化工儀表常見(jiàn)的外部干擾問(wèn)題及處理措施

李東

摘 要：隨著我國(guó)生產(chǎn)力水平的不斷提高，我國(guó)的化工行業(yè)發(fā)展也取得了明顯的成果。而作為化工生產(chǎn)過(guò)程中重要工具——化工儀表在煉油、化工等生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著重要的監(jiān)測(cè)和顯示作用。因此，有必要對(duì)影響化工儀表的外部干擾的相關(guān)因素進(jìn)行分析，進(jìn)一步探討了消除其干擾因素的措施，以確保化工儀表的工作正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：化工儀表；化工企業(yè)；突變電磁場(chǎng)；強(qiáng)電流機(jī)器

中圖分類號(hào)：TQ056 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.138

文章編號(hào)：2095-6835（2016）20-0138-01

所謂“化工儀表”，是指化工自動(dòng)化儀表，即在化工生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)溫度、壓力等相關(guān)變量進(jìn)行自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)的測(cè)量?jī)x器。隨著化工儀表的智能化程度不斷加深，化工儀表在化工生產(chǎn)過(guò)程中的作用越來(lái)越重要。因此，如何去完善化工儀表的維護(hù)工作，消除外部的干擾因素就顯得尤為重要，這直接或間接影響著化工企業(yè)的正常運(yùn)行和安全。

1 化工儀表常見(jiàn)的外部干擾問(wèn)題

1.1 橫向干擾

在化工生產(chǎn)的過(guò)程中，影響化工儀表橫向干擾的主要因素有以下3個(gè)：①體現(xiàn)在電磁場(chǎng)的突變上。電磁場(chǎng)的突變是橫向干擾中最為典型的一種電磁干擾，尤其是在化工生產(chǎn)過(guò)程中，由于需要設(shè)置較多的強(qiáng)電流機(jī)器設(shè)備，比如高頻率變壓器及其電流較強(qiáng)的電網(wǎng)等，導(dǎo)致化工廣場(chǎng)的磁場(chǎng)穩(wěn)定性不足，易受到影響，進(jìn)而導(dǎo)致化工儀表的測(cè)量準(zhǔn)確性有所偏差。同時(shí)，如果化工廠的磁場(chǎng)干擾強(qiáng)度不斷上升并達(dá)到所限制的強(qiáng)度范圍，不僅會(huì)導(dǎo)致化工儀表無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還會(huì)造成化工儀表的信號(hào)傳輸端口出現(xiàn)問(wèn)題。②化工儀表會(huì)受到高頻干擾因素的影響。與突變電磁場(chǎng)相比，高頻電壓對(duì)化工儀表的影響相對(duì)較小，其原因主要是在化工儀表的輸入回路帶電容的情況下，進(jìn)行自我閉合或斷開(kāi)動(dòng)作時(shí)，其觸點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生花火，而這些花火均為高頻干擾源，進(jìn)而對(duì)化工儀表的工作運(yùn)轉(zhuǎn)造成了影響。由于化工儀表在工作時(shí)大多處于低頻狀態(tài)，因此，相比于電磁場(chǎng)突變，該因素的影響度較小。③在實(shí)際的化工生產(chǎn)過(guò)程中，由于需要設(shè)置高頻變壓器、交流電動(dòng)機(jī)等具有高壓的設(shè)備，所以，化工儀表還會(huì)受到電磁場(chǎng)高壓的影響，在對(duì)化工儀表產(chǎn)生電勢(shì)干擾的同時(shí)，導(dǎo)致化工儀表的回路出現(xiàn)電容，進(jìn)而影響了化工儀表的正常運(yùn)行。

