石油化工工程设计论文

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石油化工工程设计论文:石油化工装置管道工程设计

摘要：

本文主要探讨和研究的问题为衬里管线在我国石油化工等行业所进行的具体的应用，还有就是如何使用具体的案例对腐蚀性介质在衬里管道进行保存以及对衬里材料的选择加以分析，重点对衬里管线在工程设计的时候时所产生的问题给予合理的研究，例如衬里管线的调节段有关的设计规律，管线支吊架的定位原则以及相关的设置等，这几个方面在衬里管线进行设计的时候都是十分重要的，需要引起设计人员的高度关注。

关键词：

腐蚀性；衬里管；调节段

衬里管道整体来讲就是在碳钢管道和铸铁管道的内壁上去敷设了非金属属性的相关材料。同时依照腐蚀介质化学性质上的差别，内衬非金属材料有着非常大的差别。目前，在进行工程设计的时候经常会选用的衬里管线主要有以下几种：可溶性的聚氟乙烯（PFA）衬里管、聚四氟乙烯（PTFE）衬里管、全氟乙烯丙烯（FEP）衬里管，玻璃衬里管等。在工程设计中经常会使用的是聚四氟乙烯（PTFE）衬管。聚四氟乙烯自身有一定的抗腐蚀性，对酸、碱和强氧化性介质具有很好的耐腐蚀性。再就是不管是何种浓度与有机溶剂之间的融合，其自身还是有着一定抗腐蚀性的。所以，衬四氟管道被普遍的使用在石化化工、炼油、制药以及冶金等相关的领域，当前，衬四氟产品除了衬管还有相关的衬里设备（如：塔，容器，泵等）。在本文中，根据在环氧氯丙烷工程管线设计中遇到的问题，归纳总结以下几点：

1衬里管道的选材

甘油法生产环氧氯丙烷主要分为氯化和环化两个反应单元，其中氯化单元是整个工艺的关键所在，其反应方程式为：C3H8O3(甘油)+2HCl(氯化氢)→C3H6Cl2O(二氯丙醇)+2H2O第二道工序为环化制环氧氯丙烷单元，这一单元的会产生的反应方程式为：C3H6Cl2O+NaOH（溶液）→C3H5ClO+H2O+NaC（l溶液）从上面两个方程的反应可以看出，该项目有酸和碱参与反应，酸和碱是高度腐蚀性的，并且在反应过程中产生的氯离子，氯离子会对不锈钢产生应力腐蚀。从以上反应介质与反应物的性质，这一反应是不适宜使用在碳素钢与不锈钢上的，因为它们可能会产生应力腐蚀金属从而出现开裂，还有就是其自身的反应温度在100~140℃之间，对于普通的的塑料材料，例如硬聚聚氯乙烯与聚乙烯，还有就是乙烯聚丙烯等是不适宜的，PT⁃FE衬里材料的温度范围为使用温度为-190~250，完全可以对以上提出的相关反应的过程条件加以适应，所以，在进行敷设的时候，应该慎重选择敷设的材料。

2衬里管道的一般布置：

2.1输送腐蚀性介质的衬里管道应满足管道仪表流程图的需要加以满足，并且尽可能的做到步步高或者步步低的不呈现袋型敷设方式，管道安装时，应尽可能的采用架空敷设方式或者沿地面敷设方式，不适宜埋地敷设，管线进行设置的时候应该具有一定的坡度，以防止介质出现在管道中积聚的情况。

2.2管道进行架空敷设的时，易发生泄漏的管件或管道器材因避免敷设在人行通道以及是机泵上方，以防止设备受到腐蚀，人身受到伤害。若不可避免的敷设在此位置时，则必须采取设置安全防护措施。

2.3输送腐蚀性衬里管道敷设在管廊上的时候，应敷设在管廊的下层，防止衬里管道泄露对其他材质管道的腐蚀。

2.4衬里管道和其它管道并排敷设的时候，应该充分的考虑管线彼此之间的最小的间距要求，因为衬里管道各个管段是通过法兰去进行连接的，而不是由焊接或者是螺纹进行连接的，敷设间距应考虑法兰的影响。

2.5衬里管道是不可以与高温管道并排进行设置，也不能够被设置在高温管道上方存在热影响的地方。

3衬里管线调节段的相关设置

衬里管道和钢质管道的安装方式不同，衬里管道安装敷设时需要考虑的因素比较多。为了防止衬里管道安装时出现返工问题，衬里管道在进行设计时会设置相应的活动管段，对安装误差进行调整，这就是我们经常会用到的调节段。调节段的调节方式是对施工过程里所产生的一些问题去进行调整，调节段应该在施工现场进行实际的测量之后再去进行制作和安装。在最初进行设计的阶段，调节段自身的个数在选择和确认的时候是有一定的原则的，通常的情况下管线可能会出现几个方向上的变化，那么就应该根据具体的有几个调节段，调节段自身的长度，还有其自身的位置，按照管道其实际的情况去进行判断。

4结语

在以上的几点我们能够看出：衬里管线进行设计的时候和一般的金属管线相比要复杂很多，其在设计后期应该和材料生产厂家对衬里的材料进行确认，同时还应该对每根管子的相关材料量予以确认。所以其在进行设计的时候应该从整体考虑，要是有一点的疏漏，就会使得现场出现返工的情况，使得材料出现非常严重的浪费，这样会使得生产的成本有所提升同时还会出现延误工期的问题。因此对于工程设计人员来讲衬里管线的设计应该引起高度的重视，并且多多的和生产厂家进行沟通，积极的听取他们的相关建议，只有这样才能够设计出有着很好质量的产品。

作者：康立朝 单位：新地能源工程技术有限公司

石油化工工程设计论文:浅析电气节能技术在石油化工工程设计中的应用

摘 要：为了适应现阶段市场经济的发展要求，必要健全石油化工工程设计体系，该文就电气节能技术展开分析，旨在优化石油化工工程设计方案，进行电气系统能源消耗状况的分析，实现系统节能模块、照明系统节能模块、电子设备节能模块等的协调，满足现阶段石油化工工程设计的要求，实现企业整体投入资本的控制，确保企业经济的健康可持续性运作。

关键词：电气节能技术；石油化工；工程设计；电气能耗；电气系统

一、石油化工工程的节能发展趋势

能源是社会市场经济发展的重要推动力，通过对电力能源的优化应用，有利于推动我国社会经济的稳定性运作，电力能源关乎社会的稳定性及国家的安全性。随着我国社会经济规模的不断扩大，各种能源消耗量不断提升，我国是世界能源生产大国，也是能源消耗大国，随着可持续发展理念的兴起，社会大众对能源消耗状况、生态环保状况等有了一个全新的认识，其对能源利用水平、生态环境保护提出了更高的要求。

为了顺应能源可持续利用的发展趋势，必须健全能源管理体系，进行新型能源节能减排技术的应用，实现化工企业能源消耗模块的控制，实现企业整体能源利用率的优化，避免出现能源浪费问题，培养相关人员的节能管理意识，促进我国石油化工企业的稳定性发展，实现工程设计整体电气节能效益的增强。

二、电气节能技术概念

为了适应我国现阶段电气节能技术工作的要求，实现电子设备节能模块、照明系统节能模块、电子系统节能模块等的协调是必要的。在石油化工工作中，电气设备扮演着重要的工程应用地位，电力系统的节能工作是我国电气节能体系的重要组成部分。与此同时也需要实现电子设备环节、照明系统环节等的节能控制。

在电气节能工作中，其需要遵循以下的工作原则，需要满足生产设备的基本功能性，提升生产设备的工作效率，确保其可靠性及稳定性的提升。这需要提升设备的整体生产技术性能，在此基础上进行能耗水平的降低，提升工程的整体运作效益。在这个过程中，需要遵循经济性的原则，进行设备节能及投资回收期的分析，落实好相关的节能技术措施，实现生态效益、社会效益、企业效益的有效结合。

三、电气节能技术的具体应用策略

1.在电气节能技术应用过程中，首先需要从变压器选型环节、系统功率因素环节、线路功率损耗环节、高次谐波环节等展开分析。变压器是电气系统的常见电气设备，在石化企业日常工作中，一系列的变压器被投入使用，整体来看，这些变压器的电能总量消耗巨大，在变压器的选择过程中，需要根据变压器的负载率进行选择。

