冶金自動(dòng)化儀表故障分析與處理對策

蔡 悝

（山信軟件股份有限公司萊蕪自動(dòng)化分公司，濟(jì)南 271104）

冶金行業(yè)在煉鐵、煉鋼、軋鋼以及系統(tǒng)供電、供水、供風(fēng)、供氣過程中，都需要自動(dòng)化儀表的監(jiān)測與控制，一旦自動(dòng)化儀表發(fā)生故障，喪失監(jiān)測控制能力，將直接導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)鏈條中斷，甚至引發(fā)安全生產(chǎn)事故，給冶金企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，根據(jù)冶金自動(dòng)化儀表的類型與故障原因，冶金企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立一套科學(xué)高效、安全穩(wěn)定的儀表故障排除方案，助推企業(yè)實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展。

1 冶金自動(dòng)化儀表分類及常見故障

1.1 壓力儀表的常見故障分析

壓力容器屬于冶金工業(yè)輔助生產(chǎn)的常見設(shè)備，每一種類型的壓力容器都需要壓力儀表的監(jiān)測與控制，比如較為常見的富氧管道、氮?dú)馀c壓縮空氣的儲(chǔ)氣罐以及煤氣管道等容器。在生產(chǎn)過程中，如果壓力容器的壓力值超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，壓力儀表就會(huì)發(fā)出報(bào)警訊號，為壓力容器檢修爭取了大量時(shí)間[1]。國內(nèi)冶金企業(yè)一般使用的壓力儀器包括壓力傳感器、壓力變送器等，這些儀器的耐高溫、耐腐蝕性較好，在極端生產(chǎn)條件下依然可以完成壓力檢測工作。

壓力儀器常見的故障劃分為兩種，一種是壓力儀表數(shù)值異常波動(dòng)，另一種是儀表數(shù)值停滯不動(dòng)。儀表數(shù)值異常波動(dòng)主要是由于生產(chǎn)工藝流程變動(dòng)幅度大，或者系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行調(diào)解控制參數(shù)發(fā)生異常。儀表數(shù)值停滯不動(dòng)主要是由于引壓管變形、堵塞，或者輸出線路出現(xiàn)故障所致。

1.2 流量與液位儀表的常見故障分析

流量與液位儀表主要用來監(jiān)測冶金生產(chǎn)過程中的蒸汽、氮?dú)狻⒚簹饬髁恳约八髁繑?shù)值，此類儀表發(fā)揮的作用主要體現(xiàn)在可以有效遏制生產(chǎn)原材料浪費(fèi)，為企業(yè)節(jié)省更多的材料投入成本。流量儀表是通過各種氣體的體積與質(zhì)量對流量進(jìn)行有效監(jiān)控，液位儀表是通過浮力、雷達(dá)以及渦流對液位進(jìn)行有效監(jiān)控。

流量儀表的常見故障是監(jiān)測誤差值較大或者儀表監(jiān)測功能喪失，產(chǎn)生故障的原因主要是流量儀表顯示的數(shù)值達(dá)到最大值，當(dāng)操作人員調(diào)節(jié)閥門后，流量示數(shù)開始下降，則可判定由于人為操作不當(dāng)所致。另一種故障原因是由儀表自身質(zhì)量問題而引起，判定故障的依據(jù)是流量儀表顯示數(shù)值降到最低值。液位儀表的常見故障是數(shù)據(jù)異常波動(dòng)，判定儀表故障主要根據(jù)設(shè)備容量大小，設(shè)備容量大可以判定液位儀表出現(xiàn)故障，設(shè)備容量小，有可能是由于生產(chǎn)工藝操作或者儀表自身質(zhì)量問題所致。

