浅谈化工项目温度测量仪表的设计与安装

浅谈化工项目温度测量仪表的设计与安装

王帅,何鑫

抚顺石化工程建设有限公司第六检修维护中心  ：抚顺石化工程建设有限公司第五检修维护中心

摘要：例如，在石油化工行业，温度测量质量将直接影响效率、能耗、产品质量和操作安全，温度测量仪器的设计和安装已成为化工项目建设的主要目标和难点。讨论了正确选择测温仪器的方法、综合设计数据的提供和合理选择安装方法，以提高测温仪器的设计和安装质量。

关键词：化工项目;温度测量仪表设计;安装

引言

在石油化工生产过程中，温度仪器以摄氏度测量，温度值可以直接读取。使用温度计时要注意温度测量范围一般而言，温度计的测量范围应在50 %至70 %之间。测量的最高温度不得超过温度计测量范围的90%。此外，如果多个测量元件共用同一个显示表，则温度可能低于特定测量点仪器质量的10%。温度仪器可分为两类:现场温度仪器和集中检测温度仪器，它们在范围和测量精度方面有所不同。

1温度仪表

温度仪表是化工自动化生产中较为常见的仪表设备。化工生产对温度管控有着较高要求。通过合理应用温度仪表，可以及时监测化工生产中的温度变化。在应用实践中，按照功能不同，温度仪表可被细化为热电偶温度仪表等不同类型。热电偶温度仪表具有较高的防爆功效，可从整体上降低化工生产中的危险性。此外，通过及时开展温度预警与管控工作，便于提高化工生产质量。

2温度测量仪表的构成

(1)传感器，温度测量元件可分为接触元件和非接触元件两大类。接触传感器简单可靠，测温精度高，应用广泛。非接触式传感器的温度测量范围很广，易受影响，误差很大。本文主要介绍了接触温度传感器，其中热阻和热电偶在工业生产过程中得到广泛应用。(2)热套管是安装在容器或工艺管道上的端部封闭金属管，用于保护温度传感器不受高压、应力和腐蚀性化学品等恶劣工作条件的影响。此外，热套管使传感器可以方便地脱离校准或更换过程，而无需停止或清除过程，也无需停止或清除管路和容器。套管的最常见形式包括螺纹、塞焊、焊接和法兰。(3)变换器，智能温度变换器可接受基于各种行业标准的温度传感器发送的信号，可将测量输入信号转换为4mA~20mA输出信号。这些设备有多种机箱和封装形式，可以与传感器/套管组件一起安装在测量点上，也可以安装在散装设备上以发送有线或无线信号。这些ups还可以在现场或远程配置，以提高应用程序灵活性。

3温度仪表故障

石油化工企业根据物质的沸点，以其为依据，合理应用温度，从而达到分离物质的目的。在这一环节，温控仪表则扮演重要角色。从整体上来说，温控仪表较为常见的故障主要表现在指针失灵、仪表指针不断波动这两个方面，在仪表盘上则无法正确地显示温度。探究其中的主要成因包括内部线路短路、仪表生产失误、线路老化接触不良等。因此，在仪表指针失灵时，则需要综合考量各种因素，结合设备的实际情况，确定温度仪表故障的成因。此外，在对温度仪表进行安装时，没有按照规定程序操作，致使仪表出现指针故障。这就需要相关人员修复仪表，或者对仪表进行重新更换，所选择的温度仪表要进行质量检查，这对故障问题的避免具有良好作用。

