基于化工自動化儀表的檢修與維護(hù)策略研究

楊漢立

[摘? ? 要]化工自動化儀表是隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物。自動化技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展過程中推動了我國國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。化工行業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用自動化儀表的情況也越來越常見，自動化儀表已經(jīng)成為化工生產(chǎn)中不可缺少的設(shè)備之一，如何加強(qiáng)對化工自動化儀表的檢修與維護(hù)變?yōu)橛葹橹匾１疚闹饕治隽嘶ぷ詣踊瘍x表檢修與維護(hù)的相關(guān)策略，目的是提高常見故障的解決措施，確保化工自動化儀表的正常運行。

[關(guān)鍵詞]化工行業(yè);自動化儀表;檢修;維護(hù)措施

[中圖分類號]TP391 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）03–00–03

[Abstract]Chemical automation instrumentation is the product of the continuous development of science and technology. The rapid development of automation technology has promoted the further development of our national economy. The application of automated instrumentation in the production of the chemical industry is becoming more and more common， and it has become one of the indispensable equipment in chemical production. How to strengthen the overhaul and maintenance of chemical automation instruments has become particularly important. This article mainly analyzes the related strategies for the overhaul and maintenance of chemical automation instruments， with the purpose of improving the resolution measures for common faults and ensuring the normal operation of chemical automation instruments.

[Keywords]chemical industry; automated instrumentation; overhaul; maintenance measures

近幾年來我國化工行業(yè)有了迅速的發(fā)展，自動化儀表作為科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的產(chǎn)物之一，逐漸被應(yīng)用到化工行業(yè)生產(chǎn)中。化工行業(yè)中的自動化儀表是非常重要的，該設(shè)備在生產(chǎn)運行的過程中會受到相關(guān)因素的影響，干擾設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，因此需要設(shè)備維護(hù)人員定期對化工自動化儀表展開檢修與維護(hù)，保障自動化儀表可滿足正常生產(chǎn)需求。以下是本文對化工自動化儀表運行中常見問題、故障處理方法以及強(qiáng)化化工自動化儀表維護(hù)管理的措施分析。

1 化工自動化的概念分析

我國自動化行業(yè)在高速發(fā)展的過程中，研發(fā)出了多種類型的自動化儀表，如溫度儀表、壓力儀表等。在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中壓力儀表是更為常見的，壓力儀表可以對化工企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境壓力進(jìn)行測量，能確保生產(chǎn)環(huán)境的安全性與穩(wěn)定性。此外，自動化儀表中的編程功能可以計算并處理化工生產(chǎn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，解決人工數(shù)據(jù)處理中存在的誤差，提高數(shù)據(jù)處理的精準(zhǔn)性。目前我國化工企業(yè)生產(chǎn)中使用的自動化儀表不免存在一些問題，如安裝問題、質(zhì)量問題等。因此需要儀表維修人員強(qiáng)化對自動化儀表的定期檢查與維護(hù)，確保自動化儀表正常工作，推動化工企業(yè)的有序生產(chǎn)。這樣可以進(jìn)一步提高化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對確保整個生產(chǎn)過程的安全性具體重要意義[1]。

2 化工自動化儀表運行中常見問題分析

2.1 工作人員未按規(guī)定要求落實操作

化工企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境較為特殊，高溫、高壓、易燃、易爆、強(qiáng)酸強(qiáng)堿以及高腐蝕是化工生產(chǎn)中常見環(huán)境。此種生產(chǎn)環(huán)境下對于自動化儀表的要求也更高。化工企業(yè)除了要積極引進(jìn)高性能的自動化儀表外，還需要強(qiáng)化對自動化儀表的日常檢修與維護(hù)，并要求操作人員嚴(yán)格按照國家規(guī)定要求操作自動化儀表。但是化工實際生產(chǎn)過程中，部分化工人員由于缺少對自動化儀表的全面了解，導(dǎo)致未按規(guī)定要求落實操作的情況較為常見，加上后期檢修意識不強(qiáng)，容易為今后的化工生產(chǎn)埋下較大的安全隱患。

2.2 自動化儀表自身存在的質(zhì)量問題

盡管我國自動化行業(yè)有了較大程度的發(fā)展，但是我國的自動化設(shè)備與國外相比還存在一定差距。某些自動化設(shè)備設(shè)計不合理的問題較為常見，將設(shè)計不合理的自動化設(shè)備應(yīng)用到化工生產(chǎn)中，容易產(chǎn)生相應(yīng)的故障問題，這對化工企業(yè)來說是非常危險的。此外，某些自動化儀表的制作流程沒有達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，在質(zhì)量要求不合格的情況下會耽誤化工企業(yè)生產(chǎn)效率，進(jìn)而影響化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[2]。

