石油化工自動(dòng)化儀表常見(jiàn)故障分析及處理

馮磊

（吐哈油田公司三塘湖采油廠，新疆 哈密 839009）

對(duì)于石油化工企業(yè)而言，在其日常生產(chǎn)工作中，離不開(kāi)自動(dòng)化儀表的參與，自動(dòng)化儀表可以起到流程控制、流程監(jiān)控的作用，為石油化工企業(yè)的安全、高效運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。由于石油化工企業(yè)內(nèi)的自動(dòng)化儀表數(shù)量眾多，所以在日常運(yùn)行的過(guò)程中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)各種故障問(wèn)題，當(dāng)出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，不但會(huì)使企業(yè)內(nèi)的日常生產(chǎn)效率嚴(yán)重下降，還會(huì)威脅日常的生產(chǎn)安全，因此，十分有必要對(duì)各種自動(dòng)化儀表的故障問(wèn)題進(jìn)行深入研究，并提出相應(yīng)的故障解決方案和處理步驟。

1 溫度儀表故障分析及處理措施

（1）溫度儀表簡(jiǎn)介。對(duì)于石油化工企業(yè)而言，在日常生產(chǎn)的過(guò)程中，某些反應(yīng)及流程需要在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，為了保障生產(chǎn)工作符合相關(guān)要求，這就需要對(duì)溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，而溫度儀表正是檢測(cè)和控制反應(yīng)溫度的重要設(shè)備。目前，大多數(shù)石油化工企業(yè)內(nèi)都是采用的接觸式溫度儀表，這種類型的儀表主要由兩種組件構(gòu)成，分別是熱電偶和熱電阻，由于企業(yè)生產(chǎn)工作的要求不同，所以溫度儀表的自動(dòng)控制流程也會(huì)存在一定的區(qū)別。

（2）溫度儀表故障分析。當(dāng)溫度儀表出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，想要查找故障原因，必須從兩個(gè)角度入手，分別是溫度儀表的測(cè)量誤差和滯后性。首先，當(dāng)溫度儀表的顯示溫度出現(xiàn)突然增加和突然減小問(wèn)題時(shí)，這說(shuō)明溫度儀表內(nèi)的熱電偶出現(xiàn)了問(wèn)題，也有可能補(bǔ)償導(dǎo)線出現(xiàn)了斷裂問(wèn)題，具體何種原因引起，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析，目前，許多企業(yè)內(nèi)的儀表都已經(jīng)進(jìn)行了更新，一般不會(huì)出現(xiàn)該種問(wèn)題。其次，如果溫度儀表的顯示出現(xiàn)了震蕩問(wèn)題，這說(shuō)明儀表內(nèi)的PID控制組件出現(xiàn)了問(wèn)題，該種問(wèn)題相對(duì)來(lái)說(shuō)較為常見(jiàn)。最后，如果溫度儀表的顯示出現(xiàn)了較大變化問(wèn)題，這說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)工作人員存在失誤操作，這也是較為常見(jiàn)的一種故障原因。

（3）處理措施及步驟。在溫度儀表日常運(yùn)行的過(guò)程中，一般儀表內(nèi)的測(cè)量組件主要采用的是熱電偶，該種類型的組件一般都是采用的雙金屬顯示，所以控制室內(nèi)的溫度測(cè)量?jī)x表顯示數(shù)值應(yīng)和現(xiàn)場(chǎng)的溫度測(cè)量?jī)x表顯示數(shù)值相同，如果兩者的溫度不同，則說(shuō)明溫度儀表出現(xiàn)了故障問(wèn)題。在處理溫度儀表的故障時(shí)，由于雙金屬顯示的組件相對(duì)較為簡(jiǎn)單，所以需要從控制室內(nèi)的溫度儀表入手，首先對(duì)熱電偶的熱電勢(shì)

數(shù)值進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)查看其對(duì)應(yīng)的溫度變化情況，如果熱電偶的熱電勢(shì)數(shù)值相對(duì)較低，這說(shuō)明熱電偶出現(xiàn)了問(wèn)題，該種問(wèn)題大多數(shù)都是由于熱電偶保護(hù)組件內(nèi)積水造成，由于熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量的過(guò)程中采用的是點(diǎn)溫測(cè)量原理，當(dāng)保護(hù)組件內(nèi)大量積水，會(huì)使得熱電勢(shì)大大降低。