在这个过程中，负载率处于40%～60%时，可以有效降低变压器的额定负载，从而实现其损耗率的有效控制。在变压器的选择过程中，为了将负载率控制在上述范围内，必须进行变压器节能方案的应用，进行新型、高效型、节能型变压器的选择，实现企业生产模块能源消耗的有效控制。

2.为了提升企业的运作效益，必须进行系统功率因数的控制。这需要提升系统的功率因数，从而提升能源的整体利用率，通过对这个环节的控制，有利于降低电力成本、生产成本，实现线路电压的降低，实现设备整体利用率的增强，从而确保石油化工企业取得巨大的经济效益。在用电设备应用过程中，其是根据电磁感应原理进行工作的，无论是电动机，还是配电变压器等设备都需要进行交变磁场的建立，从而进行能量的转换及传递，在这个过程中，交变磁场的建立需要电功率即无功功率。在这个过程中，功率因数是有功功率与视在功的比值。

功率因数是对电源输出视在功率利用率的反映，功率因数在0到1之间，当电气系统功率因数趋向1时，电路的无功功率降低，这说明视在功率的利用率不断提升，从而增强系统电能的输送功率，通过对功率因素的提升，实现电路损耗的降低。在功率因数优化过程中，比较常见的方式有人工补偿方式及自然提高方式。通过对电动机选型模块、变压器模块、电动机模块等的优化，可以避免出现电机的空载运行状况，有利于提升设备的功率因数。通过对并联电容器补偿模式、同步电动机补充模式、动态无功功率补偿模式的应用，也有利于提升石油化工工程的系统电能输送率。

3.实践证明，通过对线路功率损耗状况的控制，有利于提升电气节能技术的应用效益。在这个过程中，凡是电流经过电阻的介质均会产生能量消耗，石油化工体系是一个复杂性的工程，其内部涉及各类种类的线路及设备，通过对线路功率损耗的控制，有利于提升电气节能的整体应用效益，为了解决实际问题，必须进行电气线路走向的合理性设计，进行线路长度的减少，进行线路粗细的合理性选择，实现线路损耗模块的优化。

受到外界干扰因素的影响，正弦波会出现一定的畸变状况，畸变程度越大，其具备越大的高次谐波能量，基波的分量也就越小。电网电压模块、电流基波模块等是电动机正常运行的基础，系统中的电压、高次谐波电流会导致额外无功损耗的增大，由于大量过电流、过电压等的产生，不利于提升系统设备运行的可靠性、安全性。为了进行电网高次谐波问题的解决，必须进行无源滤波技术的应用，该系统由滤波器、电力电子设备、电子控制设备等构成通过对系统工作模块的探测，进行畸变波形的抵消，实现标准性正弦波的输出。

4.为了满足实际工作的要求，进行系统供电率的提升是必要的，从而实现电压节能的稳定，进行电压运作模式的优化，避免出现电压不稳定的状况。为了确保供电模块的有效性，必须进行用电设备额定电压环境的创造，在这个过程中，如果额定电压小于供电电压，就会导致过高空载电流的产生，从而不利于能源成本的控制。如果额定电压大于供电电压，就会导致较大负载电流的产生，导致线损率的提升，从而出现一系列的能源浪费状况，为了解决实际问题，必须进行供电电压的合理性选择。

通过对照明系统节能性的提升，有利于增强石油化工工作的整体应用效益，这需要进行能源消耗低的电磁感应灯、LED灯、节能灯等的选择，这些类型的节能灯具备较小的能耗成本，其整体使用寿命长。在照明系统工作过程中，过高的电压会产生大量的热量状况，从而不利于照明设备寿命的提升。为了进行系统回路电压的有效性控制，必须进行照明系统节能方案的优化，实现设备使用寿命的提升。

在石化企业工作模块中，电子设备节能体系主要包括计算机节能模块、PID控制节能模块、打印机节能模块等。为了提升系统的整体节能性，工作人员必须养成良好的工作习惯，养成随手关闭计算机显示器的习惯。在系统操作过程中，需要将操作模式尽量设置为省电模式，复印机、打印机等设备需要在不使用时选择待机或者关系。在PID控制系统设计过程中，需要进行低功率模块的选择。我国正处于社会经济的蓬勃发展时期，在这个过程中，经济的不断发展推动了我国科学技术的改革，为了实现社会经济的可持续性发展，必须进行电气能源消耗状况的控制，降低我国能源总消耗成本，实现对国家资源的保护。

结语

为了适应现阶段市场经济的发展要求，必须进行能源节能减排方案的优化，整体来看，电气节能工作是一个循序渐进的过程，需要实现系统各个电气节能环节的分析及应用，从而实现电气能源整体消耗成本的控制，确保石化企业经济效益的增强，满足现阶段市场经济的发展要求。

石油化工工程设计论文:电气节能技术在石油化工工程设计中的应用

（新疆科汇工程设计有限责任公司）

摘 要： 随着社会的发展，电气化行业也有了较为迅猛的发展。早在十八世纪时期开始，英格m地区就出现了三次大的工业革命，这三次大的工业革命的发展使世界电气行业开始出现，随后快速发展，电气化行业之前被用在瓦特蒸汽机的改良上，以及爱迪生的电灯等科技革命的发展上。而二十一世纪以来，电气化技术逐渐往节能方面发展，同时又被应用在石油化工工程设计中，给石油化工工程设计方面带来了很大的便利条件，不论是在能源的节约利用问题上，还是在安全问题的措施制定上，同时还提高了工程中的生产率，可以说电气化节能技术使石油化工工程的发展迈开了新的一步，从而达到新的高度。使国家资源的可持续发展战略目标的实现得到了有效的助力。

关键词： 节能灯；节能设备；存在问题；解决方案

引言：改革开放以来，我国经济快速稳定持续发展。人们的生活水平越来越高，百分之九十以上的人们生活居于中上等水平，总体上我国经济社会实现了小康水平，人们在衣、食、住、行、用上都有了翻天覆地的变化。在衣着方面，人们从改革开放以前穿的色彩单调的衣服，到现在街道上橱窗里五彩缤纷的各式各样的衣服；在吃食方面，从抗日战争时期吃的窝窝头，苦糠菜，到现在各式各样的外国大餐，快餐等，人民实现了从吃得饱到吃的好的历史性跨越；在住房方面，人们从以前的茅草屋、土房、瓦房到现在高楼大厦，摩天大楼等建筑；在出行交通媒介方面，人们从牛车发展到人人拥有小汽车；在人们所用物品方面，出现了节能灯，电冰箱，电视机等新世纪的科技产物，这些都是电气技术所带给我们人类社会的便利条件。其中节能灯的使用是电气技术节能化的结果，这为我们国家节省了较多的资源。而近几年来，电气节能技术被应用在石油化工工程设计中，这无疑是一件造福人类的事情。

一、电气节能技术占据主要地位

如何做到节约资源目前是人类社会所最关注的问题。我国现在的治国宗旨是：努力实现全面奔小康，同时建设可持续发展的新型社会经济类型。节省资源，为人类可持续发展做贡献。“节能灯都是小气鬼”。现在社会科技中，节能灯的发明是二十一世纪最伟大的发明，节能灯的全面推广与发展为我国电力事业方面节约了大量的资源，并且使节约的资源更大化的应用到其他领域。太阳能的开发也是电气节能技术表现的结果，现在好多人会在房屋顶层铺满太阳能电池板，这样转化的电能可以供自己家里的电力使用，节省了电力资源这方面的开销问题，同时把太阳能电池板产生的供自己正常使用外的电能上交给国家电力管理部门，还能获得一定的国家补助资金。另外还有其他一些新的电气节能技术的发明，这些都给国家和人民带来了各种各样的经济利益和生活便利。所以说，电气节能技术地位不可估量。

二、电气节能方面问题严峻

众所周知，我国现在的电气节能方面主要是为电气化行业的人才提供就业岗位，而对于电气化行业的人员来说，并没有人曾经系统的学过节能灯的设计与发明。而让他们在节能灯这一方面发挥作用是一件很困难的事情。毕竟没有专业的指导设计知识，要在这一方面发挥作用，无疑要多走很多“弯路”，这样在很大程度上浪费了资源。另一方面，没有专门的设计人才，在节能灯设计的安全系统方面存在很大的漏洞，这样容易诱发一些不安全的事件发生，给国家和人民的生命财产带来极大损失。希望有关部门能够关注这一点，进行有效监督。除此之外，在针对电气节能产业方面研究的事情上有关研究机构还存在资源短缺，资金短缺问题，这些都无疑给研究工作的进度问题带来了很大的干扰，希望国家有关机构能够及时处理这一问题，使得研究工作能够顺利完成。

