浅析炼化装置自动控制系统中仪表的抗干扰措施

孙浩丰

（大庆石化公司炼油厂，黑龙江 大庆 163000）

在我国炼油化工行业实际生产过程中不可缺少的检测设备就是生产装置中仪表，自动控制系统中的仪表是炼油化工生产装置的眼睛，监测着化工生产过程的每个动态，对整个炼油化工生产系统的正常运转有着非常重要的影响。

不过炼化装置自动控制系统中仪表容易受到外部干扰源的干扰，从而导致仪表检测结果存在很大的误差，测量结果与生产装置现场实际不符，这样就会对整个炼化装置的生产工作带来影响，所以，自动控制系统仪表专业相关管理人员要对干扰来源进行准确判断，并且及时采取抗干扰措施来进行应对，这样才可以提高炼化装置自动控制系统中仪表检测结果的准确性。

1 炼化装置自动控制系统中仪表的干扰来源分析

1.1 外部干扰

所谓的外部干扰，简单的来说就是指各种电信号或系统信号之间发生串入或者叠加，这种外部干扰会对炼化装置仪表的测量准确性带来很大程度的影响。其中主要包括了工频干扰、射频干扰、感应干扰等类型。工频干扰主要指的是大功率工频电线电缆或是电源变压器，发电机可以与该类设备相连的电源线等，干扰到低频信号；射频干扰主要指的是电焊机弧光、断开电气装置接点时产生的火花、功率较大的高频发射装置等都会形成较大的高频电磁波，通过空间辐射的形式往周围扩散，并传播至弱网络中导致电气干扰的情况出现；感应干扰主要指的是有交变磁场存在于交流强电设备或导线周边，一旦有弱电信号经过，就会通过电磁感应的方式耦合到有用信号电路中。在通常情况下，炼化企业在实际的生产过程中会涉及到很多方面，并且生产现场会有很多种干扰存在，再加上部分企业对半导体与集成电路等设备的应用，这样也会导致外部干扰的频率增加。除此之外，生产过程中使用的炼化装置的主机对电气噪音非常敏感，相关工作人员在线上进行测量过程中，设备距离测量点比较远，这样就会导致干扰影响程度增加。另外，通信导线会受到电磁的干扰而无法发挥正常的作用，导线内部原有的信号就会发生改变，不仅设备度数会受到影响，而且严重的时候还会导致设备无法正常使用。

1.2 横向干扰源

首先，交变电磁干扰。在我国炼油化工企业的实际生产过程当中，炼化装置仪表周围会有变压器、强电网络、交流电动机等一系列电力设备设施存在，这样就会让炼化装置仪表在运行过程中会受到影响而导致交变磁场的出现。在交变磁场的影响下，炼化装置仪表与自动化仪表的导线之间就会出现相互切割的现象，进而就会形成一种交变电势，形成影响仪表的干扰源之一。其次，高压电磁干扰源。高压设备在炼油化工企业当中是非常常见的，这种设备往往会分布在炼化装置仪表周围，一旦高压设备进行运转，那么就会对仪表产生电容形式的干扰，整个系统的电压也就会因此产生波动，形成干扰源。最后，高频干扰源。部分炼油化工企业在电路当中出现电容或电感器件，工作人员在对开关进行开启或闭合的过程中会出现电火花，在短时间内形成高频电流干扰源，这样就会对与其相关联的电路造成影响。不过炼油化工生产过程中使用的仪表大多数都是低频段的，所以这种干扰源的干扰程度就会比较低。

1.3 纵向干扰源

首先，接地系统干扰。在一般情况下对通过大地的电流成为地电流，炼化装置在实际运行过程中会受到影响而导致自身的绝缘损坏，装置在这种情形下会形成一种对地的直接漏电，进而导致大地性放电现象的出现。炼化装置与大地之间存在一定的电位差，工作人员无法严格按照要求和规定来对仪表在接地点的位置进行准确选取，这样就会出现参数电势差，检测结果也会因此受到影响。其次，系统漏电干扰。炼油化工生产过程中需要多种装置仪表共同作用来完成测量，在这个过程中会有很多数据和信号产生，这些信号和数据在不同的设备之间进行传递，如果设备存在材料老化的现象，那么就会对传递效果带来影响。在生产现场还会存在一些额定电压较大的仪表设备，这些仪表设备在运行过程中受到信号线与电源之间发生短路的影响，就会出现重大安全事故，工作人员的生命安全就会受到巨大威胁。