2 壓力儀表故障分析及處理措施

（1）壓力儀表簡(jiǎn)介。在石油化工企業(yè)內(nèi)，壓力儀表是最常見(jiàn)、分布最廣的自動(dòng)化儀表，該種儀表的主要作用是對(duì)各種設(shè)備的壓力進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控，一般情況下，企業(yè)內(nèi)的壓力儀表必須能夠承受高溫環(huán)境，同時(shí)能在高腐蝕狀況下正常運(yùn)行。目前，企業(yè)進(jìn)行壓力監(jiān)控和調(diào)節(jié)的過(guò)程中，壓力變動(dòng)器是其基礎(chǔ)組件，該組件的主要作用是收集各種壓力信息，并將其傳送到控制系統(tǒng)中，從而對(duì)設(shè)備的壓力進(jìn)行有效的控制。

（2）壓力儀表故障分析。企業(yè)內(nèi)壓力儀表出現(xiàn)的故障主要有兩種，當(dāng)壓力儀表的顯示出現(xiàn)死線問(wèn)題，且無(wú)論生產(chǎn)過(guò)程怎樣變動(dòng)，儀表的顯示都沒(méi)有變化，這說(shuō)明儀表的引壓導(dǎo)管或者輸出系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題，此時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的工作人員應(yīng)首先對(duì)引壓導(dǎo)管進(jìn)行檢查，查看其是否出現(xiàn)了堵塞問(wèn)題，如果沒(méi)有出現(xiàn)堵塞問(wèn)題，這說(shuō)明壓力儀表的輸出系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題；另外，當(dāng)壓力儀表的顯示出現(xiàn)了大幅度的震蕩問(wèn)題，且生產(chǎn)工藝并沒(méi)有出現(xiàn)大幅度的變化，這說(shuō)明壓力儀表內(nèi)的調(diào)節(jié)器出現(xiàn)了問(wèn)題。

（3）處理措施及步驟。一般情況下，正常的生產(chǎn)過(guò)程都較為平穩(wěn)，所以壓力儀表不會(huì)出現(xiàn)大幅度的波動(dòng)問(wèn)題，如果出現(xiàn)波動(dòng)問(wèn)題，波動(dòng)過(guò)程將毫無(wú)規(guī)律可言，且壓力顯示曲線將會(huì)出現(xiàn)較大變化，此時(shí)，應(yīng)首先使用萬(wàn)用表對(duì)壓力儀表內(nèi)的變動(dòng)器進(jìn)行電流測(cè)量，測(cè)量過(guò)程應(yīng)使用直流電流檔，通過(guò)電流測(cè)量判斷儀表的壓力數(shù)值和實(shí)際情況是否相同，如果兩者的數(shù)值不同，這說(shuō)明壓力儀表內(nèi)的輸入模塊出現(xiàn)了問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)對(duì)儀表內(nèi)的DCS組件進(jìn)行更換，或者可以對(duì)電流測(cè)量點(diǎn)的輸入通道進(jìn)行更換。

3 流量?jī)x表故障分析及處理措施

（1）流量?jī)x表簡(jiǎn)介。流量?jī)x表也是石油化工企業(yè)內(nèi)常見(jiàn)的自動(dòng)化儀表之一，該種儀表主要可以對(duì)企業(yè)內(nèi)日常生產(chǎn)工作的體積流量或者質(zhì)量流量進(jìn)行測(cè)量，從而了解每個(gè)生產(chǎn)階段的生產(chǎn)量數(shù)值，從而為企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（2）流量?jī)x表故障分析。目前，企業(yè)內(nèi)使用的流量?jī)x表類型眾多，常見(jiàn)的流量?jī)x表有直接法測(cè)量?jī)x表、容積法測(cè)量?jī)x表以及速度法測(cè)量?jī)x表，某些企業(yè)還將這三種類型的儀表進(jìn)行綜合使用。多種類型的流量?jī)x表綜合使用，能有效提高流量測(cè)量精度，但是也會(huì)使得測(cè)量過(guò)程更加復(fù)雜，從而使得儀表故障增多。一般情況下，綜合性流量?jī)x表將受到多種因素的干擾，例如現(xiàn)場(chǎng)的溫度、壓力等，當(dāng)受到客觀因素干擾時(shí)，其數(shù)值會(huì)出現(xiàn)較大的變動(dòng)，從而使得測(cè)量誤差增加。