三、石油化工技术方面存在问题

石油化工工程技术方面存在很大的技术问题。其中如何解决石油化工工程技术中出现的资源最大化问题。石油化工产业需要大量的石油和煤矿等一次能源，这些一次能源都是不可再生能源，如果不能有所节制地使用，必定在将来的某一天造成资源匮乏，那么到时候没有资源可以利用，石油化工产业必将走向关厂倒闭的地步。所以，必须寻找到一种可以节约能源的新型科技技术，以实现资源的可持续利用，这种新型的科技技术就是电气节能技术。另一方面，石油化工工程技术产业所存在的风险也是相当大的，这主要是由于石油化工工程技术这一方面存在很大的安全问题。因为石油化工工程这一化工技术所利用的能源物体都是可燃的，极具危险性的能源。常常能够因为一点小火星就能引发一场爆炸事故，这种事故带来的危害不仅仅是出现在经济利益的减少倒贴上，而且会给广大人民群众造成生命财产的危害，这种危害是致命性的，必须被给予高度重视。这便要求石油化工工程技术产业寻找到可以检测，保证安全设施的新型科技DD电气节能技术，简单的来说就是“电气技术”。

四、电气节能和石油化工紧密相连

石油化工工程技术在电气设备和供电设备方面，要依靠电气节能技术。电气节能技术可以使石油化工工程技术向节约型经济方面发展，可以可以使石油化工产业的投资者获得一定的非常可观的经济效益。电气方面通过改进供电设备实现节约电力化能源的消耗使用率，这样在提高生产率的同时也做到了对于能源节约问题的保障。另一方面，石油化工工程技术的安全问题也是一个要引起高度重视的问题。对于石油化工工程这一领域所出现的危害问题带来的影响是极具震撼力的。所以，在使用电气设备技术的过程中要时刻注意安全问题，及早做好准备，以防止意外事件的发生。要知道在石油化工工程这一方面发生问题不仅仅是严重的暴力事故，同时会使我国的电力系统瘫痪，给我国经济造成无法弥补的损失。因此电气化有关管理部门必须要定期去石油化工厂进行电气设备的检测与维修，以保证供电系统正常稳定运行。

五、电气节能技术应用于石油化工产业

将电气节能技术和石油化工工程技术产业有效结合起来是一个合作双赢的企业项目。首先电气节能技术有了用武之地，这样可以使电气节能技术领域的管理部门带来一些经济上的大好回报，同时也检测了电气化节能的持效性。其次，对于石油化工工程技术产业的有关管理部门来说，也带来了经济利益。通过电气节能技术手段的利用，节约了生产成本，提高了生产效率，给石油化工工程产业带来的输送利息升高了，同时新技术的使用代替了原有的人力劳动资源，节约了人力劳动所要支出的费用，压低了生产成本，再加上电气节能技术在设备安全检测方面更加精准了，给职工人员们带来了很大的安全保护，所以电气节能技术对于石油化工工程技术来说，不论从哪个角度出发，都是百利而无一害。

所以，总体上来说，石油化工工程技术中的有关于电气设备和供电系统方面的问题离不开电气节能技术，必须要依附于电气节能技术。同时希望电气节能技术在有关方面存在的问题要进行一定的改革措施，改良电气节能技术方面有关人才的技术分配问题，要术业有专攻，为电气节能技术的每一个发展阶段匹配与之相对应的产业化人才。将电气节能技术与石油化工工程设计技术结合起来，实现资源的可持续利用，为我国走可持续发展道路做贡献。

石油化工工程设计论文:石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计分析

【摘 要】近年来，石油企业加快了转型和升级步伐，为自身战略投资扩大坚实的基础。石油化工储罐区运用自动化技术越来越多，各种新型测量仪表也得到了广泛的应用且提高了企业生产效率。为了增强油品设备质量，就要制定相应的设计方案，来解决生产中存在的安全问题。

【关键词】石油化工油品储罐；测量仪表；自动化；设计

一、石油化工油品储罐自动化仪表种类

（一）液位测量仪表

用于测量液位的自动化仪表根据油品储罐容积大小的不同所测量范围也不相同。对于容积较小（1x105m3）白勺油品储罐来说，应安装两套连续液位测量仪表，并在罐旁配置指示仪，对液位测量仪表测量出的液位进行显示。在实际使用过程中，为防止液位超标或过低，还需要在自动化仪表系统中安装监测报警装置，以便当液位出现异常时系统能够立刻发出警报。较之不常动作的开关类仪表，连续液位测量仪表由于可以实时对储罐内液位变化情况进行监测，并能对测量仪表工作状态进行连续观察，因而其可靠性更高。对于对可靠性要求较高的石油化工油品储罐区，一般m宜采用这种连续液位测量仪表。此外，体积计量法也是石油储罐常用的一种方法。用于测量油品液位的仪表还有雷达液位计、静压液位计、混合计量法、伺服液位计等。其中，雷达液位计适用于重、轻质油品等油品储罐的液位测量。在应用过程中需要对测量精度、介质性质、油品储罐类型等各因素进行充分考虑，确保雷达天线选择的合理适用。目前，雷达天线主要有杆式天线、平面天线等几种类型。

（二）温度测量仪表

在油品储罐区中，温度是计量储罐温度补偿的重要参数之一，所以温度测量非常重要。这就需要用到科学温度测量仪表。计量用油品储罐温度测量在油品密度、体积等参数上应符合国家相关标准规定。目前，对于石油化工油品储罐温度的测量大多采用的是Pt100铂热电阻元件。采用不同温度测量元件需要参照不同的规范标准。例如，对于热敏电阻、光纤测量元件等元件在常压油罐中的使用必须要经过校准且满足标准规定才可以投入使用。

某相关文献资料对计量级石油化工油品储罐温度测量仪表现场安装后精度与固有精度所允许的最大误差进行了明确规定。现场安装后精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为1.0℃和0.5℃，固有精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为0.5℃和0.25℃。

（三）压力仪表

根据国际标准GB50160规定，按照油品储罐压力设计，可以分为常压储罐、低压储罐和压力储罐三种类型。对于这些储罐压力的测量需要采用对应的压力仪表，如低压储罐压力测量和压力储罐压力测量均可以采用压力变送器。拥有液体密度补偿计算与标准体积计算功能的伺服液位计、雷达液位计多用于混合法计量石油化工油品储罐压力。采用混合法对油品储罐进行测量，有质量计量和体积计量两种方式，将其与连续液位测量仪配套使用，往往可以达到精确的计量结果。

二、油品损耗的影响因素

储油罐内气相传质的三种形式：分子扩散、热扩散及强制对流。分子扩散是由于储油罐内上部气体空间油气浓度分布不均匀，油蒸汽在浓度差的作用下从高浓度向低浓度运移的过程。在储油罐内油气分子由下向上迁移，从而使得储油罐内上部气体空间油气浓度增加。热扩散是由于温度的变化引起罐内空间温度分布不均匀而产生的油气扩散过程，油蒸汽从高温区域向低温区域扩散。强制对流是由于罐内压强分布不均引起油蒸汽从高压区域向低压区域运移的过程。储油罐内的油品在一定的压力、温度条件下就会发生气化。

引起油品发生损耗的原因大致有储存蒸发损耗、作业损耗及设备故障损耗这三种，其中储存蒸发损耗起主导作用。

（一）储存蒸发损耗

储油罐内油品的损耗主要来自于储存蒸发损耗。储存损耗又包括自然蒸发损耗、小呼吸损耗及大呼吸损耗。自然蒸发损耗是由于储罐密封性不好引起油品与大气流通而发生的油品损耗；大呼吸损耗是由于罐内自由液面的升降导致油蒸汽经机械呼吸阀排出；小呼吸损耗是由于昼夜温差，使得储罐内的油蒸汽压力发生变化，吸入空气造成的油气损耗。

（二）作业损耗

作业损耗主要包括装卸油损耗、设备维护损耗及其他操作损耗。装卸损耗是在装卸油品的过程中造成的油品损耗，主要表现为大呼吸损耗，有时也会表现为饱和损耗；设备维护损耗是在对管线、泵机组等设备进行维护的过程中造成的油品损耗；其他操作损耗是在清洗罐底、油品倒灌以及灌泵时造成的油品损耗。

