大型化工裝置儀表自控系統的常見故障處理

許立苗

摘 要：儀表自動化技術在人們的生活中起著重要的作用，它促進了我國社會和經濟的不斷進步和發展，人們在不同行業的工作中都會使用由自動化技術生產的產品，所以儀表自動化工業的發展和開拓探索范圍需要得到足夠的關注和重視。基于此，本文主要探討了大型化工裝置儀表自控系統的常見故障處理。

關鍵詞：大型化工裝置;儀表自控系統;故障處理

引言

在大型化工裝置運轉系統中，應用儀表自控系統需要加強控制故障和檢測儀表故障的處理，保證系統能夠正常工作。實際對系統故障進行處理，需要先根據系統故障報警進行原因查找，保證故障范圍能夠得到確認，然后結合經驗對可能發生故障的元件或線路進行逐一排查。為預防故障再次發生，還應實施定期檢修維護，繼而使系統維持穩定運行，滿足大型化工裝置管理需求。

1大型化工裝置儀表自控系統的故障類型

1.1 系統控制故障

儀表自控系統在運行的過程中，需要通過各種控制器、I/O卡件和硬件設備實現現場裝置的運行檢測和控制，以便實現生產現場的自動化管理。在硬件設備發生故障時，系統將發出故障警告。例如在熱電裝置脫硫控制器發生故障時，系統對應設備指示燈將亮起，顯示Controllers OFFNET。如果未能及時進行故障處理，系統將無法實現控制功能。除了硬件故障，系統也會發生軟件故障，如操作員站的操作系統死機，將導致現場工藝人員無法進行生產操作，并引發主備服務器自動切換，導致系統在服務器恢復歷史趨勢時發出CDA報警，影響系統流程性能。系統控制網絡和過程監控網絡發生網絡通訊故障，如網絡中I/O卡件與控制器的Link發生故障，將導致系統無法正常通訊，因此將造成人員無法利用系統實施現場監控管理[1]。

1.2 檢測儀表故障

檢測儀表是自動控制系統的重要組成部分，而儀表自動系統的操作與控制現場需要溫度、流量等參數為基礎，若測量儀表無法正常采集數據，整個自控系統功能無法發揮。目前，化工裝置儀表自控系統故障主要表現為溫度控制儀、流量控制儀及壓力測量儀等。由于化工生產介質種類較多，所使用的的溫度控制儀有不同的使用方法與效果，常見的種類有熱電偶測量儀、熱電阻測量儀及雙金屬溫度控制儀，主要故障有短路與線路腐蝕，需要根據實際情況進行分析判斷。而流量測量儀在大型化工裝置中配備較多，且故障比較復雜，主要表現為讀取波動較大、儀表顯示數值誤差較大等問題，這些問題與工藝介質密度差、壓管存在泄漏等有關。對于壓力測量儀，其工作原理是內部的敏感元件在隨著壓力的變化而產生不同的形變，并將此轉化成標準的電信號傳送出去。在系統工作中若儀表發生外部變形、內部元件可感應到變化，并以電信號形式將變化傳遞出去。若儀表內膜片發生膜片破損、壓管存在、銹跡及泄漏等問題，則會無法保證數據的準確測量[2]。

2大型化工裝置儀表自控系統的故障處理

2.1 分析與判斷故障原因

在大型化工裝置儀表自控系統中，由于配備了多種現場控制裝置，相應的各類故障就層出不窮。若保證故障可以及時得到妥善解決，需要根據故障原因對故障點進行排查。由此，在生產過程中需要從細節之處對故障原因進行分析，根據故障原因處理故障點問題。例如，當脫硫控制器發生故障，系統會發出警報，當系統顯示系統與控制器連接出現問題，需對控制器線路及狀態進行檢查。而當軟件發生故障時需自行通過命令實現故障復位。若底板或線路發生故障，需要將系統控制網路與監控網絡與控制器進行連接，這樣才能使系統控制裝置復位。若系統顯示復位失敗需排查網絡故障。