2 炼化装置仪表的抗干扰措施

2.1 对电源干扰的处理

电源干扰对炼化装置仪表的影响程度比较低，针对这种干扰的处理方法也比较简单，工作人员可以选择稳定的电源，这样可以确保装置仪表可以正常运转。为了能够进一步提高仪表的测量精确度，工作人员要对电源部分的滤波和稳压电路之间的关系进行有效处理，在此基础上来降低电源频率的上下波动。另外，泵房内部如果压力变送器受到变频器的干扰，工作人员要将变频器的单点接地，将电源滤波器、滤波磁环等安装到传感器的电源当中，这样才可以确保压力变送器不会受到变频器的影响。为了能够避免电源变压器受到干扰，工作人员可以将电源变压器的初级屏蔽层与表壳进行接地处理，放大器电源的次级绕组屏蔽泵与放大器处于等电位的状态。

2.2 对信号干扰的处理

仪表之所以会出现信号干扰，主要的原因就是在电流周围产生磁场，炼化装置仪表受到磁场的影响比较大。为了能够对信号干扰进行有效预防，工作人员可以在电路设计过程中应用抗干扰措施，这样不仅能够有效解决工频干扰、高次谐波等问题。炼油化工企业内部的泵房压力控制系统会受到电机启停频道的影响而导致其周围的电磁场不稳定，进而就会导致压力变送器无法正常运转。除此之外，压力变送器也会受到变频器周围磁场变化带来的干扰，工作人员可以将变送器位号端子并且到定值电或电容当中，这样可以进一步降低这种干扰带来的影响。炼油化工要对工作人员开展培训工作，在培训过程中要不断提高工作人员的综合素质和专业知识水平，在对先进的抗干扰技术和方法进行不断学习，并且在实际生产过程中进行充分应用，这样不仅可以进一步提高炼化装置仪表的准确性和科学性，还可以对干扰源进行有效的处理，对炼油化工企业的发展来说起到一定的促进作用。

2.3 对接地干扰的处理

接地主要是和地维持相同电位，在炼油化工企业生产过程中会有很多种类的接地系统，不同的接地系统对干扰所采取的处理方法也会有所不同。在通常情况下，炼化装置仪表接地干扰类型可以分为：机壳地、数字地、模拟地、系统地等四种。为了能够对机壳地干扰类型进行处理，工作人员要始终保持装置与大地的电位处于相等状态，这样不仅能够对接地干扰进行有效处理，而且还可以避免后期生产过程中发生漏电事故，对工作人员的生命安全进行有效保护。所谓的数字电路，简单的来说就是数字电路内部存在的等电位点，工作人员在处理这种干扰之前要对相关设备内部的数字线路和模拟线路的接地点进行充分分析和了解，在此基础上来选择相应的措施来进行处理，在就近的矩形汇流条中接上线径较大的铜导线，从而对模拟地干扰类型进行处理。系统的干扰类型就是指系统的最终回流部分，为了能够进一步消除回流电荷的影响，在炼油化工生产过程中要始终保持电压的稳定。工作人员可以采用单点接地法，这种方法能够让全部的信号线屏蔽层是单点接地的，确保每一个接地点的电压都是均匀的，这样可以对电位差问题进行有效处理。

2.4 对外电路电磁干扰的处理

双绞线属于一类平衡电路，其自身是一个平衡结构，所以工作人员可以运用电路的平衡关系，将同等干扰电压作用于两根同一信号的导线上，从而在以上导线的负载中消除干扰电压，从而达到对外电路电磁干扰进行抑制的作用。

3 结语

综上所述，炼化装置的生产过程与自动控制系统中仪表的精确度有着紧密联系，仪表专业工作人员要对不同的干扰源来源进行充分的分析，根据仪表的实际情况来采取相应的抗干扰措施进行处理，这样才可以确保自动化仪表能够正常运行。另外，仪表专业工作人员也要对先进的技术和设备进行不断学习和了解，在提高仪表精确度的同时，还要对炼化装置仪表进行养护。