淺析化工儀表自動化設備的預防性維護

葉維鳳

息烽開磷化工裝備工程有限責任公司

淺析化工儀表自動化設備的預防性維護

葉維鳳

息烽開磷化工裝備工程有限責任公司

設備預防性維護可提高設備安全運行效率，延長設備使用壽命，為減少或避免由于某些設備發生故障而影響生產正常運行。化工儀表自動化設備對于化工裝備正常運行的意義不言而喻，如何加強其管理、進行預防性的維護是化工企業設備管理部門普遍的難題。本文主要針對化工儀表自動化的預防性維護進行簡要分析。

化工；儀表自動化；預防性維護

1 化工生產中自動化儀表設備的重要性

目前，化工生產中通過一些生產過程自動化儀表替代原有的手工作業早已成為主流，化學生產自動化設備是化工自動化生產中非常重要的設備之一，自動化儀表不僅有助于提高化工生產效率，還能解決很多復雜的控制問題，對儀表的管理及維護顯得更為重要。化工儀表是化工生產過程自動化的核心，監測和控制著整個工藝流程及產品質量，保障重大裝備的安全可靠運行和實施高效優化，是整個化工裝備的神經中樞、運行中心和安全屏障。沒有相應的儀表設備，大型化、高參數化、工況復雜化的現代工業重大裝備將無法運行。

2 儀表自動化設備預防性維護

在生產過程中為確保儀表設備的正常運行，需要對設備進行維護保養、定期檢修和故障處理，而故障檢修和故障處理都屬于滯后性維護，是被動的和帶有損失性的，會對生產帶來一定影響，當然這也是迫不得已的。儀表設備的預防性維護不同于裝置儀表設備檢修和故障處理，是在設備未發生故障前對設備進行有針對性、有計劃、有目標采取預防性的修補方法，是主動的和積極的，屬于預見性維護。根據統計數據、歷史經驗推斷出的預防性維護，其目的是把故障消滅在萌芽狀態。預防性設備維護是指采取必要的措施和方法，防止設備在運行中可能造成的磨損、損傷或出現故障，所以開展儀表設備的預防性維護對設備的長周期運行是十分必要的。

2.1 儀表設備的分級管理和預防性維護

目前化工企業的儀表設備巡回檢查制度，是儀表設備預防維護的一種方式，可以及時發現儀表設備運行中出現的問題或異常，把設備故障消滅在萌芽狀態，防微杜漸。但隨著企業規模擴大，儀表設備臺件數的不斷增加，從幾萬臺件增加到十幾萬臺件，而儀表維護人員又不斷減少，在這種情況下，設備管理模式必須要不斷創新，以適應企業發展需要。

2.2 儀表設備的生命周期及預防性維護

環境是指儀表與外部接觸的空氣環境、內部接觸的介質環境以及儀表安裝位置等，同一臺儀表設備因使用環境不同，其使用壽命肯定也不相同。所以不同裝置環境下使用的儀表設備不盡相同，對溫度、材質、壓力等級也就有不同要求。那么如何運用設備維護策略，通過科學理論，結合維護經驗，對設備進行生命周期成本分析，測算設備生命周期，量化儀表設備維護管理，在儀表設備故障發生前有計劃、有預見性地進行維護檢修或更新，掌握主動權，就顯得十分必要。煉化企業儀表設備可分三大部分，即測量儀表、控制系統以及執行機構部分。以下從三方面探討儀表設備的壽命管理。

1)現場測量儀表不外乎就是溫度、壓力、流量、液位等參數的測量儀表，對現場儀表進行壽命管理，首先要運用統計學方法，找出多年來儀表在同一裝置相同環境下發生的故障，分析產生故障的主要原因，從而相應制訂預防措施；其次要區分關鍵儀表與非關鍵儀表，關鍵儀表一旦發生故障是要影響裝置安穩長運行的，給企業帶來損失，因此對關鍵或重要儀表設備，一定要建立儀表生命周期檔案，確定各類儀表平均無故障時間(MTBF)，依此確定定期保養或檢修計劃，同時進行風險評價，甚至提前(與其他非重要儀表設備相比)更新設備。

例如聯鎖儀表或關鍵性儀表可在兩個生產周期后強制換下，換下儀表檢修校驗后可作為應急備件或非重要儀表備件。

2)目前化工企業控制系統均采用DCS。DCS可靠性高，故障率低，自診斷報警功能強，機柜間設置在裝置周邊的安全區，機房建設標準高，使用環境好，而且重要儀表控制回路又采用冗余配置，因此DCS設備生命周期較長，優于現場儀表設備。

一般DCS制造商在出廠時都有明確的MTBF和使用壽命的建議，若在每個生產周期強制進行一次DCS點檢或清掃保養，一般可以使用5個生產周期或lO年以上。

3)生產控制的執行機構絕大部分是儀表調節閥。儀表調節閥應用面廣，故障率高，故障點多，調節閥內件、盤根及其附件使用壽命差異較大，對其實行壽命管理十分必要。某化工企業對儀表調節閥實行壽命管理，在統計分析各類不同裝置儀表調節閥各種故障基礎上，對不同裝置調節閥的部件及其附件制訂不同預防性維護方案，確定相應的壽命管理辦法。

4)對儀表設備進行預防性維護，還應該以儀表回路為基礎。一個儀表回路不僅包括測量儀表、控制器、執行機構等“大設備”，它還有接線端子、保險絲、繼電器、電磁閥及定位器、電纜以及回路的供電和接地等“小設備”構成，維護過程中對任何環節都不應該放過，一點有問題，整個回路就不能正常工作。因此，對這些“小設備”，特別是重要回路、關鍵回路中的任何設備或部件，更應該建立生命周期檔案，進行生命周期成本分析，測算設備生命周期中最佳的維護策略，將設備維護和生產、設備費用聯系起來，降低成本和風險，提高企業效益。

3 利用自診斷技術實現儀表設備預防性維護

20世紀90年代以來，隨著計算機技術的快速發展，促使電動儀表向智能儀表方向邁進，當今智能儀表已在化工企業的生產過程控制中得以廣泛應用，智能儀表的自診斷功能采用了人工智能與設備故障診斷技術，通過監測和診斷來早期發現儀表故障的先兆，能夠自動報警或自動消除故障等。隨著儀表設備自診斷技術的不斷完善，可以減輕儀表設備維護工作量，充分利用自診斷信息，確定維護檢修或保養計劃，促使儀表預防性維護工作更準確具體。

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