若系統發生故障，可根據儀表數值進行故障原因的排查，這時由于系統運行根據儀表顯示數據情況執行工作，從分析到處理故障可及時進行記錄。或者利用DCS等控制系統信息，準確判斷儀表自控系統故障原因，尤其是現場儀表自控系統，需要DCS等控制系統提供出有效的利用信息，這樣可以在較短的時間之內判斷出故障的問題與導致的原因。

2.2 逐一排查故障

結合故障原因對相關元件和線路進行一一排查，還應采取科學處理措施。如在系統控制器發生故障后，還應先完成風險評估，啟動化工生產工藝應急預案，然后由儀表人員對故障控制器進行下電處理，對控制器展開進一步檢查。如果確定控制器因失活發生了同步丟失，需要對控制器進行重啟激活。在系統發生軟件故障后，可以自動復位，但要求人員根據CDA報警確定系統歷史趨勢能否恢復。無法顯示歷史趨勢，需要對操作員站進行重啟，保證數據得到恢復。針對控制網絡和過程監控網絡故障進行排查，需要根據I/O Link Status對故障位置進行確認，完成網線水晶頭壓接情況、主從站組態參數等內容的檢查，對通訊失敗率進行復位，必要時需要完成通訊系統技改處理，使系統得到冗余配置。針對儀表故障，還應結合儀表特點進行處理。在實踐工作中，要求人員掌握儀表和對應控制系統的工作條件，結合儀表使用要求和結構完成故障排查。針對壓力測量儀表，需要保證連接線路做到緊密連接，應確認線路、內部元件是否發生磨損、腐蝕等問題，并做好儀表及相關部件清潔[3]。

2.3加強日常的維護和修理

由于化工儀表的自動化技術接入，使得其代替了相當大一部分的人力勞動，變成了化工行業日常生產的“主力軍”。故而對于其專屬設備日常的檢測與維護顯得尤為重要。因為一旦設備出現了問題，那么在自動化技術改進下，在生產活動中占比重越來越大的設備本身，就無法進行工作。這樣一來，很可能會影響整個化工工業日常的生產活動。由于設備受外界條件的影響較大，極端天氣以及惡劣的環境氣候都可能會使得自動化的化工儀表進入“罷工”狀態，故而日常的維護和修理顯得相當的重要。更值得注意的是，由于任何機械設備都是有使用壽命的，在不停的參與日常的生產活動的過程中，機械設備很可能會受損，老化乃至無法繼續進行使用。這就需要加強日常的維護與修理，以便在設備有可能出現問題之前便做好預防的準備，避免不必要的慌亂。

2.4加強有關人員的專業素養

由于自動化技術的接入，導致繁復復雜的數據可以放心大膽的交給自動化的化工儀表來進行監測處理，但這并不代表著人工的完全退出。實際上，由于自動化的技術給日常的化工生產活動帶來了極大的便利，就很有可能導致有關工作人員的松懈，以致自動化儀表在工作過程中出現了問題，也沒能得到及時的解決。所以從這個層面上來說，加強有關人員的專業素養是很有必要的。而且工作人員不但要有與化工工業相關的專業素養，還要有一定的網絡自動化專業基礎，只有這樣，才能夠在自動化的化工儀表出現問題時，采取較為專業的措施來進行排查和解決，這不僅能夠使得日常化工工業的相關生產活動不受影響，還能夠完美的解決問題，可謂一舉兩得[4]。

結束語

在化工生產中，針對大型化工裝置，為保證裝置安全、穩定運行，需要配備相應的儀表自控系統進行化工產品生產流程管控，促使生產效率和質量得到提高。但在實際生產操作中，儀表自控系統可能發生各類故障。因此，還應加強系統故障處理研究，以便使各種故障得到及時、有效處理，繼而為產品生產安全提供更多保障。

參考文獻：

[1]劉宇航，劉振.大型化工裝置儀表自控系統的故障處理[J].化工管理，2018，（10）：163.

[2]孟芳園.基于大型化工裝置儀表自控系統的故障處理分析[J].化工設計通訊，2017，43（11）：129.

[3]王冬.化工裝置的自控儀表安全控制系統的設計與優化[J].中國科技投資，2018，（8）：333.

[4]付大林.化工裝置儀表自控系統常見的故障原因及處理對策[J].工程建設與設計，2019（07）：180-181+184.