自動(dòng)化儀表可靠性分析

【摘要】本文主要從多方面對(duì)常見的幾類儀表的可靠性進(jìn)行了綜合分析，有利于儀表的正常運(yùn)行，也為相關(guān)工作提供參考和依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化儀表;可靠性

【中圖號(hào)】TP212/217【文獻(xiàn)標(biāo)示碼】A【文章編號(hào)】1005-1074(2009)03-0068-01

近幾年來，隨著新工藝、新技術(shù)的發(fā)展，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中采用了大量的自動(dòng)化儀表，極大提高了企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平。但由于大多數(shù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所處環(huán)境相對(duì)惡劣，對(duì)儀表的可靠性提出了更高的要求。因此，有必要對(duì)儀表的可靠性進(jìn)行綜合分析，有針對(duì)性地采取各種措施，切實(shí)保障儀表長(zhǎng)期正常平穩(wěn)運(yùn)行，確保安全生產(chǎn)。

1壓力儀表

電容式和單晶硅諧振式智能壓力變送器都主要用于生產(chǎn)過程中各點(diǎn)的壓力測(cè)量，它們都具有測(cè)量準(zhǔn)確度高，性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，在使用過程中故障率一直比較低，得到了廣大使用維護(hù)人員的好評(píng)。通過多年的使用，影響其可靠性的主要因素有：

1.1安裝現(xiàn)場(chǎng)的這兩類壓力變送器的防爆結(jié)構(gòu)均為隔爆型，防爆等級(jí)為dⅡBT4級(jí)，其信號(hào)電纜連接都采用的是防爆接頭加鎧裝電纜。安裝中最常見的三種現(xiàn)象是：①防爆接頭連接不緊密，導(dǎo)致雨天雨水滲入變送器接線腔，造成儀表故障或輸出電流異常；②信號(hào)電纜接入變送器后留得過長(zhǎng)過粗，接線完畢恢復(fù)儀表外殼時(shí)造成電纜擠壓破損，引起短路，使儀表故障或輸出電流異常；③信號(hào)電纜未用整根電纜，留有中間接頭，使用一段時(shí)間后，導(dǎo)致中間接頭腐蝕，造成儀表無法供電。

1.2接地部分儀表外殼未接地，或接地螺釘連接不牢，或接地螺釘腐蝕，導(dǎo)致雷擊時(shí)電荷無法快速泄放，造成儀表損壞。

1.3使用最典型的就是由于頻繁單邊吹掃，導(dǎo)致差壓變送器的傳感器損壞。這樣的案例比較多。由于在用的差壓變送器多為智能變送器，設(shè)計(jì)也具備全量程的單邊受壓能力，使一些使用者錯(cuò)誤地認(rèn)為可以無限制的單邊承壓，時(shí)間一長(zhǎng)就導(dǎo)致膜片損傷或變化，使儀表損壞或出現(xiàn)較大測(cè)量偏差。

2溫度儀表

鉑熱電阻配溫度變送器（隔離器）是溫度測(cè)量的主要類型，鉑熱電阻價(jià)格低，穩(wěn)定性好。影響其可靠性的主要因素有：

2.1安裝最常見的四種現(xiàn)象是：①防爆接頭連接不緊密，導(dǎo)致雨天雨水滲入鉑電阻接線腔，導(dǎo)致上傳電阻值變化，造成測(cè)量異常；②信號(hào)電纜接入鉑電阻后留得過長(zhǎng)過粗，接線完畢恢復(fù)儀表外殼時(shí)造成電纜擠壓破損，引起短路，使儀表測(cè)量異常；③輸出端子接線不牢，造成測(cè)量波動(dòng)；④信號(hào)電纜未用整根電纜，留有中間接頭，使用一段時(shí)間后，導(dǎo)致中間接頭腐蝕，造成儀表無法供電。

2.2設(shè)計(jì)比較典型的是鉑電阻插入深度的影響。如很多鉑電阻都參與天然氣流量計(jì)算，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，一些小口徑的管線達(dá)不到插入深度要求，從而造成測(cè)量偏差。

2.3產(chǎn)品選型①部分變送器（隔離器）熱穩(wěn)定性不夠好，其標(biāo)稱準(zhǔn)確度等級(jí)可達(dá)到0.2級(jí)，但在使用中實(shí)際達(dá)不到該指標(biāo)，導(dǎo)致測(cè)量超差。②鉑電阻未選用鎧裝型，穩(wěn)定性較差。

