淺談自動化儀表故障的判斷

摘 要：石油化工業(yè)是國民經(jīng)濟生產(chǎn)中的重要行業(yè)，關(guān)系著國計民生，由于實現(xiàn)化工自動化，其操作管道化、流程化、全封閉等特點離不開高性能儀表。這些儀表可以有效地調(diào)整和控制化工生產(chǎn)工藝，合理地測量顯示化工生產(chǎn)過程。自動化儀表在化工處理系統(tǒng)中占有很重要的地位。但是，在使用過程中難免會遇到一些問題，本文闡述了生產(chǎn)過程中儀表故障的判斷思路分析。

關(guān)鍵詞：石油化工；儀器；故障

隨著我國經(jīng)濟整體的發(fā)展，各個行業(yè)也都出現(xiàn)了欣欣向榮之象，石化行業(yè)尤為突出，這也使得行業(yè)對自動化儀表的需求越來越廣泛。其逐漸成為推動行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要基礎(chǔ)。新型煉廠的自動化程度更是緊跟甚至趕超國際水平。儀表出現(xiàn)的故障現(xiàn)象比較復(fù)雜，運轉(zhuǎn)當中故障的發(fā)生頻率也隨之增高。只有準確及時的判斷出相關(guān)儀表故障問題，才能保證行業(yè)產(chǎn)品的安全穩(wěn)定生產(chǎn)，作為專業(yè)技術(shù)，此項工作是反映出儀表維護人員的操作技能，儀表維護人員能否與工藝操作人員相互配合保證生產(chǎn)的關(guān)鍵。

1 自動化儀表介紹

我國化工行業(yè)常用的自動化儀表分類方法很多，根據(jù)不同原則可以進行相應(yīng)的分類。一般主要有：物料儀表、在線過程分析儀、溫度儀表、流量儀表、壓力儀表等。

壓力儀表往往關(guān)系到生產(chǎn)、設(shè)備和人身安全，沒有一定的壓力，反應(yīng)就不會發(fā)生，是化工生產(chǎn)中必不可少的。所以壓力儀表在石化行業(yè)的生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位。由于其種類繁多，所以在行業(yè)的受用范圍也比較廣，主要在高溫、腐蝕、粉狀、易結(jié)晶等介質(zhì)的壓力測量。由于壓力儀表的測量需求精度較高，所以大多數(shù)采用壓力變送器將信號送至DCS或其他調(diào)節(jié)器進行現(xiàn)場測量和控制。常用的壓力儀表有壓力傳感器、變送器和特種壓力儀表等。

化工生產(chǎn)的特點是在一定溫度和壓力下，使原料發(fā)生一定的化學反應(yīng)或變化，因此，溫度儀表對于化工生產(chǎn)過程而言，是極為重要，不可或缺的。對于生產(chǎn)中的溫度控制是不可避免的，采用溫度控制是一種必然的發(fā)展趨勢。一般采用接觸式測量方式，主要分為熱電阻、熱電偶。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用，熱電阻、熱電偶信號直接進入DCS，使溫度控制實現(xiàn)自動化。

物料儀表在化工生產(chǎn)中，往往是對對原料、半成品和成品的液位進行測量。但是近年來的物料儀表的通用性大大的有所降低，注意是由于行業(yè)的發(fā)展過快，種類偏多引致。物位儀表按測量方式分為直讀式、浮力式、靜壓式（差壓、壓力）、電容式、重垂式、輻射式、磁致伸縮式、雷達式、矩陣渦流式等。根據(jù)生產(chǎn)過程中物料的特性，矩陣渦流式液位計、雷達式液位計、磁致伸縮式液位計精度較高、應(yīng)用較為廣泛。

流量是溫、壓、液（位）、流四大參數(shù)中內(nèi)容最豐富的一個門類，其測量是化工生產(chǎn)中最多的控制環(huán)節(jié)。石油化工產(chǎn)業(yè)的流量是指單位時間內(nèi)流經(jīng)有效截面的流體的體積和質(zhì)量，有時還要測量管道中一段時間內(nèi)流過的累積流體的體積和質(zhì)量。因此流量儀表是化工生產(chǎn)過程中應(yīng)用最廣泛的儀表，流量測量原理上可分為推導(dǎo)法、速度法、直接法、容積法，細分為速度式（質(zhì)量流量計、電磁流量計、渦街流量計、超聲波流量計、水表流量計、靶式流量計、渦輪流量計等）、壓差式（文丘里管、噴嘴、孔板等）、節(jié)流式。