4温度测量仪表选型设计

在选择测温仪器之前，必须了解工艺流程、环境、工作压力、环境温度、环境速度等条件。根据工艺条件和要求确定测量点，为热套管选择合适的材料和安装方法。螺纹热管易于安装，但其额定压力低，容易泄漏，不能用于含有腐蚀性和毒性介质的管道和设备。焊接热套管通过焊接连接到工艺管道，不易拆卸，适用于高温高压情况和漏电保护。法兰散热器通过锚固法兰连接到工艺管道，安装方便，公称压力值大，适用于高温、高压和腐蚀环境。根据加工条件确定热套管的镶件深度和切割样式。插入深度必须达到具有代表性的区域，且测量的环境温度有显着变化。杆截面由直线型、阶梯型和圆锥型组成，根据要求的标称压力值和施加的拉力选择合适的模型，温度探针的选择应根据工艺温度测量范围、时间调节精度来确定热阻传感器测量范围约为-200℃~800℃，热偶传感器测量范围约为-300℃~2300℃。建议在精度要求高、响应速度快且无振动的情况下选择电阻Pt100。当测量范围较大且存在振动时，建议选择热电偶。用于安全仪表系统(SIS)的温度测量元件应与其他温度测量元件分开布置，不得使用同一个套管，钥匙控制温度测量元件采用两个分支。现场温度变换器测量精度高、稳定性好，可报告现场温度和现场调节，主要分为一型和分体型两种。发射器的选择主要取决于性能要求和安装位置。技术性能指标包括:输入输出信号类型、电源、稳定性、环境温度、防爆等级、外壳材料、安全认证、电气接口等。发射机应安装在尽可能靠近测量点的位置，输出信号应使用HART协议在4ma ~ 20c之间优先选择。在腐蚀或有健康要求的环境中，应选择符合相应环境要求的机箱。

5强化温度测量仪表综合管控

在化工行业中，采用的温度测量仪表类型具有多样性，直接增大了管理工作难度。为了合理应用化工温度测量仪表，管理人员应强化温度测量仪表综合管控。管理人员可以结合大数据技术建立起先进的数据信息库，高效地进行温度测量仪表设备检测数据存储工作，并通过合理分析仪表设备使用情况，及时检测数据曲线发生错误的仪表，防止仪表设备进一步折损，并有效规避生产问题。

6温度测量仪表的现场安装要点

(1)测温仪器或其取样源部件应布置在拟测设备或管道附近，且易于观察和维护。如果无法接近，请定义平台或比例。(2)测温仪或其取样源部件的安装位置应选择在代表环境温度变化的敏感位置，而不应靠近电阻部件，如阀门，在阀门中环境变为死角且振动较大。对于带叉的工艺管道，温度测量仪不得安装在工艺管道盲板的死角或位置处。热电偶的安装位置应远离强磁场。(3)当测温仪垂直于水平管道安装时，源部件的中心线必须垂直于管道的中心线。在管道拐角处安装时，必须反转支撑的流向，并且源部件的中心线必须与管道的中心线重合。对于水平管道倾斜45度的安装，必须反转支撑的流向，并且源部件的中心线必须与管道的中心线相交。在垂直管道上安装时，必须反转支承流，管道必须倾斜45度，并且源部件的中心线必须与管道的中心线相交。(4)仪器安装完毕后，进行相应的测绘工作，检查并验证各回路的安装和连接是否正确，正确、完整地完成设计功能，保存完好。在测试和接受后，对数据(例如表格、图形和相应的测试记录)进行分类和归档。

7使用科学管理模式

在具体实施管理的过程中，需要根据石油化工企业的实际需求，在具体的实施模式上进行合理创新。首先，需要针对相关数据信息进行有效登记，保证所获得的参数信息更加全面，之后采取有效的措施对仪表自动化设备采取有效的管控举措。围绕系统整体的运行情况进行智能化分析，思考部件的运行参数是否符合标准。在进行管理的时候需要在具体的技术工艺上进行合理优化，加强信息化载体的科学应用，并在此基础上合理构建数据库中心，这样能够保证所掌握的信息更加全面，以及更加贴近机械系统的实际情况。并结合以往的管理经验，就具体的故障类型和诱因进行有效分析。在此基础上，综合先进的技术手段提出科学的预防方案，并对具体的维护措施进行合理规划，从而将仪表自动化设备的故障风险进行有效控制。同时，在进行仪表自动化设备故障预防与维护的过程中，石油化工企业需要在具体的工作机制上进行有效创新，要针对仪表自动化设备所提出的市场发展趋势进行全面的分析，针对仪表自动化设备的管理目标进行明确，将国外的先进管理思想以及国内比较成熟的管理经验进行总结，在此基础上结合石油化工企业以及仪表自动化设备的实际情况，就具体的管理方法进行合理优化。

结束语

温度测量是工艺工业的基础，影响工艺生产的效率、质量和安全性。通过对现场技术和条件的深入分析，能够提高温度仪器的设计和安装质量，确保化工项目顺利施工和安全有效地运行。

参考文献

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