2.3 自動化儀表的不規(guī)范使用

目前，我國多數(shù)的化工企業(yè)未對工作人員進(jìn)行專業(yè)化的自動化儀表使用操作培訓(xùn)，未經(jīng)培訓(xùn)的操作人員在違規(guī)操作的情況下容易導(dǎo)致自動化儀表出現(xiàn)故障問題，嚴(yán)重者還會威脅操作人員生命安全，阻礙了化工企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

3 化工自動化儀表常見故障處理方法分析

3.1 觀察、詢問法

自動化儀表檢修與維護(hù)常見方法之一就是觀察與詢問法。儀表出現(xiàn)故障維修人員需要快速到達(dá)現(xiàn)場，并仔細(xì)了解儀表故障發(fā)生前后的變化。維修人員趕到現(xiàn)場后需要了解儀表本身有沒有出現(xiàn)較大的問題，比如電纜是否牢固、儀表外殼有沒有進(jìn)水、儀表內(nèi)部元件有沒有老化等。此外，維修人員還需要對集成電路和接頭情況全面檢查，觀察接頭有沒有出現(xiàn)松動以及接觸不良等問題。最后維修人員還需要觀察自動化儀表有沒有發(fā)出異常聲響，有沒有燒焦味道等。檢查期間一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，維修人員需要做好斷電處理，并與工藝操作工取得聯(lián)系，采取有效措施解決故障問題，待儀表問題解決后再輸送電源[3]。

3.2 信號測量法

一名合格的儀表維修人員需要熟練掌握信號測量法，信號測量法是處理儀表故障常使用的方法之一。自動化儀表出現(xiàn)故障時，維修人員可以使用萬用表對儀表電壓、電阻以及二極管通電情況進(jìn)行測量，判斷儀表元件正常與否。舉例來說，操作人員如果反應(yīng)某個熱電阻測出來的溫度偏高或者偏低，維修人員就可以對一次元件電阻值進(jìn)行測量，將測得的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行比較，得出元件所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溫度。如果維修人員測出的溫度結(jié)果正常，但是DCS指示溫度過低或者過高，就可以檢查盤后接線有沒有出現(xiàn)松動或者安全柵是不是正常。再比如操作人員反應(yīng)某個儀表指示不準(zhǔn)確或者一直指向最小值時，需要維修人員檢查儀表的供電是否正常。在儀表供電正常的情況下，儀表仍無指示，則需要維修人員對儀表進(jìn)一步測量，找到問題的根源對癥處理。信號測量法中非常重要的工具就是萬用表，除了萬用表外也還有其他專業(yè)測量工具，如信號發(fā)生器、HART手操器、邏輯筆、示波器等。維修人員可根據(jù)實際情況選擇最佳的維修工具。

3.3 重新上電法

化工自動化儀表在運行過程中會出現(xiàn)輸出錯誤或者輸出無響應(yīng)的情況，上述情況出現(xiàn)的原因可能是外界環(huán)境影響到了內(nèi)部程序而產(chǎn)生。此時維修人員可以借助重新上電法，儀表重新上電啟動或者復(fù)位后大多可以恢復(fù)正常。如果重新上電啟動后儀表仍不正常，維修人員需要對儀表全面排查直到找到問題原因并采取措施加以解決。

3.4 替換法

化工自動化儀表出現(xiàn)故障問題，其原因與原件損壞或者接觸不良有很大的關(guān)系。此時維修人員采用替代法可順利解決化工自動化儀表中出現(xiàn)的問題，維修人員可以先檢查儀表供電是否正常，如果儀表供電正常可以將損壞的元件或者電路板更換下來。更換掉元件或者電路板后，儀表恢復(fù)正常就說明原來的元件或者電路板存在問題。如果更換新的電路板或者元件后，儀表問題仍然存在，說明故障問題沒有解決，需要維修人員繼續(xù)排查直到找到問題出現(xiàn)的原因[4]。

3.5 信號輸入法

我國自動化行業(yè)快速發(fā)展的過程中，越來越多的化工企業(yè)將DCS系統(tǒng)引入其中，該系統(tǒng)下的輸出信號和輸入信號都使用安全柵欄進(jìn)行了隔離處理。化工自動化儀表出現(xiàn)問題時維修人員可以采用綜合校驗儀將所需要的信號輸入到卡件中，判斷DCS系統(tǒng)上顯示是否正確。此種方法下可以判斷出是輸入回路問題還是儀表問題。同樣原理維修人員可以采用校驗儀將一個輸出信號輸給閥，觀察閥的動作是否正常，這樣可判斷出是輸出回路的問題還是閥的問題。信號輸入法下可以簡化維修人員故障處理流程，能快速找到問題出現(xiàn)點。

4 化工自動化儀表故障排除要點分析

4.1 保持儀表的干燥清潔

化工自動化儀表必須保持干燥清潔，維修人員需要定期擦拭機(jī)械滑動部位，對其進(jìn)行加油、潤滑操作。對于自動化儀表中的傳動齒輪、電位器等轉(zhuǎn)動部件和其他元件需要加強(qiáng)維護(hù)，做好轉(zhuǎn)動部件和元件的防塵和防腐處理，以免影響自動化儀表的正常運行[5-6]。