2 自動化儀表故障判斷的方法

自動化儀表的判斷方法有很強的步驟性。第一，是對于其外觀的查看，自動化儀表的外殼和表盤玻璃有沒有破損，其中的指針、各部位配件、開關(guān)的旋轉(zhuǎn)鈕能否正常的工作者都是首先要檢查的。其次是各個部位的連接線是否正常連接。然后是對檢查各繼電器、接觸器的接點、保險絲、各元件焊點等是否良好，各零部件排列和布線是否有問題。

對自動儀表檢查的第二步是開機后的檢測。這主要包括：各指示原件是否通電發(fā)亮；有無異常的振動或異常聲音；是否有異味或燙手現(xiàn)象；機械傳動部分是否運轉(zhuǎn)正常，有無齒輪嚙合不好、卡死及嚴重磨損、打滑變形、傳動不靈等現(xiàn)象。將所懷疑的部分與整機或單元電路斷開，看故障可否消失，從而斷定故障所在的方法。然后進行短路故障的檢查，將輸人端短路，輸出端保持正常電位。還可以用規(guī)格相同、性能良好的元器件替下所懷疑的元器件，確定故障部位。

3 常見的自動化儀表故障判斷

3.1 常見故障判斷分析

一般的自動化檢測儀表主要由傳感器、變送器、顯示器有機地結(jié)合在一起。儀表因素和工藝因素兩方面原因會導(dǎo)致化工自動化儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)不穩(wěn)定、不變化、偏低、偏高等異常現(xiàn)象。儀表的測量系統(tǒng)所顯示的指示與實際的工藝參數(shù)嚴重不相符合是儀表因素。而儀表沒有問題但是指示的是異常的工藝參數(shù)稱為工藝因素。他們往往混淆在一起出現(xiàn)，一旦發(fā)生故障，僅憑肉眼是很難判斷問題出在什么地方。化工產(chǎn)業(yè)的儀表維護人員一定要仔細觀察控制閥和控制對象的特性變化，解設(shè)備和工藝介質(zhì)的特性，以及工藝流程，同時還應(yīng)該對化工生產(chǎn)過程中的每個環(huán)節(jié)都了如指掌，除此之外，還要熟悉化工自動化儀表的性能特點、結(jié)構(gòu)、工作原理，綜合考慮工藝操作系統(tǒng)和現(xiàn)場儀表系統(tǒng)兩個方面。

3.2 常見儀表故障判斷分析

流量儀表當流量計指標達到最大值，通常檢測儀表也會指示最大，此時可通過手動來調(diào)節(jié)遙控調(diào)節(jié)閥的大或小，指示值較頻繁地波動時，流量值下降則通常是工藝操作引起的，可把自動控制改為手動；如果流量值不下降，那么說明是儀表系統(tǒng)的問題，要對現(xiàn)場檢測儀表進行檢查。需檢查儀表信號傳送系統(tǒng)、測量引壓系統(tǒng)、流量控制儀表系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥是否正常；差壓變送器正壓室滲漏、孔板差壓流量儀的正壓引壓導(dǎo)管堵塞、機械式流量儀的齒輪卡住或者過濾網(wǎng)堵塞等。當容器壓力指示偏低、偏高或者不變化或壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速振蕩波動，首先要了解被測介質(zhì)是氣體、液體還是蒸汽，了解簡單的工藝流程。首先檢查工藝操作有無變化。溫度儀表熱電偶、熱電阻、補償導(dǎo)線斷線或變送器放大器失靈會導(dǎo)致溫度儀表系統(tǒng)的指示值突然變到最大或最小。溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象，多為控制參數(shù)PID調(diào)整不當造成。工藝操作變化容易引起溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)大幅緩慢的波動。當液位控制儀表正常時出現(xiàn)忽大忽小指示變化，可以將自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)為手動調(diào)節(jié)。液位儀表的負壓導(dǎo)壓管封液是否有滲漏，若有滲漏，重新灌封液，調(diào)零點，儀表的負遷移量不對會使液位控制儀表指示和現(xiàn)場直讀式指示儀表指示對不上。

4 結(jié)語

石油化工企業(yè)儀表控制系統(tǒng)的故障分析與處理需要根據(jù)現(xiàn)場實際，要結(jié)合儀表和工藝的特點，在儀表不能正常使用的現(xiàn)象層出不窮這種客觀環(huán)境的基礎(chǔ)上，不斷的進行更為細致的檢查工作和建立成熟及時有效地維修體系，保證故障排除的效率。在工作實踐中不斷的學習、探索、總結(jié)經(jīng)驗，要有廣泛、扎實的知識、豐富的實踐經(jīng)驗、良好的分析思考問題的方法快速地判斷和解決實際故障。

參考文獻

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