（三）设备故障损耗

有时候设备发生故障也会导致油品的损耗。如浮顶罐密封圈不严，油罐、泵机组等设备泄漏，机械呼吸阀漏气造成的损耗。

三、降低油品损耗的措施

工艺上常采用严格控制油品储存的条件，优化操作、加强管理，油气回收等措施来降低储油罐内油品损耗。

（一）严格控制油品储存的条件

油品的储存温度、压力直接影响着油品损耗。从温度方面着手可采用淋水、刷涂料（白色）、缩小昼夜温差等方式减少油品损耗；从压力方面着手可以控制外界环境的压强，提高油罐承压能力来减少油品的小呼吸损耗。如采用球形罐可明显提高储罐的承压能力，但是造价较高。同时适当通风，既能保证油气的流通，也可以使油品的损耗量降到最低。

（二）优化操作、加强管理

优化操作：检尺人员应尽量在清晨或傍晚作业，此时储油罐内外压差较小，排气损耗较少，检尺完成后应尽快盖上油盖；化验人员对油品进行水含量等各项指标检测时应缓慢放油，降低油品的通风损耗及小呼吸损耗；尽量高液位储油，减小油气空间；平时尽量不要打开储油罐上的透光孔和量油孔等；缩短收发油之间的时间间隔；装油进罐时采用液下密闭的形式。

加强管理：定期检查机械呼吸阀、计量装置等设备的密封状况；尽量减少油品输转次数，减少油品与空气接触的机会；定期检尺检测油罐液位，及时发现各种异常情况；提高操作及管理自动化水平，通过计算机系统实时监控储油罐温度、压力、液位等参数的变化，防止意外事故的发生；加强对相关工作人员的培训，提高员工的安全意识及技术水平；及时统计、传递罐区的基础数据及情况。

（三）油气回收

常用的油气回收技术有三种：冷凝法、吸附法及吸收法。冷凝法是采用多级冷凝器对油气进行深度冷凝，实现回收油蒸汽的目的；吸附法是通过活性炭、天然沸石等固体吸附体在一定条件下对油气进行选择性吸附来回收油气；吸收法是利用油气的化学性质，使用适宜的吸收剂与油气在吸收塔内发生化学反应回收油气的技术。在这三种技术基础上，又衍生出了一些改进工艺，如工业上常采用管线连通储存同一种油品的油罐，再通过一根集气管连接集气罐，构成密闭的油气回收系统有效回收挥发损耗的油蒸汽，对于轻组分气体油气回收系统的回收率可达90%以上。

四、石油化工油品储罐自动化仪表工程设计

（一）仪表防护防爆设置

由于自动化仪表工作在易燃易爆的石油化工产品油罐区域，因而需要对仪表进行良好的防护防爆设置。按照国家有关防护等级规定，用于现场测量的仪表外壳防护等级应至少达到GBIP65，安b在地下的自动化测量仪表，其外壳防护等级应至少达到GBIP68。在防爆方面的性能设计，国家规定所有用于爆炸危险场所的自动化仪表防爆性能都必须符合对应爆炸危险场所的防爆标准要求，并通过国家等级防爆检验合格证。这是石油化工油品储罐用自动化仪表工程设计中，所必须达到的两个基本指标。目前，基于服务器的石油化工产品储罐安全系统是较为先进和安全的一种设备。

（二）罐区安全设置

正常情况下，石油化工油品储罐区的日常运行是较为稳定的，风险与事故发生概率较低，所以对于没有特殊要求的罐区一般只设置报警装置和联锁机制。若依据实际情况需要设置自动化仪表系统，则应严格按照国家标准《石油化工安全仪表系统设计规范》来对自动化仪表工程进行设计，确保其符合国家相关标准规定。同时，还要对设计出的自动化仪表安全等级与可操作性进行检验和评估，以便合理确定出仪表所需安全等级，确保仪表能够切实发挥效用对危险现场进行安全测量，并为自动化仪表系统安装方案的制定提供理论依据和支持。

根据以往石油化工油品储罐区发生的重大事故原因分析，违章作业是导致事故发生的主要原因之一，所以除了防护防爆之外，还要对各作业环节、操作行为等可能引发火灾等事故因素进行认真检测与控制，提高油品罐区安全系数。

（三）有毒气体、可燃气体检测

对于自动化仪表在有毒有害气体、可燃性气体方面的检测设计，许多相关规范中都进行了明确的规定，如《石油化工可燃气体及有毒气体检测报警设计规范》等。即在仪表工程实际设计过程中，需严格按照这些规范来进行。但值得注意的是，由于编制原则和侧重点存在一定差异，因而各规范规定标准不尽相同，有些差别较大，所以自动化仪表对有毒气体、可燃气体检测功能与标准的设计，应对石油化工油品罐区现场及要求进行综合考虑。

五、储罐计量设计方案

石油化工产品储罐在采用静压法的时候，要严格遵守国家相关标准。静压法主要是针对储罐内液体压力和差压测量，对于压力变送器具有依赖性。静压法的优点是：将测量结果进行换算，并可以迅速得到参数值，投资成本比较低，设计方案也是比较简单的。但是，这种方法不能得到储罐内全部液体的平均密度，会使得测量结果出现偏差。在确定最佳设计方案时，要对测量仪表结构、现场仪表结构、自动控制系统结构进行分析，并制定出适合这些装置的集成方案。对于要求低的小型罐区，可以将软件组态方式应用到自动控制系统当中，从而提高了石油的计量管理水平。对于计算相对来说较复杂的计量装置，则在储罐结构设计中加入计量软件。

由于在设计方案中所含的变量比较多，设计人员要在储罐结构中设置信号通信单元，并根据相关标准选择合适的信号传输方式，增强储罐自动化控制运行率。同时，在各种辅助数据表作用下，设计人员选择的计算方法可以提高准确性，得到储罐油品质量信息及体积参考信息，进而对储罐服务功能有了提高。

六、结束语

总之，与油品罐区安全等级、各指标测量息息相关的，用于石油化工油品罐区的自动化仪表及其设计需要考虑诸多因素，这样才能保证设计的科学合理，设计符合国家各相规范标准规定。我国自动化仪表工程设计人员应努力提高自身专业能力与实践经验，为新一代高自动化、高测量精度石油化工油品罐区自动化仪表的产生而努力。

石油化工工程设计论文:技术标准在石油化工工程设计中的主要作用分析

摘 要：随着可持续发展观念的兴起和日渐深入人心，人们的环保意识和绿色经济意识不断提高，人们对石油化工产品的环保要求越来越高，绿色化工产品将是未来商品生产的主流。本文介绍了技术标准和石油化工设计的含义和石油化工装置的特点，阐述了技术标准对石油化工设计安全方面、质量方面、环境保护方面的作用，简要介绍了“三化”工作提高石油化工设计的效率。

关键词：技术标准；石油化工；设计；环境保护；设计效率

0.引言

石油化工行业的技术标准是经公认机构批准的、共同使用或重复使用的产品或相关工艺和生产方法的规则、指南或特性的文件。对于工程设计来说，技术标准是对设计相关的各种技术条件，包括设计对象、设计条件、设计方式等所作的规定，其目的是让相关的产品达到一定的安全要求或市场准入的要求。技术标准按其法律约束力，可分为强制性标准和推荐性标准；按级别可分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准，而且技术标准有很强的时效性。石油化工设计是对石油化工装置的建设、石油化工装置的正常运行提供有技术依据的图纸和设计文件的整个设计过程。一项完整的石油化工设计，由工艺、环保、管道、设备、机械、总图、建筑、结构、储运、仪表、电气、采通、技术经济等十几个专业的图纸和设计文件所组成。为了保证设计产品符合质量、本质安全、环保等要求，每个专业在设计过程中要采用几十项甚至上百项的国家、行业、地方和企业的标准作为设计依据。一个大型的石化设计企业各专业采用的技术标准加起来多达数千项，形成一个庞大的技术标准体系。