（3）處理措施及步驟。如果流量測(cè)量?jī)x表的顯示數(shù)值出現(xiàn)了較大幅度的變化，應(yīng)首先對(duì)壓變送器進(jìn)行檢查，如果該組件的壓差值沒(méi)有出現(xiàn)變化，這說(shuō)明流量?jī)x表的控制組件沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，可能是壓差流量計(jì)出現(xiàn)了故障，此時(shí)，工作人員應(yīng)對(duì)引壓管線進(jìn)行檢查，查看其是否出現(xiàn)了堵塞以及存在空氣等問(wèn)題，如果存在空氣，則需要將空氣排出，如果出現(xiàn)堵塞，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行通堵處理。

4 液位儀表故障分析及處理措施

（1）液位儀表簡(jiǎn)介。事實(shí)上，液位儀表和流量?jī)x表存在一定的共性，也存在一定的區(qū)別，液位儀表主要是對(duì)各種容器內(nèi)的液位進(jìn)行測(cè)量，以防止某些設(shè)備的液位超過(guò)其規(guī)定數(shù)值，液位儀表在化工企業(yè)內(nèi)也較為常見(jiàn)。

（2）液位儀表故障分析。液位儀表在使用的過(guò)程中，其顯示數(shù)值會(huì)根據(jù)液體的壓差以及浮力進(jìn)行展現(xiàn)，一般情況下，某些設(shè)備內(nèi)的液位變化會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生較大影響，因此，對(duì)液位儀表的故障問(wèn)題進(jìn)行深入分析也十分重要。目前，常見(jiàn)的液位儀表主要有兩種類型，分別是超聲波液位儀表和雷達(dá)液位儀表，這兩種類型的儀表結(jié)構(gòu)都十分復(fù)雜，在使用的過(guò)程中，如果出現(xiàn)故障問(wèn)題需要快速的查找故障原因。一般情況下，液位儀表常見(jiàn)故障就是顯示數(shù)值出現(xiàn)了較大的波動(dòng)，此時(shí)應(yīng)首先對(duì)測(cè)量目標(biāo)的實(shí)際容量進(jìn)行查看，如果測(cè)量目標(biāo)的液位沒(méi)有出現(xiàn)較大變化，這說(shuō)明儀表自身出現(xiàn)了問(wèn)題。

（3）處理措施及步驟。當(dāng)液位儀表出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，應(yīng)首先確定液位儀表的基本構(gòu)成，為下一步的故障處理奠定基礎(chǔ)，同時(shí)，也需要對(duì)測(cè)量目標(biāo)的液位進(jìn)行檢查，確定是否是測(cè)量目標(biāo)的液位變動(dòng)較大及變動(dòng)頻率較快致使液位儀表出現(xiàn)了誤差問(wèn)題。其次，應(yīng)使用手動(dòng)操作的方式對(duì)儀表調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，此時(shí)查看顯示數(shù)值是否穩(wěn)定，如果穩(wěn)定，這說(shuō)明液位儀表的故障是由于控制系統(tǒng)所引起，應(yīng)及時(shí)更換調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如果顯示數(shù)值沒(méi)有變化，說(shuō)明故障問(wèn)題與控制系統(tǒng)無(wú)關(guān)。如果故障問(wèn)題與控制系統(tǒng)無(wú)關(guān)，則需要對(duì)PID數(shù)值設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，檢查過(guò)程主要是通過(guò)重新調(diào)節(jié)PID數(shù)值進(jìn)行，重新調(diào)節(jié)PID數(shù)值，觀察液位儀表的輸出曲線，如果曲線達(dá)到了平穩(wěn)狀態(tài)，這說(shuō)明PID數(shù)值設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，應(yīng)對(duì)PID數(shù)值進(jìn)行正確科學(xué)的設(shè)計(jì)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化儀表對(duì)于石油化工企業(yè)的日常運(yùn)行十分重要，自動(dòng)化儀表的使用不但可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，還有利于保障生產(chǎn)安全。目前石油化工企業(yè)內(nèi)的自動(dòng)化儀表主要有溫度儀表、壓力儀表、流量?jī)x表以及液位儀表，這些儀表在使用的過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，企業(yè)需要根據(jù)故障出現(xiàn)的原因，結(jié)合儀表的運(yùn)行原理，采用有效的措施及處理步驟，保障自動(dòng)化儀表正常運(yùn)行。