3液位儀表

3.1浮筒式液位變送器由于氣田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量介質(zhì)為原料天然氣分離出的污水和脫水過程中的甘醇，測(cè)量環(huán)境比較惡劣，而浮筒式液位計(jì)屬于變浮力式液位計(jì)，介質(zhì)密度和清潔程度對(duì)測(cè)量都有影響。主要影響因素有：①介質(zhì)中雜質(zhì)偏多，影響了浮筒的上下移動(dòng)，造成測(cè)量偏差；②個(gè)別型號(hào)彈簧式浮筒液位計(jì)材質(zhì)不夠好，在含硫量較高的環(huán)境下造成浮筒掛鉤腐蝕斷裂，浮筒墜入底部，致使液位無法測(cè)量；③選型計(jì)算中介質(zhì)密度和筒體壓力與實(shí)際情況有較大差別，造成測(cè)量偏差。④筒體直接接觸大氣，液體很少流動(dòng)，筒體外部缺少保溫措施，冬季生產(chǎn)中，氣溫過低時(shí)生成天然氣水化物，導(dǎo)致浮筒凍堵，產(chǎn)生虛假液位。

3.2雷達(dá)式液位計(jì)雷達(dá)液位計(jì)是通過計(jì)算電磁波到達(dá)液體表面并反射回接收天線的時(shí)間來進(jìn)行液位測(cè)量的。雷達(dá)液位計(jì)采用的是非接觸測(cè)量的方式，影響其可靠使用的主要就是干擾電磁波發(fā)送、反射、接收環(huán)節(jié)的那些因素。主要有：①液位波動(dòng)較大，引起測(cè)量波動(dòng)；②部分站場(chǎng)分離器分離過程中產(chǎn)生較多泡沫，電磁波產(chǎn)生散射或無法穿透，產(chǎn)生虛假液位；③部分測(cè)量介質(zhì)中介電常數(shù)較大的雜質(zhì)附著于探針上，也會(huì)使電磁波無法穿透而返回，產(chǎn)生虛假液位。④液位計(jì)在安裝時(shí)或者使用中時(shí)，因受外力作用，其探針接觸到液位計(jì)外筒體壁，產(chǎn)生虛假液位。

3.3差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì)是利用容器內(nèi)的液位改變時(shí)，由液柱產(chǎn)生的靜壓也相應(yīng)變化的原理而工作的，實(shí)際上就是通過液柱的壓差來反映液位的。通過液柱壓強(qiáng)計(jì)算公式可知，影響測(cè)量的最直接因素就是介質(zhì)的密度和液柱的高度。在實(shí)際使用中主要表現(xiàn)有：①實(shí)際介質(zhì)密度與計(jì)算壓差時(shí)的密度不一致，引起量程設(shè)置錯(cuò)誤，最終產(chǎn)生測(cè)量錯(cuò);②液柱高度取值錯(cuò)誤，造成量程設(shè)置錯(cuò)誤，導(dǎo)致測(cè)量值錯(cuò)誤；③液位計(jì)安裝位置發(fā)生變動(dòng)后，未考慮零點(diǎn)遷移，未及時(shí)更換量程，造成測(cè)量偏差；④部分液位計(jì)安裝有平衡閥，平衡閥關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致測(cè)量偏差。

4安全監(jiān)測(cè)儀表

安全監(jiān)測(cè)儀用于檢測(cè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)大氣環(huán)境中的可燃?xì)怏w和硫化氫等有毒有害氣體的濃度，確保生產(chǎn)和人員安全。影響氣體檢測(cè)儀可靠使用的主要因素有：①接地：個(gè)別站場(chǎng)可燃?xì)怏w檢測(cè)儀的外殼和端子分別接地在強(qiáng)電和弱電的兩個(gè)接地網(wǎng)上；②安裝：防爆接頭連接不緊密，導(dǎo)致雨天雨水滲入儀表接線腔，造成儀表損壞；③使用維護(hù)不當(dāng)。

總而言之，可靠性是在使用中得以實(shí)現(xiàn)的，它是相對(duì)和不斷發(fā)展的。因此，要提高自動(dòng)化儀表的可靠性，不能只關(guān)注儀表本身，而應(yīng)當(dāng)從設(shè)計(jì)、選型、安裝、適用環(huán)境、使用維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)全面分析，從中找出影響儀表可靠使用的各種因素，并采取相應(yīng)的措施加以解決，在動(dòng)態(tài)過程中提高儀表的可靠性，最大限度確保安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]杜鵑.測(cè)量?jī)x表與自動(dòng)化[M].石油工業(yè)出版社，2000