仪表控制系统在化工生产中的应用.ppt

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1、仪表自动化在石油化工生产中的应用,石油化工生产（装置）的特点装置仪表系统的构成现场仪表简介仪表故障分析与处理,连续性不可见性复杂性高温、高压、易燃、易爆,石油化工生产（装置）的特点,装置仪表系统的构成,DCS系统：起着对过程参数（温度、压力、流量、液位等）的实时监测、控制、记录、报警等功能。ESD系统：当过程参数值达到某一极限值或设备运行达到一定极限状态时，采取一些必要的动作，以保护人身、设备安全和保证产品质量。其它系统：供电系统、机组监控系统等。,其它仪表系统,供电系统,机组监控系统,现场仪表简介,1、流量测量仪表1）差压式测量（节流元件+差压变送器）测量原理：流量与差压的开方成正比。节流元

2、件：以标准孔板为主，还有喷嘴、文丘里管、阿牛巴等；作用：将介质的流量转变为差压信号。,标准节流元件,流体流动示意图,差压变送器：将差压信号转变为电信号。,普通引压管传导压力,毛细管传导压力,仪表使用条件:1、被测介质应充满全部管道截面且连续地流动；2、流体在流过节流件以前，其流束必须与管道轴线水平，不得有旋转流；流体流经节流装置时不发生相变。3、在节流装置前后应有足够长的直管段，且内表面不能有明显的凸出物。前直管段一般要求10D，后直管段一般要求5D。,取压方位：,仪表本体故障、零点漂移、线路故障、取压系统故障（尤其注意引压管内不能汽液两相共存）等；如：各种蒸汽流量，被测介质需完全冷凝（一般加

3、冷凝罐，排污后投用时间长）；裂解炉进料流量，应避免介质汽化等。,测量原理决定小流量不准，一般采取小信号切除；气体体积流量的测量一般均设置温度、压力补偿，对应温度、压力仪表的故障也会导致流量指示的异常；三阀组中平衡阀漏、正压侧冻堵或泄漏，指示偏低或最小；负压侧冻堵或泄漏，指示偏高。,常见故障分析:,2）涡街流量计：测量原理：利用流体振荡原理自然产生的漩涡，通过检测漩涡产生的频率，测量流量（流量与漩涡产生频率成正比）。主要部件包括漩涡发生体、频率检测部件、转换部件。,3）转子流量计：测量原理：流体流动时作用在浮子上的推力与其重力相平衡时，浮子平衡位置就是流体的流量。,4）电磁流量计：测量原理：利用

4、电磁感应原理，将流量变化转化为感应电势的变化；5）质量流量计：利用科里奥利效应制成。首先由美国Micro Motion公司开发，由传感器和转换器两部分组成。可直接测量质量流量。6）椭圆齿轮流量计：,现场仪表简介,2、压力/差压测量仪表,1）压力/差压变送器将被测差压转化为电容量、电阻量或频率的变化。2）压力/差压开关：主要用于装置的联锁报警系统，将检测的差压、压力信号与设定值进行比较，输出一个开关量信号。,智能式压力/差压变送器：可实现对环境温度和静压自动补偿。它们精度高，稳定性、可靠性好，组态方便（可采用手操器进行远程组态、校验），可实现仪表的内部自诊断。目前基本采用HART协议进行通讯（在

5、420mA信号上叠加频率信号，使模拟信号与数字双向通信能同时进行）。,常见故障分析：压力变送器本体故障：线路板坏、受压元件破损；零点漂移：需调整零点；线路故障：短路（指示最大）；断路（指示为零）；取压系统故障：引压管内存在冻、堵、积液等现象；测量蒸汽：要求被测介质完全冷凝；测量气体：引压管内无冷凝液。,现场仪表简介,3、液位测量仪表1）差压式测量：利用差压变送器原理：P=gh,缺点：需考虑零点迁移问题；测量介质易冷凝或汽化时，若采用引压管测量差压的方法，易造成指示不准，可改用双法兰差变（利用其毛细管中的硅油来传递介质压力）。,2）浮力式测量：A、恒浮力式液位计：如浮子钢带液位计，浮子始终漂浮在

6、液面上，浮力保持不变。一般用于测量球罐液位；,浮球式液位计,磁翻转式液位计,B、变浮力式液位计：外浮筒液位计，液位的变化使得浮子浸入液面的高度发生变化，从而浮力发生变化，经杠杆传递到扭力管后转换为角位移，继而变换为标准电流信号输出。既可用于测液位，也可用于测界面。,浮筒的几种安装方式,4）超声波液位计：根据超声波从发射至接收到反射回波的时间间隔与液位高度之间的关系，来进行液位的测量。,常见故障分析：共性问题：开停车期间或物性参数变化时，因被测介质密度变化导致测量不准；与就地玻璃板液位计指示不一致时，需考虑测量范围是否一致，同时需判断玻璃板液位计有无堵、漏等情况；界面测量时，对密度接近的两种介质

7、，目前尚无相应精确仪表。,浮筒液位计被测介质易结焦、黏度过大时，指示不变化，需定期清理；筒体脱落后，指示最大。,差压式测量负压侧为气相，积液后，指示变小直至为零。（压缩机密封油槽液位）负压侧充满液体的，若汽化，则指示变大；加强防冻保温工作，防止引压管内冻堵；对于易汽化的介质（如丙烯压缩机吸入罐液位），采取常年伴热强制汽化的做法。,现场仪表简介,4、温度测量仪表1）热电阻：主要用于流量测量时的温度补偿及压缩机轴承温度的测量，三线制接线。特点是测量精度高，但测温范围窄，不耐振。,2）热电偶：装置中最广泛使用的测温元件。均需通过补偿导线将热电势信号引入中控室，可通过温度变送器转换为标准信号送入控制系统，或直接送入温度输入卡。,