4.2 定期巡檢保養(yǎng)儀表

化工企業(yè)設(shè)備維修人員需要每天巡檢自動化儀表，做好日常的維護(hù)保養(yǎng)工作。尤其是變送器和元件檢測需要維修人員特別注意。為了確保變送器的正常運行，維修人員需要保證變送器各個指標(biāo)正常，避免因變送器故障導(dǎo)致自動化儀表不能正常運行。

4.3 做好儀表的防腐措施

化工自動化儀表大多直接暴露在周圍環(huán)境中，化工企業(yè)周圍環(huán)境中腐蝕性氣體較多，自動化儀表受強(qiáng)酸強(qiáng)堿等氣體的影響，有些元件會被腐蝕，腐蝕嚴(yán)重的情況下可能被穿透，進(jìn)而影響自動化儀表的正常運行。針對此種問題需要維修人員做好自動化儀表的防腐措施，一是避免惡劣物質(zhì)的入侵，避免自動化儀表與強(qiáng)酸強(qiáng)堿物質(zhì)接觸，做好儀表表面的防腐措施。二是自動化儀表內(nèi)部核心元件采用更加優(yōu)質(zhì)的材料，從材料上入手提高自動化儀表的防腐蝕能力。

5 強(qiáng)化化工自動化儀表維護(hù)管理的措施分析

5.1 努力提高化工設(shè)備維護(hù)人員的專業(yè)化水平

化工企業(yè)自動化儀表在運行過程中，需要維修人員秉持防范為主的原則，做好日常的檢修與維護(hù)。這就需要化工企業(yè)維修人員努力提升自己的檢修與維護(hù)能力，規(guī)范自身操作行為。化工企業(yè)還需要制定自動化儀表維護(hù)管理制度，在制度的約束作用下增強(qiáng)設(shè)備維護(hù)人員的責(zé)任意識。維修人員需要將每次的檢修數(shù)據(jù)信息詳細(xì)記錄下來，以便為今后的檢修工作提供依據(jù)。此外，化工企業(yè)也需要積極引進(jìn)先進(jìn)的故障診斷技術(shù)，故障診斷技術(shù)可促使維修人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障問題，在故障診斷技術(shù)的知識下可以幫助維修人員制定科學(xué)合理的維修方案，能極大降低維修人員工作量，提高設(shè)備檢修與維修效率。

5.2 落實全面化維護(hù)管理措施

落實全面化維護(hù)管理措施是強(qiáng)化化工自動化儀表維護(hù)管理的有效途徑。目前越來越多的化工企業(yè)開展推行全面規(guī)范化的維護(hù)策略。該維護(hù)策略下促使企業(yè)全體員工參與進(jìn)來，便于員工對自動化設(shè)備有全面性了解。結(jié)合化工自動化儀表中常見的故障點，制定詳細(xì)的解決策略，并納入規(guī)章制度中可提高企業(yè)員工參與設(shè)備維護(hù)管理的積極性和主動性，能形成自上而下的設(shè)備檢修與維護(hù)模式。在鏈條式的維護(hù)管理模式下可以確保自動化設(shè)備維護(hù)的系統(tǒng)性和全面性，縮短故障檢修時間，避免化工企業(yè)受到更大的經(jīng)濟(jì)損失。

6 結(jié)語

綜上所述，自動化儀表在化工生產(chǎn)中占有非常重要的地位，自動化儀表是否正常工作直接影響化工企業(yè)的生產(chǎn)。因此企業(yè)需要提高對自動化儀表檢修與維護(hù)管理的重視程度，制定全面規(guī)范化的維護(hù)方案，確保自動化儀表正常工作，更好服務(wù)于化工企業(yè)的日常生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡軒銘.化工企業(yè)自動化儀表的檢修與維護(hù)策略探討[J].數(shù)碼世界，2018（4）：355.

[2] 李永柱.石化企業(yè)自動化儀表檢修與維護(hù)要點構(gòu)架[J].中國設(shè)備工程，2019（14）：35-37.

[3] Yu-Cheng Lin，Weng-Fong Cheung，F(xiàn)u-Cih Siao.Developing mobile 2D barcode/RFID-based maintenance management system[J].Automation in construction，2014，37（Jan.）：110-121.

[4] 黃志強(qiáng).化工儀表的維護(hù)與故障排除[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（12）：2821.

[5] 郭銳.化工企業(yè)自動化儀表的檢修與維護(hù)分析[J].商品與質(zhì)量，2016（6）：187.

[6] Andrew Ogden-Swift.Future Advances in Process Automation Andrew Ogden-Swift reviews the pressing challenges[J].The Chemical Engineer，2019，（TN.940）：52-54.