1.3 溫度儀表常見故障分析

在冶金生產(chǎn)過程中，煉鐵、煉鋼、軋鋼等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有溫度控制區(qū)間，一旦溫度失控，就極易引發(fā)安全事故，或者嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)作業(yè)流程，因此，溫度是直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。對于冶金行業(yè)來說，常見的測溫儀表包括熱電阻或者熱電偶，溫度儀表能夠收集生產(chǎn)過程中與高爐溫度變化相關(guān)的信號，進(jìn)而將信號傳輸至自動(dòng)化系統(tǒng)的溫度處理器，如果溫度超出臨界值，溫度處理器將自動(dòng)調(diào)溫，以保證正常的生產(chǎn)作業(yè)過程不受影響。溫度儀表能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測高爐溫度變化，精準(zhǔn)掌控溫度區(qū)間，始終將溫度波動(dòng)值控制在最低值。

溫度儀表常見的故障包括溫度測量值與實(shí)際溫度誤差較大、儀表顯示的溫度遠(yuǎn)低于現(xiàn)場溫度值、溫度檢測過程與溫度顯示存在時(shí)間延遲等。溫度儀表產(chǎn)生故障的主要原因是熱電阻本身出現(xiàn)故障，導(dǎo)致溫度信號傳輸通道阻塞，或者由于管道與保護(hù)套中積水過多，而導(dǎo)致熱電偶測溫元件短路。

2 冶金自動(dòng)化儀表故障處理對策

2.1 壓力儀表故障處理對策

針對壓力儀表產(chǎn)生故障的原因，可以采取以下兩種措施使儀表恢復(fù)正常的監(jiān)測功能，其一是當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，導(dǎo)致真實(shí)壓力變化時(shí)，可以通過設(shè)定執(zhí)行調(diào)解控制參數(shù)使壓力值恢復(fù)正常。其二是生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，而壓力儀表沒有任何變化時(shí)，檢測人員可以針對壓力控制系統(tǒng)中的取壓點(diǎn)管線進(jìn)行檢查，查驗(yàn)管線是否出現(xiàn)泄露或者傳輸通道阻塞等情況，如果排除這種故障原因，則對壓力儀表系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。

2.2 流量與液位儀表故障處理對策

導(dǎo)致流量與液位儀表產(chǎn)生故障的原因主要是人為操作不當(dāng)與儀表自身質(zhì)量問題。因此，冶金企業(yè)應(yīng)當(dāng)從儀表的采購源頭抓起，嚴(yán)把流量儀表、液位儀表以及相關(guān)系統(tǒng)元件的質(zhì)量關(guān)，采購人員與儀表檢修人員應(yīng)樹立高度的主人翁責(zé)任意識，避免因儀表質(zhì)量問題而導(dǎo)致儀表發(fā)生故障。此外，現(xiàn)場操作人員必須嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，不得擅自作主，不得違規(guī)操作，將流量與液位儀表的故障率控制在最低點(diǎn)[2]。

2.3 溫度儀表故障處理對策

當(dāng)熱電阻與熱電偶發(fā)生故障時(shí)，儀表檢修人員首先應(yīng)當(dāng)檢查溫度傳輸信號是否受阻，對信號傳輸系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測。同時(shí)，檢修人員必須加大現(xiàn)場自動(dòng)化系統(tǒng)的巡視檢查力度，確保管道以及保護(hù)套中不出現(xiàn)積水，避免熱電偶發(fā)生短路故障，而影響溫度測量的精準(zhǔn)性。

3 結(jié)束語

冶金自動(dòng)化儀表的監(jiān)測功能貫穿于冶金生產(chǎn)全過程，因此，冶金企業(yè)應(yīng)高度重視各種監(jiān)測儀表的檢修與保養(yǎng)工作，進(jìn)一步完善自動(dòng)化儀表的監(jiān)管機(jī)制，對儀表故障進(jìn)行精準(zhǔn)定位、深入查驗(yàn)、系統(tǒng)分析，將故障發(fā)生率降到最低點(diǎn)，以提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)出高質(zhì)量的冶金產(chǎn)品。