1.2 縱向干擾

化工儀表的縱向干擾通常是指由漏電電阻產(chǎn)生的平行干擾。所謂“漏電電阻”，也稱為絕緣電阻，即在電容正負(fù)之間的介質(zhì)并不是完全絕對(duì)絕緣的，而是作為有限數(shù)值存在著。在這種絕緣電阻的影響下，縱向干擾的電壓通常處于幾伏特到幾十伏特之間。因此，縱向干擾對(duì)化工儀表產(chǎn)生的影響通常是基于橫向干擾的轉(zhuǎn)換之后才造成的。而縱向干擾轉(zhuǎn)向橫向干擾的情形主要有以下2方面：①基于入地電流的影響。入地電流主要是指大地中流動(dòng)著的電流。當(dāng)化工儀表的周邊置放著大功率的電氣設(shè)備時(shí)，由于該電氣設(shè)備沒(méi)有較強(qiáng)的絕緣性，易造成地面漏電的情況發(fā)生，出現(xiàn)入地電流。除此之外，化工儀表在使用時(shí)，其電路的接入點(diǎn)通常不止一個(gè)，導(dǎo)致電流在經(jīng)過(guò)地面時(shí)接入點(diǎn)出現(xiàn)電位差，進(jìn)而對(duì)化工儀表的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響。②電流泄漏的干擾是影響化工儀表運(yùn)作的因素。其表現(xiàn)通常為絕緣材料的老化現(xiàn)象。在生產(chǎn)過(guò)程中，由于多種變量信號(hào)集中傳輸，加之絕緣材料的老化，導(dǎo)致電流泄漏，進(jìn)而干擾到了其他信號(hào)的輸送，阻礙了化工儀表的工作運(yùn)轉(zhuǎn)。比如在化工儀表工作時(shí)，采用220 V的供電，使電源與其信號(hào)線產(chǎn)生短路，設(shè)備被燒壞，進(jìn)而影響了化工儀表的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 化工儀表外部干擾問(wèn)題的處理措施

2.1 屏蔽法

為了避免化工儀表受到電磁場(chǎng)的干擾，可以適當(dāng)對(duì)電纜線進(jìn)行屏蔽，或通過(guò)導(dǎo)線穿線管來(lái)閥蓋化工儀表的電纜線。這種手段主要是通過(guò)將其具有導(dǎo)電性的穿線管將儀表的電纜線進(jìn)行包裹，再將其穿線管引入地面，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁場(chǎng)的屏蔽，從而有效減少功率較大的儀器的電磁干擾。除此之外，在進(jìn)行電磁屏蔽時(shí)，還應(yīng)注意在將導(dǎo)電性能較好的容器與地面相連接時(shí)，確保外部的電磁場(chǎng)不影響到內(nèi)部的電磁場(chǎng)，并仔細(xì)勘查電容器是否真正接入地面。如果導(dǎo)體的外部仍遺留電力線，則導(dǎo)體仍然會(huì)受到附近電磁場(chǎng)的影響，其屏蔽效果并沒(méi)有起到作用。

2.2 隔離法

所謂“隔離法”，就是利用放大器的浮空來(lái)防止受到電磁干擾，主要是將絕緣材料置放于化工儀表與放大器之間，將放大器與儀表進(jìn)行隔離，從而消除縱向干擾電壓的影響，這對(duì)避免地面漏電發(fā)揮著重要的作用。化工儀表工作運(yùn)轉(zhuǎn)的影響因素之一就是電源干擾，這種電源干擾通常是由于高壓變頻器等具有大功率的電氣設(shè)備所造成的。為了預(yù)防這種電源干擾，可以將其通過(guò)提升放大器的高度，使其隔離出化工儀表，從而消除電源干擾。

2.3 接地法

通過(guò)接地法可減小縱向因素的干擾，主要有以下2種方式：①在1～10 MHz的范圍限定中，選用單點(diǎn)接地法的方式，將其接入地面的線長(zhǎng)控制在波長(zhǎng)的1/20以下，從而有效避免電流泄漏的現(xiàn)象發(fā)生；②通過(guò)多個(gè)地面接入儀表的信號(hào)線，只需要合理選擇地面接口，即可有效分擔(dān)電流。

因此，如果儀表信號(hào)的頻率小于10 MHz，就必須采取多點(diǎn)接地法。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本文的分析，影響化工儀表的外部干擾因素主要為橫向干擾和縱向干擾。其影響的方式大同小異，皆源于高壓、高電流的電氣設(shè)備。所以，為了更好地消除這些外部因素的干擾，就必須采用多形式的解決措施來(lái)確保化工儀表的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在此基礎(chǔ)上，才能逐步提高我國(guó)化工企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，不斷提升其經(jīng)濟(jì)效益。

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