石化企業在線分析儀表的應用及故障排除

薛 偉

（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州 516086）

在線分析儀表在石油化工生產中扮演著十分關鍵的角色，為了更好的發揮其作用，確保經濟效益與投資回報率，就必須要做好日常的故障排除與維修工作，提升整體效益，降低故障帶來的負面影響。為了進一步探討在線分析儀表的故障排除策略，首先對在線分析儀表的特點加以描述。

1 在線分析儀表的特點

區別于傳統儀表，在石化領域應用的在線分析儀表功能相對獨立，儀表通常以成撬安裝的結構型式出現，獨立滿足工藝參數在線監測的設計與使用要求。一部分在線分析儀表配置有前置處理系統，被檢測的介質通過采樣及前級處理單元經過降溫，過濾，脫水等適當的預處理后引入到分析儀表中，完成工藝介質參數的實時檢測、數據處理和通訊傳輸。同時在線儀表系統需要引入氮氣、儀表風、不間斷電源等公用工程配合使用。除此之外，石油化工產品的生產環境多為易燃易爆區域，對于許多在線分析儀表而言，受安裝區域具體危險等級的劃分限制，須選擇相應的防爆結構來滿足裝置區域的特殊防爆功能要求，如一些在線分析儀表小屋內按技術要求需配置防爆空調，隔爆電氣配電箱，以及在線分析儀表正壓控制箱等。

圖1為某煉油裝置工藝氣在線分析儀表的典型組成結構，可見前置處理單元以及公用工程對在線分析儀表的正常運行起到了十分關鍵的作用。

2 在線分析儀表在石化生產中的典型應用

在線分析儀表相對于傳統的化驗室分析儀器來說，具有數據實時傳輸的優點，可保證裝置操作調整的及時性，提高裝置成品率和運行效率。

1）氧化鋯分析儀用于煙道氣體或加熱爐燃燒情況實時監控，保證燃燒效率；

圖1 某煉油裝置在線分析儀表外部接口示意圖

2）在線氣相色譜儀用于對液化氣、丙烯、苯、甲苯等組分含量進行在線分析；

3）在線COD分析儀，pH計，電導率儀等對污水處理系統開展實時監控，以確保外排污水達到相應的國家標準要求；

4）在線總硫含量分析儀用于汽油脫硫裝置對原料油和成品油硫含量進行在線監控，實時把控原料關口和輸出產品質量；

5）輕烴及氧含量分析儀用于實時分析工藝氣組分，以便完成相應的工藝處置。

3 在線分析儀表發生故障的原因

在石油化工領域，在線分析儀表在生產控制環節直至產品出廠各環節均具有廣泛的應用，而復雜的應用環境往往會給在線分析儀表的應用帶來許多影響和干擾，所以在線分析儀表在使用過程中也會經常性的發生一些不可控制的故障，如結焦、堵塞、漂移、示值偏差或頻繁波動、儀表組成元件損壞或失效等。

在線分析儀表發生故障的原因很多，可以簡單歸納如下幾個方面：預處理系統故障，電子器件故障及線路故障，輔助設備設施易損件故障，儀表程序故障以及儀表后路排放不暢等。值得注意的是，在線分析儀表通常配置有專用的處理器和可編程邏輯控制單元，具備一定的故障自診斷能力，在使用過程中，一旦出現故障，應首先做好科學分析，結合故障診斷信息逐步開展故障點排查。以某煉油裝置原料及產品總硫含量在線分析儀為例，兩套儀表自開工投用以來，頻繁出現動力窗漏油，一級窗破損，儀表真空度報警以及儀表測量值偏差和波動故障，經與廠家技術人員多次到場聯合排查，發現儀表多項需整改優化內容，如換膜機構卡澀，分析儀表采樣回路后路背壓過高，排放不暢等。經技術人員提出改進措施和多次進行測試比對和儀表標定后，最終達到了較好的使用效果。

4 在線分析儀表故障管理與維護的措施

4.1 加強設備檢查力度

在運行過程中應對此類設備進行定期檢查，及時發現并解決存在的具體問題。另外，儀表管理人員需要充分利用實驗室分析化驗裝備，設置合理的手動采樣周期，加強對流程參數進行采樣，開展在線儀表輸出值同實驗室分析化驗結果的比對，對在線分析儀表的工作性能與狀態進行定期、不定期的檢查與評估，充分發揮在線分析儀表的技術優勢，提升裝置運行效能。

4.2 提高儀表維護人員的技術水平，在維護保養中摸清規律

石化裝置中的在線分析儀表種類繁多，幾乎每套在線分析儀表都是一個相對完整的小系統，因此在運行和日常保養的過程中培養一支相對穩定的在線分析儀表維護隊伍是十分必要的，維護人員應對分析儀表精心呵護，積極與廠家技術人員溝通，不斷積累故障處理經驗，提升技術水平，并采取新科技手段來解決儀表的養護與管理問題，確保在線分析儀表使用效果，直至具備通過技術手段不斷優化儀表運行工況以達到節能和提質增效的目標。

4.3 提高管理意識

在線分析儀表設備本身具有一定的使用年限，很多組成元件達到壽命后會出現老化的情況，比如前面提及的在線總硫分析儀，其真空泵組件、光源組件、過濾器濾芯，以及動力窗膜均為定期更換部件，其中部分替換備件價格不菲，造成儀表運行成本超高，這就要求管理人員要不斷提高管理意識，清晰了解相關組件的使用壽命和更換周期，根據運行的情況作出正確判斷，合理掌控配件更換周期，既保證儀表的正常穩定運行，又兼顧維護成本。

5 結論

綜上所述，在線分析儀表在石化生產裝置中具有廣泛的應用前景，在線分析儀表配合裝置其他自動化儀表可以實現產品質量的穩定控制，對于提升企業的產品質量控制水平具有重要的作用。為了充分發揮在線分析儀表的價值，就需要對其維修保養的各個環節進行控制，盡可能將儀表運行成本控制在可控范圍內，以實現穩定高效應用。在線儀表的正常運行涉及到工藝、儀表、分析化驗、自動控制系統等許多領域的專業技術，區別于普通的儀表設備，在日常運行中應根據其特點加以管理，面對頻繁的故障維修與日常養護，培養一支人員組成相對穩定的成長型儀表維護隊伍是十分必要的。結合現階段在線分析儀表的使用情況，要想進一步提升儀表的運行穩定性，需要不斷提升人員的技術水平，同時充分發揮實驗室分析儀器的作用，定期進行參數比對，不斷積累在線分析儀表運行故障的處理經驗，便儀表維護人員的技術水平不斷提高，從而確保在線分析儀表的應用效果，為我國石油化工行業的可持續健康發展增添新動力。