1.石油化工装置的特点

石化行业是我国的支柱产业，在国民经济发展中起着举足轻重的作用。但石化生产过程中所使用的原料、辅助材料、半成品和成品，多属于可燃、易爆物质，如原油，汽油、液态烃等；许多物料是高毒和剧毒物质，如苯、氰化钠、硫化氢等；还有一些物料属于强腐蚀的物质，如硫酸、盐酸等，这些物质一旦泄漏或处置不当就会引起火灾、爆炸和中毒危险，造成严重后果。石油化工装置较其他设施有过程复杂、条件苛刻、制约因素多、设备集中；装置逐渐大型化发展，单套装置的加工处理能力不断扩大，装置的大型化将带来系统内危险物料贮存量的上升，增加风险。同时，石化生产过程的连续性强，在一些大型一体化装置区，装置之间相互关联，物料互供关系密切，一个装置的产品往往是另一装置的原材料，局部的问题往往会影响到全局。

2.技术标准对石油化工设计安全的保证作用

石油化工安全性的技术标准一般由几家设计单位共同编制，各单位选派有经验的专家参加编制工作，一项标准的编制过程要经过立项、调查、分析、形成提纲稿、征求意见稿、审查稿和报批稿等几个过程，听取有关方面意见后，再经相关部门审查后实施。由于石化装置的特殊性，如何做到设计成品符合安全要求，对石油化工过程潜在的各种危险进行识别，防患于未然？首先在装置设计中要严格执行法律法规、标准规范，特别是强制性标准。这些标准制定的目的是为了防止和减少石油化工企业火灾危害，保护人身和财产的安全。涉及安全方面的标准很多，如：GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》，GB50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》；GB50016-2006《建筑设计防火规范》；SH3047-93《石油化工企业职业安全卫生设计规范》等。

在GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》中，对火灾危险性进行了分类，给出了石油化工企业与相邻工厂或设备的防火间距，与同类企业及油泵的防火间距；制定了工厂总平面布置时各类设备之间的防火间距；对厂里道路、厂里铁路、装置内的布置、泄压排放、火炬系统、储运系统等制定了防火规定。

由此可见，在石油化工设计中，只有严格、正确地执行国家法律法规、相关的标准规范，尤其是强制性标准规范，才能设计出符合本质安全的设计产品。

3.技术标准对石油化工设计质量的保证作用

技术标准是设计工作的依据和准则，与工程设计质量紧密相关，因为技术标准本身就是包括工程设计在内的设计经验、研究成果的积累，是对设计相关的各种技术条件，包括设计对象、设计条件、设计方式等所作的规定，只有符合标准的要求，才能出合格的设计产品，技术标准为保证石油化工设计质量提供了基础保证。如：GB50393-2008《钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范》、GB50074-2002《石油库设计规范》、SH3011-2011《石油化工工艺装置布置设计规范》、SH3012-2011《石油化工金属管道布置设计规范》、SH3034-2012《石油化工给水排水管道设计规范》、SHSG-053-2011《石油化工装置详细工程设计内容规定》等等。

在SH3011-2011《石油化工工艺装置布置设计规范》中，指出设备布置设计应满足工艺流程、安全生产和环境保护的要求；满足节省用地、减少能耗以及与工厂总体设计相一致的要求。标准中给出了管廊、塔和立式设备、卧式设备、反应器、换热器、空气冷却器、加热炉、储罐、泵等设备的布置规定；还给出了建筑物、构架及平台梯子等建筑物和构筑物的布置规定。

石化工程各专业设计人员，只有认真准确地执行相关技术标准，才能设计出符合业主要求，满足市场需求的高质量设计产品。

4.技术标准对石油化工设计环保要求的保证作用

4.1 工程设计时依据环保标准

石化生产企业的生产过程，存在着对环境的污染因素，如排放至大气中的气体，排向土壤河流中的废水；石化产品在使用过程中对环境也会产生污染，如汽车在行驶中，汽油燃烧后的尾气对大气的污染等。如何减少石化生产过程或石化产品使用中所产生的污染，政府和行业制定了几十项相关的法律法规、国家主席令、国家环境保护部令、技术标准等，如：《中华人民共和国固体废物污染环境防治法（2013年）》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《石油化工企业环境保护设计规范》、《固体废物处置设计技术规定》《废气污染物排放控制设计导则》等等。使得石化生产过程中有害物的排放量在标准所允许的范围内，有效地保护环境。

4.2 密切关注新环保标准，设计出符合要求的设计产品

2013年12月18日国家实施的新标准GB17930-2013《车用汽油》，将硫含量指标限值由第四阶段的50ppm降为10ppm；将锰含量指标限值由第四阶段的8mg/L降为2mg/L；禁止人为加入添加剂；将烯烃含量由第四阶段的28%降为24%，有助于减少机动车排放物，对保护环境，改善空气质量具有重大意义。鉴于国家对汽油标准的提高，设计应按新标准的要求将原有工艺流程进行修改，石化生产企业根据设计文件进行技术改造后，才能生产出达到国五新标准要求的汽油，更好地保护环境。

5.“三化”工作将提高石油化工设计的效率

目前，国内一些重要的石化工程建设项目正在推行“三化”工作，即“标准化设计、模块化建设、标准化采购”工作，将已建成的优秀的项目梳理完善，建立一套分规模、分特点的石油化工装置的设计模板，推行施工过程中的工厂预制，编制和建立一套标准化的采购文件及产品。为完成“标准化设计、模块化建设、标准化采购”目标，还需要建立适应“标准化设计、模块化建设、标准化采购”要求的项目建设管理平台、工程材料编码体系、工程材料等级数据库等基础工作；建立完善的石化工程建设标准执行表等执行文件。通过实施 “标准化设计、模块化建设、标准化采购”工作，石化工程建设项目既可以很好地严格执行国家现行标准，尤其是强制性标准，又可以提高设计效率，节约建设成本，保证项目的本质安全。

6.结语

针对石化行业这种特殊性，国家、行业、地方和各企业内部都编制了相应的法律法规和一系列的相关技术标准，在石油化工装置工程设计过程中只有严格执行这些法律法规和技术标准，才能保证设计产品达到本质安全、保证设计产品符合质量要求，并减少对环境的污染，有效地保护环境。

石油化工工程设计论文:石油化工自控工程设计浅谈

【摘 要】随着自动化控制技术的发展，我国石油化工自控工程设计迅速发展起来，水准也在不断提升。石油化工工艺工作量大，具有一定的复杂性。本文从设计要求、发展现状等方面，阐述了作者的观点，最后给出了建设性的建议。

【关键词】石油化工；自控工程；设计特点；现状；趋势

1 石油化工自控设计概述

1.1 石油化工自控设计的目标

石油化工生产企业的公用工程及其辅助设施、生产装置的操作全面实现自动化，网络化、数字化、安全化，管理信息化。为生产装置运行的高效、平衡、安全、持久提供保障，市场达到最优化。

1.2 石油化工自控设计的要求

用作石油化工自控系统的仪表材料必须具有防腐、防爆、耐超高温、耐超高压的特性。仪表要能对不同物态的物体进行测量，适用于微/高物位、微/大流量。整个自控系统要满足功能多、参数多、冗余多、精度高、能耗低等要求。

1.3 石油化工自控设计策略

设计过程中要严格按照ICE、ISA、GB、HG等行业或国家标准进行；建立企业信息管理和监控一体化的数据平台，集成信息、共享资源；采用设计招投标制、从多个设计方案中选取性能高的作为最终的设计方案，选择的标准既要满足技术性的需要，又要满足经济性的需要，同时还要对环境保护、人员健康和安全生产有益；控制系统和主控仪表集成实现一体化采购，确保投资的经济性和安全性。

2 我国石油化工自控设计的发展现状

2.1 过程检测仪表设计更加智能、更加精密、更加多样

工业生产过程中，用来显示、检测、控制和记录工艺参数的基础，就是过程测量仪表。石油化工的不断发展，对仪表控制系统设计的要求也越来越高。电动仪表日益智能化、数字化，计算机系统越来越开放化、网络化、数字化、智能化自然就成为了新一代检测仪表的标志。这些检测仪表的核心是微型计算机，具有线性化、自动补偿环境因素变化以及自动校零等功能。综合利用微波、超声波、激光等新技术的一次检测技术，大大提高了自动控制的精密度。

同时，在过程检测仪表的设计中更注意新型传感器和激光、核磁共振等新技术的应用，传感器的集成化程度越来越高。在仪表调节回路的设计中充分利用传统的积分、比例以及微分调节规律以外，还尝试使用大滞后、前馈计算值调节等技术，为自控系统的多回路开辟道路。

