huí)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(zhěng)體調試的需要(yao)。
3 儀表防腐
化工(gōng)物料往往伴有(you)酸堿,所以防腐(fǔ)是不可忽視的(de)話題。無❄️論是哪(na)一種儀表,都必(bì)須充分考慮儀(yi)表與工藝物料(liào)的接觸部😍分防(fáng)腐。以氯堿工業(ye)爲例,整個流程(cheng)始💋終含有🈲較多(duo)的🔞鹽酸、燒堿,腐(fǔ)蝕性較強,如果(guo)介質酸性含量(liàng)較少,溫度在常(cháng)溫,可以選用鋼(gāng)襯四氟類防腐(fǔ);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(dù)接近或在沸點(diǎn)溫度以上,要選(xuan)用钽、鉑銥合金(jīn),例如測量鹽酸(suān)用的電磁流量(liàng)計電極;但在燒(shao)堿熔融狀态💚下(xia),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(qī)把溫度計類儀(yí)表🤟套管設計爲(wei) 304+PTFE 材質 , 由于鹽酸(suan)⭕提純需要蒸發(fā) , 溫度大于沸點(dian)溫度 , 導緻儀表(biao)套管腐蝕穿透(tòu) , 後改爲钽材質(zhì)後才能正常使(shi)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(yang)既經濟又科學(xué)。
還有很重要的(de)一點,儀表雖然(ran)是爲工藝服務(wù)的,但是不科學(xue)的選型、安裝不(bú)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(rú)在 MTP 裝置中和油(you)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(shu)據表中的流體(tǐ)爲水,不含油,但(dàn)是實際工況卻(que)含有一定量的(de)油,開工期間流(liu)量一直不穩定(dìng)。這種情況經常(cháng)出現,由于工藝(yi)條件的變化使(shǐ)得原先設計儀(yí)表不合适,所以(yi)隻能重新選型(xing)。在盡量避免管(guan)道動火焊接的(de)同時,可選用
外(wài)貼式超聲波流(liu)量計
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4 日常維護(hù)
儀表日常維護(hù)要貫徹“預防爲(wèi)主”的原則,加強(qiáng)經常☁️性地維護(hù)保養,保持儀表(biao)的完好整潔。另(ling)外,由于工藝介(jie)質的冷熱侵蝕(shí)、儀表☔元器件的(de)老化,儀表出現(xiàn)異常也在所難(nán)免,關鍵在于正(zheng)确判斷、及時排(pái)除。一般來說儀(yí)表出現故障大(dà)緻分 2 種情況:一(yi)是工藝原因,儀(yí)表忠實✔️地反映(ying)了真實的工藝(yì)異常情況;二是(shì)儀表因素,由🈚于(yu)儀表某一環節(jiē)🌂故障而出現工(gōng)藝參數誤指示(shi)。這2種因素經常(chang)混淆在一起,很(hen)難馬上判斷🌍出(chū)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(jian)經驗積累外,還(hai)必須熟悉儀表(biǎo)的工作原理、結(jie)構性能。另外,還(hái)♊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(te)性、主要設備結(jie)構有✊所了解,這(zhe)樣才能拓寬思(sī)路,有助于分析(xi)和判斷故障。
5 結(jié)束語
在處理儀(yí)表故障時,一般(ban)要遵循“先觀察(cha)後動手、先外部(bu)💔後♻️内部、先機械(xiè)後線路、先整體(tǐ)後局部”的原則(ze),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。
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