自動化儀表的故障分析及維護方法探討

曹琨 張大瀚(中國石油慶陽石化分公司，甘肅慶陽745000)

自動化儀表的故障分析及維護方法探討

曹琨 張大瀚(中國石油慶陽石化分公司，甘肅慶陽745000)

自動化儀表在工業生產中對安全、質量和效率有重要作用，需要加強日常管理和維護。本文分析了自動化儀表的常見故障，并且對解決和維護措施進行了討論。

自動化儀表；故障；維護；探討

隨著經濟的發展，自動化儀表在生產流程和生產狀況等工業領域得到大范圍應用，但在使用過程中存在很多故障，影響正常生產。因此，需要加強自動化儀表的檢查和維護，降低儀表故障帶來的影響。

1 自動化儀表的故障分析

1.1 溫度控制儀表故障

溫度控制儀表故障通常表現在溫度指示值變化遲緩甚至無變化、指示值偏大或偏小等現象，故障原因一般是補償導線斷線、熱電偶以及熱電阻故障（如熱電阻接線處氧化、鎧裝熱電阻或者熱電偶在保護套管有進水現象）等。如果PID參數設置不好，則溫度指示值會發生快速且不穩的震蕩；如果工藝操作改變，則指示值會發生大幅度的緩慢波動；如果不是操作問題，則是儀表本身出現故障。

分析溫度控制儀表故障時，首先，要排除儀表自身是否存在故障，以及一次測量元件故障、補償線路故障、二次表故障等；其次，檢查調節閥與調節閥定位器的信號輸入，根據輸入不同信號時的輸出數據變化來確定問題，如果輕微調節輸入信號時，輸出數據變化較大，那么可以確認是調節器出現故障。

1.2 壓力控制儀表故障

壓力控制儀表發生故障時壓力指示值會發生明顯的波動。如果儀表的指針出現快速且震蕩的波動，除去儀表自身產生的故障（如壓力傳感器損壞、變送轉換單元元器件損壞、DCS卡件損壞、安全柵傳輸損壞），通常原因是工藝操作與PID參數設置不當。如果指示值發生死線問題，壓力指示值不隨工藝操作的改變而發生變化，則是壓力測量系統出現問題；如果出現過載，需要檢查引壓導管是否發生堵塞或者儀表是否老化，若沒有堵塞則要檢查壓力變送器輸出系統。

1.3 流量控制儀表故障

流量控制儀表出現故障，通常為指示值偏向極大或極小。首先，指示值極大，原因主要是工藝操作不當，需要手動調整調節閥，如果故障得不到解決，則是儀表系統問題，需要檢查引壓系統以及信號傳送系統；其次，指示值極小，需要檢查調節閥是否在標準開度，如果在標準開度上，可能是系統壓力異常或者管路堵塞，若都沒有問題，則是儀表本身故障；另外，差壓變送器正壓室發生泄漏或過濾網堵塞，也會造成儀表故障。

1.4 液位控制儀表故障

液位控制儀表的指示值異常，首先要檢查儀表自身是否有問題；其次要手動調節液位，觀察是否有變化，如果液位穩定，則需要對液位控制系統進行檢查；如果液位變化，則要檢查工藝操作。

差壓式液位控制儀表與現場直讀式指示儀表如果指示值有差異，首先需要對現場直讀式指示儀表進行檢測，如果沒有問題，故障原因可能是負壓導壓管封液發生滲漏；如果沒有滲漏，原因一般為儀表負遷移量出現問題。

2 自動化儀表的維護方法

2.1 規范巡回檢查制度

首先，要根據儀表的數量和分布，制定出科學合理的巡回檢查周期和路線；其次，儀表管理人員按照標準進行檢查，熟知《設備維護監察規程》；操作人員認真檢查儀表運行是否正常，出現問題及時維修或上報。

2.2 定期排污

壓力變送器、差壓變送器和浮筒液位計等自動化儀表的測量介質容易出現沉積、結晶和冷凝，并且測量介質中有油垢和粉塵，在導壓管或取壓閥中容易發生沉積，需要進行定期排污。儀表管理人員需要根據經驗具體情況制定排污周期，嚴格按照周期進行清理。

2.3 冬季維護

自動化儀表需要保持一定溫度，環境溫度過低，儀表會被凍壞或者指示值不正確。冬季時，需要加強儀表保溫情況的巡回檢查。管理人員需要檢查管線上的儀表保溫材料是否完好，或者是否被打濕。對于需要伴熱的儀表要特別注意。

2.4 防腐蝕

自動化儀表內部的部件如靶心、膜片、彈簧管等，大多是敏感元件，并且非常精小，非常容易受到酸、堿以及腐蝕性氣體的腐蝕，易被穿透或失去作用，影響正常運行，因此，防腐蝕是儀表管理人員需要關注的問題。防腐蝕的辦法一般有兩種，一種是進行隔離，在儀表部件和介質之間使用膜片、液體或注氣，避免兩者接觸造成腐蝕；另一種是更換制作儀表部件的材料，采用非金屬材料或者抗腐蝕合金制作元件。

2.5 防雷

自動化儀表部件包含大量的集成電路、半導體元件和低壓信號電纜，雷擊造成的瞬態電磁脈沖會對元件造成輻射，或者沿線路進入電子部件內部，可以安裝屏蔽體減弱電磁脈沖。雷電與儀表金屬部件接觸，會將部件擊穿放電，可以將全部儀表的金屬部件相連，同時連接防雷接地系統進行接地防護。除了屏蔽、接地等措施，還需要電涌保護，進一步保護電子部件。

2.6 規范工藝操作

儀表管理和操作人員需要根據具體情況和儀表設備的變化規律，制定出科學合理的工藝操作規范，可以引入TPM管理，對儀表進行全員生產維護。

3 結語

綜上所述，自動化儀表的精度直接影響工業生產的質量和效率，如果儀表出現故障，要及時對原因進行排查，采取有效措施對儀表進行維修或更換，除了規范工藝操作外，還要盡可能降低外界環境對儀表元件的影響，將儀表故障率降到最低。

[1]呂亮.淺談自動化儀表日常維護與故障解決[J].石河子科技,2015,8(5):192-193.

[2]劉喜龍.自動化儀表的常見故障及維護措施探討[J].電子制作,2013,(16):229.

[3]李雕.淺述焦化廠應用自動化儀表的預防維護[J].中小企業管理與科技,2010,(22):254.