石油化工自控系统的设计者广泛采用ASIC（专用集成电路），这在很大程度上促进了执行器和传感器的智能化和多功能化，为现场控制子系统/回路以及仪表的安装调试带来极大的便捷。

2.2 过程控制装置逐渐发展成开放的分布式监控系统

随着通信网络技术和微处理技术的不断发展和成熟，PLC（可编程序控制器）、DCS（分散型控制系统）以及PCA（以个人微机为基础的自动化系统）正日益标准化、开放化，其软件和硬件的使用也逐渐向市场通用的产品靠拢，同时它们还彼此融合，朝着O-DSC（开放的分布监控系统分散型控制系统）的方向发展。

目前，在石油化工自控设计中，采用较多的开放的分布式控制系统是FCS（基于现场总线的控制系统）。FCS用开放协议取代了封闭协议，为系统实现完全的数字通信和数字计算提供了可能。FCS采用的全分布式结构，现场享有彻底的控制功能，系统的可靠性和灵活性大大提高。FCS不采用专用网络，所以它可以弥补了DCS（集散控制系统）的缺陷，它为研究现场总线的工业控制系统提供了依据。

2.3 控制系统设计更加先进

石油化工自动控制系统逐渐融合化学工程。计算机、工程控制和计算机、仪表技术，越来越先进。控制系统的升级后，系统的控制适应能力自然也有了提高，不仅很好的克服了系统自身的非线性、时变形、随机性，还有效的解决不可检测和外部扰动的随机性带来的诸多问题。组分推断控制、预估算控制技术、神经网络技术、故障诊断以及模糊控制等先进控制方法通过生产实践，取得了良好的效果。

3 存在于我国石油化工自控工程设计中的主要问题

（1）DCS不能进行集成控制，很少用于工艺全过程和多装置的控制，而大多用于控制单套装置或部分工段。我国自行设计的DCS在软硬件配套和可靠性方面和国际先进水平还存在较大差距，还不能充分满足实际生产的需要，所以对于大型装置的DCS仍然主要依赖进口。

（2）我国自行设计的控制软件，尽管纵向比较有了较大提高，但是因为在商品化、标准化和性价比等方面的缺陷，推广起来具有很大的难度。

（3）我国自行设计的仪表主要用于记录，而引进的国外仪表也不是最新产品，仍停留在上个世纪中后期的水平。

（4）国内配套的登记表缺口较多，品种也不齐全。高精度的流量计、高位液位计、特种调节阀等仍然主要依赖进口。

（5）计算机在我国石油化工自控工程设计中的应用依然是装置级的，部分石化企业尽管设计出了计算机综合生产系统和信息系统，但是由于诸多原因，投入了大量资金，收效却甚微。

4 关于石油化工自控工程设计的几点建议

4.1 综合利用各种技术

大型的化工和石油生产企业，应充分利用计算机技术、自动控制技术以及网络技术、信息技术，加大企业综合自动化系统设计投入，全面提高管控一体化和信息集成化的程度，降低成本、能耗和原材料的消耗，通过提高产品质量和数量提高企业经济效益和社会效益，增强企业核心竞争力。

4.2 融入全方位、全层次、全生命周期服务的理念

全方位服务，就是在竞争激烈的市场经济中，石油化工企业以信息技术和自动化技术为推手，把各部门的业务有效的横向关联起来，便于在市场变化时做出灵活、快速、有效的响应。作业调度、编制计划、销售订货、贮运原材料、管理库存和生产以及发送成品等方面都涉及到全方位服务。

全层次服务指的是石油化工企业对生产各层进行自动化管理的工作，涉及到调节基础回路、控制单元、优化装置操作以及有效管理和有序管理等方面。

生命周期服务就是装置设备的整个设备整个使用周期内，将信息技术和自动化技术等方面的服务和支持进行到底，涉及到装置设备的运行、建设、改扩建、维护以及停止运行和再运行等方面。

4.3 提高自控系统的使用率

一个好的系统只有经常使用才能充分发挥其作用，反过来，只有好的系统才会被经常使用。所以在实际工作中，必须努力提高自控系统的使用率，这样才能提高经济效益。同时，设计者应不断给控制系统升级，让装置发挥更大的经济效益。

5 结束语

石油化工自控设计人员必须加强学习，拓展自己的知识面，自觉的向人工智能、计算机科学以及化学工程和过程控制等方面的专家请教，并将这些知识运用到设计实践中去，我国石油化工行业的自动化控制和信息化水平才会有所提高，发达国家的差距才会缩小，创造更多、更大的经济效益和社会效益。

石油化工工程设计论文:石油化工仪表系统防雷工程设计浅析

[摘 要]随着我国石油化工产业中，自动化仪表设备数量的不断增加，其中各种控制系统、仪器、仪表和配电系统等设备，普遍存在绝缘强度低，过电压耐受力差和抗电磁干扰能力差等弱点，一旦受到雷击，损失惨重，因此建在雷电多发地区的装置，在设计中对防雷要进行全面的考虑，本文将详细阐述石油化工仪表设计中的防雷措施。

[关键词]石油化工、防雷、仪表系统

仪表系统雷电防护工程（简称防雷工程）是一项综合工程，是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上实施的，特别是电气系统的防雷工程（包括等电位和接地工程）对仪表系统的雷电防护工程特别重要，需要多专业配合共同完成。

本文重点阐述石油化工仪表系统防雷工程设计，对其他专业的相关防雷工程适当予以简述。

1、 石油化工仪表系统防雷工程的设计原则

石油化工仪表系统防雷工程设计基本原则是，根据防护目标的具体情况，综合考虑雷击事件的风险和投资条件，确定合适的防护范围和目标，采用适宜的防护方案，经济有效地防护和减少仪表系统雷击事故的损失，并按照SHT3164《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》执行。SHT3164的内容范围包括了仪表系统防雷工程的设计方法，雷电防护分级，易燃易爆危险环境中现场仪表的防雷，等电位接地系统的设计，电涌防护器的选择，电缆的屏蔽和敷设，以及现场总线系统的防雷等内容。

2、石油化工仪表系统雷电防护等级分为三个等级。在仪表和控制系统的防雷工程设计中雷电防护等级的评估推荐采用综合分级法。

综合分级法就是按社会和经济重要程度以及当地年平均雷暴日来确定仪表和系统的防护等级。实际工作中应先根据被保护系统的社会、经济和安全的重要程度分类，再继而根据上述重要程度分类和雷电活动区的分级逐步进行。

3、综合防雷工程的设计依据及专业分工

综合防护是已经达成共识的防雷工程的技术方针，仪表防雷同样是综合雷电防护工程的一部分，仪表系统防雷工程是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上进行的，建筑物防雷，通常情况下由电气专业负责，应符合GB50057《建筑物防雷设计规范》要求。对石化工程的电信专业的工业电视监控系统和自动火灾报警系统的雷电防护，则依据GB50343《建筑物电子信息系统防雷设计规范》进行防雷工程设置。仪表系统防雷包括电线电缆的屏蔽、机柜的屏蔽、等电位连接、合理布线、装备雷电电涌防护器等，由自控专业负责，并符合SHT3164《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》。

4、仪表信号系统防雷工程的设计方法

在石油化工装置设计中，仪表系统雷电防护主要考虑五个方面：等电位连接、信号电缆与仪表设备的屏蔽、接地、合理布线、设置电涌防护器。

4.1 等电位连接

厂区、装置区、现场爆炸危险区域以及控制室的建筑物区域内，必须将所有金属设备、部件、结构的金属导体，用导体相互连接起来，形成等电位体，使其电势（电压）均衡，并接地。 防止雷电流经过路径产生的放电火花，也防止由地电位反击产生的火花，防止人员接触导体时产生电击，保护人身及设备安全。

等电位连接网络的结构形式可以采用S型网络的结构形式，也就是说仪表的信号线路（如果需要接地）与接地网之间的连接可以不构成环路，也可采用“星”型连接结构形式。如果设计、施工正确等电位效能是很好的，可以满足仪表系统防雷工程的接地需要。M型结构形式相对复杂一些，成本较高，施工要求稍高。

4.2 接地

接地系统由室内（包括建筑物本身）和室外两部分构成。室内仪表接地系统适用于控制室、现场机柜室、现场控制室等，在此统称为控制室。控制室建筑物的防雷接地、防静电接地以及其中的电气设备的保护接地、仪表系统工作接地、屏蔽接地、电涌防护器接地等，应共用接地装置。接地装置及接地电阻应根据电气有关接地规范及《建筑物防雷设计规范》的规定。室外仪表接地系统适用于现场仪表、现场接线箱、现场机柜、以及分析小屋等。室外现场仪表的外壳必须安全接地（比如接到金属结构）。安全接地连接可以通过仪表安装支架，或者通过仪表箱接地螺丝和金属结构间的专用接地线。仪表电缆槽、电缆保护金属管应作保护接地，可直接焊接在或用接地线连接在已接地的金属结构，并保证接地的连续和可靠。仪表电缆槽、电缆保护金属管的连接处，应进行可靠的导电连接。现场总线电缆的屏蔽接地只在控制柜那端。另一端（即仪表侧）屏蔽必须切断并用胶带适当隔离。必须保证屏蔽层不接触现场设备的金属体。

4.3 屏蔽

屏蔽不但是仪表和控制系统防范和抵御电磁干扰的重要方法，也是减少雷电电磁影响的重要措施。室外现场仪表应采用全封闭金属外壳或安装在金属防护盒（箱）内，并应接地。控制室内的仪表和控制系统应装在全封闭钢铁材质的机柜内，并应按规定接地。

4.4 合理布线

减少现场仪表经电缆桥架到机柜室或中心控制室的感应环路面积，尽量使其不构成感应环路。另外控制系统的电缆应与防雷引下线保持必要的净距。最小平行净距不小于一米，最小交叉净距不小于桥架高度的5%。

4.5 设置电涌防护器

仪表电缆进入控制室后，应先接到浪涌保护器，然后再接后续仪表。电涌防护器是将雷电的电涌电流分流入地，保护仪表不受雷电电涌电流的冲击，是减少仪表损坏和相关损失的有效措施之一。仪表信号类的电涌防护器用于现场仪表和控制室仪表的保护。

4.5.1 浪涌保护器的设置原则

（1）应根据工厂及装置所处地区的年平均雷暴日、装置的年预计雷击次数、雷击风险评估、防雷等级等综合考虑。

（2）浪涌保护器的设置应考虑综合经济损失，不应滥设。例如，现场测量仪表损坏造成的综合经济损失大于10万元的，现场测量仪表端设置浪涌保护器；控制室仪表或信号处理仪表损坏所造成的综合经济损失大于10万元的，现场测量仪表和控制室仪表两端可设置浪涌保护器；

（3）现场测量仪表设置浪涌保护器的信号回路，在控制室内的仪表也应设置浪涌保护器；

4.5.2 设置浪涌保护器的仪表

（1）安全仪表系统两端应设置浪涌保护器

（2）变送器现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器

（3）电气转换器、电气阀门定位器、电磁阀等现场信号执行器类仪表和控制室仪表两端应设置浪涌保护器。

（4）热电阻及热电偶现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器

（5）电子开关现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器

（6）配备UPS的应在UPS的输入侧配备和安装交流电源线路浪涌保护器。

三、结束语

为了达到石油化工仪表系统的防雷，必须要在工程的设计阶段充分考虑，设计人员不但要对标准规范充分了解，还要根据标准规范要求，针对不同仪表系统特点，采取合理的防范措施，减少雷击对仪表系统造成的损害，确保装置正常运行。

石油化工工程设计论文:石油及石油化工装置中安全关联系统的工程设计

根据富拉油田开发项目安全相关系统FSC的设计和运行经验，全面介绍了安全相关系统的设计原则、设计程序、设计方法。同时也介绍了与安全相关系统有关的术语和概念。

安全相关系统安全完整性安全生命周期有效性

系统设计根据确定的SIL，选择包括系统的输入、输出、安全控制器及其辅助系统，并构建系统体系结构。依据系统体系结构的要求，生成物质清单，按照物质清单，确定系统所需的输入、输出设备类型，安全控制器的重化结构等。

1、输入设备设计。输入设备类型有工艺过程开关（如温度、压力、液位等），手动开关（如紧急停车等）和火灾报警信号（可燃气体检测、火焰检测、热感等）以及应用于安全的原始输入、输出数字信号。在安全相关系统中，要求使用诸如故障安全输入模件和故障安全输入传感器等安全相关设备。如果输入设备不是故障安全型，则必须采用冗余结构模式，并定义最大准时时间、最大偏差时间和最大允许偏差值。冗余结构必须配以不同的表决模式，典型的模式有1oo1、1oo1D、1oo2、1oo2D、2oo3D等。如果设计以可靠性优先，则在冗余输入组态中使用与逻辑，如果有效性优先，则使用或逻辑。火灾报警输入一般为模拟信号，探测点应具有报警、超驰、测试、故障等可视化功能。

2、输出设备设计。安全相关系统的输出设备应是故障安全型，如电磁阀、ESDV阀等。当使用非故障安全执行机构时，应采用冗余拓扑。而冗余模式由工艺特性决定，如燃烧控制系统的燃气回路，其开关电磁阀应采用串联安装，而高压防空系统，放空阀则应为并联冗余。由于安全系统的故障或过程问题的停车都必须依赖动力源才起作用，在失去动力源时（如电源故障或风源丢失），最终的输出控制单元必须进入故障安全状态，其机械设计机构应能够使输出返回到安全位置，作为额外的安全保证，即所谓的“事故时开或事故时关”。所有输出电磁阀应为正常激励，故障失电模式。输入、输出回路应设有开路、短路和漏电保护等功能。报警和故障的远程显示必须采用硬接线或使用安全系统内部通信链接。

3、安全控制器设计。根据分配到E/E/PE安全相关系统的安全完整性目标值，正确评估现有安全控制器的性价比，在满足装置安全要求的前提下，选择安全控制器的结构。安全控制器的结构一般有非冗余型、冗余型、冗余诊断型，三重化、四重化等。控制器周期性地对硬件进行检测，如果输出硬件存在故障，控制器不应使输出整体失电，而应是成组或单点失电；如果安全相石油及石油化工装置中安全相关系统的工程设计低可能会导致装置和工厂无法进行正常生产。

4、可靠性原则。是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。可靠度是系统在规定条件下、规定时间内完成规定功能的概率，其量化指标为安全完整性目标测量值，其值越小，安全度越高。安全性针对过程的两个方面：过程问题和系统故障；系统可靠性是组成系统各环节可靠性的乘积。要提高系统可靠性，必须同时提高组成安全相关系统的各环节的可靠性，具体就是选用高可靠性的安全控制器、I/O设备、通信模件、电源模件和执行单元等。

5、安全度等级（SIL）的确定和分配原则。SIL是指分配给E/E/PE安全相关系统安全功能的安全完整性要求的离散等级，是在规定运行模式下，规定时间内，安全相关系统成功实现所要求安全功能的概率。IEC61508将SIL分为4个等级： SIL1～4，其中SIL1最低，SIL4最高。

6、目标故障原则。故障是功能单元终止执行要求功能的能力，根据故障的表现形式可分为显形故障和隐形故障。显形故障是指能够显示自身存在的故障，属于安全故障；隐形故障是指不能显示自身存在的故障，属于危险故障，危险故障是使安全相关系统处于危险并使其功能失效的潜在故障，隐形故障一旦出现，可能使生产装置陷入危险。安全相关系统的设计目标就是使得系统具有零隐形故障，并且尽量少的影响有效性的显形故障。

7、有效性和可靠性综合原则。有效性和可靠性的目标是矛盾的，有效性的目的是使过程保持运行（安全运行），而可靠性的目的是使过程停下来（安全停车）。提高可靠性必然降低有效性，综合方案就是根据工艺特点，在满足设计要求的安全等级前提下，尽量提高系统的有效性，以减少装置的无谓停车，提高生产的经济效益。

8、经济适用原则。提高系统的有效性和可靠性，必然增加系统的成本开销。多余的冗余以及富余的安全等级是一种浪费。科学的设计方法就是根据实际的生产过程，选择合理的系统冗余度。对于不是很重要的过程，可以牺牲一些系统可靠性来提高项目经济性和系统有效性，而在主要的生产过程点则采用较高冗余度，确保生产的安全平稳。

安全相关系统组态一旦确定控制策略和所需设备，就进入系统组态进程。安全相关系统组态主要包括系统组态、逻辑功能组态和源码转换等。

1、系统组态。系统参数组态。系统参数主要有系统要求等级、安全控制器结构、过程安全时间、故障时间、存储器类型以及上电模式等。输入/输出信号组态。该组态在详细设计阶段进行，主要是根据规格书分配I/O在安全系统中的实际位置，包括柜号、架号、槽号、通道号、信号类型、单位等信息。严禁安全相关信号与非安全相关模件相连和有关信号的多次分配。为了维护和测试，要求将输入、输出强制到某个规定值，强制可以在不影响生产的同时对输入输出设备进行更换和维修，当相应过程变量进入非安全状态时，强制将引入潜在危险。强制状态根据工艺要求可以是高、低或规定值等。

2、逻辑功能组态。逻辑组态工具有功能逻辑图、指令表、顺序控制等，一般使用功能逻辑图（FLD），它由一组预先定义的符号组成。设计应用程序时，应根据安全系统要求，首先设计通用模块，然后可以对通用模块进行多次调用。FLD中的信号流起源和目的应采用传输方式进行，原则是目的FLD页号必须大于源FLD页号，以增加程序反应时间。

3、源码转换。源码转换的先决条件是要满足有关FLD和功能块号要求，转换按FLD号的降序进行，转换的目的是将组态文件变成系统可以识别的机器码并检查编辑的程序是否正确。只有经过转换的程序才能进行下装。转换同时修改程序文件版本号，在冗余系统中，只有版本号一致的两个系统才能正常工作

和作图法相比，计算法较简便、准确，省略作图麻烦。只要是双针保护（这是常用的防直击雷保护），参照本文提供的计算图和相应公式进行计算均可获满意结果。

石油化工工程设计论文:浅析关于提高石油化工工程设计单位的档案管理

摘要：石油化工工程设计档案是一种能够比较直接记载设计人员思想和方法，真实反映石油化工工程设计实践活动的一个历史过程，工石油化工工程设计档案除了具有科技档案的一般特征外，也有着其自身的特点。充分的认识和掌握石油化工工程设计单位档案管理的各种特点以及管理策略，对石油化工工程设计单位档案管理质量的提高有着重要的意义。

关键词：石油化工 档案 管理

档案管理工作是企事业单位发展的重要基础，对传承企业文化的重要工作。各个单位需要加强档案管理工作，不断建立健全档案管理机制，把档案管理工作纳入发展管理规划中去。提高关于石油化工工程设计单位的档案管理，做好工程项目设计的档案收集和整理工作，促进单位档案的科学规范化，不断推荐单位档案工作的创新，有效利用和保护档案，能够更好的为企业的各项工作服务。

一、石油化工工程设计单位档案的特点

（一）组成的成套性

通常一个独立的工程项目，石油化工工程设计单位需要把各种不同专业的设计人才分成设计小组，按照程序开展设计工作，形成比较严密的文件材料系统，使得石油化工工程设计单位具有成套性。石油化工工程设计的档案收集、整理，保管以及利用要求把工程的设计材料文件收集齐全。依据工程的不同阶段进行配套整理，系统的反映工程的技术设计信息， 不能把其他项目的图纸混淆，保证档案资料的完整齐全，方便以后的利用。

（二）形成的阶段性

根据石油化工工程的设计工作的程序，一般一项工程需要有准备阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段和配合现场施工安装阶段，如果前一个阶段的设计工作不能完成，那么下一个阶段的工作也不能彻底的开始，只能做一些准备，前一阶段的设计过程中用到的文件经过批准之后很可能成为后一个阶段的设计依据。

（三） 内容的专业性

一项石油化工的工程设计需要很多的不同专业的设计人员参与，相互配合。所以一项工程的设计方案材料是多个专业联合创作的过程。不同的专业有着自己的专业性特点，所以，石油化工工程工程设计的档案在分类归档过程中，需要考虑文件资料的专业性和专业之间的联系性。不要把不同专业的技术信息文件混淆在一起。

（四）修改、补充的多变性

石油化工工程设计是从技术上对即将建造的工程的全面规划，在施工的过程中对设计方案的修改情况是经常出现的，如果设计的方案在某些地方出现了缺陷或者错误，就需要及时的对设计方案进行补充修改。有些工程的设计图纸经过了多次的补充修改，有的设计图纸成套作需要设计人员进行重新的设计。设计文件的修改或者变更是无法避免的，同时也是很有必要的，这也是石油化工工程档案和其他一些单位的档案管理的不同之处。如果设计方案出现更改的时候，必须要把设计更改的材料和工程设计的技术文件资料进行配套的整理，确保石油化工工程设计档案管理的准确和完整。

（五）使用的通用性

石油化工工程设计本身就是一项具有创造性和继承性的工程，设计师在继承和借鉴别人优秀设计成果的基础上进行新的设计，石油化工工程设计的一些元素通用性强，设计的部分内容可以进行多次的使用，具有很强的通用性。石油化工工程设计档案的通用性可以大大避免了单位的重复劳动，加快设计的速度，提高单位的工作效率。

（六）数量浩大

石油化工工程设计的内容比较多，过程复杂，形成各种各样的设计图纸和文件资料。图纸文件资料的数量是浩大的，在归档管理上需要有足够的存储档案的空间。同时做好档案的信息化管理。

（七）使用价值的时效性

石油化工工程设计的档案用于工程项目的次数还是比较多的，第一次利用发挥作用后还会有第二三次， 具有长期的使用价值。但是工程设计档案有部分经过一定的时间之后就失去原来的利用价值，所以作为档案管理人员还需要定期的对档案资料进行整理，把已经失去价值或者价值不大的资料进行销毁或者保存到不常用的地方。

二、提高石油化工工程设计单位档案管理的策略

（一）落实档案管理制度，加强档案管理

对于石油化工工程设计单位来说，合理的制定本单位的档案管理制度，是有序的开展企业石油化工工程设计档案工作的前提需要。从各方面比较全面的进行规范石油化工工程设计单位在档案工作的过程中遇到的各种实际问题，能够及时的对相关石油化工工程设计工作档案管理制度进行制定，做好文件的归档工作对于加强企业的档案管理，提升石油化工工程设计单位整体的档案管理水平是十分必要的。在建立档案管理制度的同时，必须要把档案管理制度落实到工作中去，抓好对石油化工工程设计单位档案工作质量的考核。单位通过对各项制度的制定和落实，对于解决石油化工工程设计单位在发展中遇到的新问题，提高石油化工工程设计单位关于档案管理的工作质量，规范企业的档案管理有着十分重要的意义。

（二）加强档案信息化管理，促进档案管理改革

石油化工工程设计单位要把档案的信息化管理工作认真抓起来。工程设计图纸和技术标准等档案可以为石油化工工程设计单位以后的工作提供参考，同时也是非常重要的凭证作用，但是传统的档案存储方法比较落后，查阅起来也不是很方便。工程档案的信息化建设，可以实现工程设计图纸和技术信息的数字化，不同的工作人员依据自身岗位的权限，可以随时通过计算机查阅浏览所需要的工程图纸、资料和相关的其他信息。石油化工工程设计单位的档案信息化管理，提高了整个企业的档案工作水平，方便了工作。同时企业也可以在单位相关的网页，把工程的信息上传到网上，方便了交流和沟通。石油化工工程设计单位要积极的推荐企业的档案信息化进程和电子文件的管理。尽早实现企业档案管理的网络化、数字化。

（三）把握重点工程建设，抓好项目档案管理的全过程

作为石油化工工程设计单位的档案管理，是需要把项目工程从开始设计规划到最后竣工验收的整个过程中产生的资料、文件、图纸进行归档的。需要认真做好关于重点工程的档案记录，注重对工程设计在各个不同阶段时期的资料信息的收集归档。对工程的相关文件材料要同步的积累和管理，保证归档的质量。由于工程施工一般周期比较长，整个过程中产生的文件数量大，种类也比较多。这也给石油化工工程设计单位的档案收集，保管，整理和利用造成了一定程度的困难，带来很大的工作量。档案管理工作人员要根据工程的进度，对工程的材料及时收集，保证档案归档的完整准确性。

总之，石油化工工程设计单位档案管理的特点是由设计单位自身的性质以及石油化工工程设计活动的规律所决定的。在石油化工工程设计的过程中会产生一定的技术设计成果，对这些工程设计成果重要的记录载体就是单位的工程设计档案。充分的认识和掌握石油化工工程设计单位档案管理的各种特点以及管理策略可以不断提高设计单位的水平，发挥档案管理的作用，为石油化工工程设计单位的长远发展做出贡献。