化工廠冬季儀表防凍分析與維護措施

靈石中煤化工有限責任公司 山西 晉中 031300

引言

隨著經濟的發展，化工行業也朝著自動化與現代化進行發展，在化工行業發展的過程中，化工儀表設備對化工行業的生產起著關鍵性作用，是提高生產效率與維護生產安全的重要介質。然而化工企業的儀表設備常年暴露在大氣中，當氣溫過低時，會導致儀表設備中測量管內的介質會發生凍結，嚴重影響測量的準確性，儀表設備被凍結，導致指示性工作不能正常完成，嚴重影響化工廠生產的效率與生產的安全性。因此要加強化工廠冬季儀表設備防凍與維護，提高儀表的使用周期。

1 造成儀表凍結的因素分析

(1)伴熱系統出現故障，起著伴熱作用的設備沒有進行伴熱，伴熱管與導壓管支架處、保溫箱口以及導管的管件之間預留的縫隙過大，減弱了伴熱的效果，導致儀表設備伴熱系統故障，出現凍結的現象。

(2)保溫箱內部所裝的保溫泡沫層的厚度沒有達到標準，儀表在安裝的過程中太靠近保溫箱門，沒有安裝在保溫箱的正中間導致保溫效果達不到最佳，同時保溫箱內的加熱系統沒有進行完善，導致保溫箱的加熱效果欠佳。另外儀表的相關線路進出保溫箱時，其開孔處密封性不佳，導致外部冷空氣輕而易舉的進入保溫箱，保溫箱的底部支架并沒有安裝相關的保溫隔熱層，缺乏保暖性能，導致儀表設備發生凍結的情況。

(3)由于環境具有多變性和突發性，當周圍的溫度急劇下降時，儀表伴熱系統并沒有做出相應的調整，導致伴熱不足，儀表設備隨著溫度的降低發生凍結，嚴重影響了化工廠運行的效率與安全。

(4)在安裝導管線路時，技術人員只考慮操作方便這一特性，忽略了導管線路過長加之彎頭過多導致的伴熱導管末端伴熱溫度達不到標準的情況，伴熱不足將導致管內介質由于氣溫降低而發生凍結、冷凝的情況，嚴重影響導管的使用壽命。

(5)電伴熱量不足，電伴利用檢修箱取電進行伴熱，當電源故障時對檢修箱進行檢修拉閘后，電伴熱不能正常供熱，導致儀表設備在低溫下發生凍結。

(6)新裝置的水壓試壓儀表管線進水，或者在管線進水后沒有及時處理或處理不干凈，導致儀表設備在冬季低溫環境下發生凍壞，影響儀表設備的使用周期。

(7)化工廠在利用蒸汽進行伴熱時，存在一根伴熱管線同時對多個儀表進行伴熱，導致伴熱管線過長，供熱量不足，導致儀表設備凍壞。

(8)管線或設備長期處于室外運行的狀體，進入冬季后，隨著氣溫的降低，管線內和設備中會產生凝結液，而凝結液會沿著管線進入儀表設備，導致管線壓力胡壓差檢測儀表凍壞，影響了測量的準確性，導致化工廠生產運行的安全性受到威脅。

(9)在化工廠生產運行中，其裝置會重復多次的進行開停，在這個過程中，儀表空氣管線會由于突然的受熱和冷卻自然凝結成水，隨著氣溫的降低，閥門定位器以及氣動元件由于進水造成凍結。

2 防止儀表凍結的相關策略

2.1 選型措施

(1)在選擇儀表設備時，要選擇自帶保溫裝置的儀表設備或者選擇能夠適應冬季最低溫度的儀表。在對儀表設備進行選擇時，首先要考慮儀表的類別、使用范圍以及安裝地點的環境溫度，盡量選擇可以適應當地冬季最低氣溫或者可以防凍保溫的儀表，其次將儀表選擇的條件提交給廠家來選擇儀表的型號。到目前為止，大部分廠家所生產的FISHER閥門定位器和FOXBORO計表頭可以適應零下40℃的溫度，擴大了儀表的使用范圍，提高了儀表的使用壽命，為化工廠生產運行提供了便利。

(2)在選擇儀表設備的液晶顯示表頭時，除對其質量有所要求之外，還要對其環境溫度的耐受情況進行分析和考慮，要選擇適應性較強的液晶顯示表頭，提高儀表的使用周期；另外選擇隔離液時，也要對環境溫度的耐受性進行考慮。

(3)大部分的化工廠在選擇設備儀表時，一般考慮兩方面的性能，一是經濟性能；而是實用性能。所謂的經濟性能指價格低廉，性價比較高；實用性能即易維修，同時在使用過程中測量較為準確，適應環境的能力較強，要想提高儀表的使用性能，關鍵是要將兩者進行結合，才能充分的體現儀表選型的重要性，避免儀表凍結和凝固。

2.2 保溫伴熱措施 以山西晉中地區某化工廠為例，冬季晉中地區月平均氣溫達零下20℃，并且長期處于零下，自控儀表長期在低溫下工作，加大了對儀表保溫防凍的難度。由于化工廠的生產特性為高溫高壓，易燃易爆，因此常采用蒸汽伴熱的方式對儀表進行保溫。蒸汽伴熱的影響因素較多，因此采用蒸汽伴熱需要滿足以下條件方能保證蒸汽伴熱運行的穩定性:

(1)在利用蒸汽伴熱時，要想保證伴熱的穩定性，其伴熱的蒸汽要滿足標準的溫度和壓力，即150℃，0.5MPa，因此要保證蒸汽管網壓力的穩定性，若蒸汽壓力低于0.4MPa時，輸水閥門將無法正常工作，伴熱管積累較多的凝結水，導致伴熱管道凍結，嚴重影響儀表的伴熱。

(2)輸水閥是蒸汽伴熱最關鍵的部件，因此輸水閥的選擇十分的重要。輸水閥的結構較多，如機械式、熱動力與熱靜力等結構。機械式的輸水閥在安裝過程中必須保持水平狀態，熱動力與熱靜力即可水平安裝也可以垂直安裝。因此在選擇時，要根據使用情況進行選擇。

(3)凝液排放也是影響蒸汽伴熱的因素之一，要想提高蒸汽伴熱的效果，要設置好凝液排放口與輸水閥的距離以及排放口與地溝的距離，一般來講排放口應距離輸水閥250-450mm的程度，距離地溝150-200為最佳，因此在進行安裝時，要嚴格把握排放口的距離，加強保溫的效果。

(4)大部分企業在進行伴熱時大都采用一根伴熱管線對多臺儀表供熱的現象，而蒸汽伴熱則避免了這一問題，一根供熱管線只對一個儀表設備進行供熱，同時每個蒸汽伴熱系統設置了相對獨立的輸水器，這樣減少了一根管線供熱多臺儀表，造成的供熱不足的現象。

2.3 防凍措施 在冬季低溫環境下，巡檢人員在進行儀表設備檢查時，要將閥門過濾減壓閥的凝結液排放干凈，同時要對保溫箱中的鐵皮進行完好性檢查，對保溫石棉繩、伴熱管線等進行排查與處理，一旦發現出現故障要及時進行處理和維護。在防凍期間要對引壓管道進行防凍處理，對需要填充防凍液的管道填充-20±2的防凍液，對于其他管道要進行伴熱保溫和及時防水的處理，避免管道凍結。防凍組成員要制定相關的防凍預案以及防凍制度，車間管理人員要切實關注氣候的變化，對惡劣氣候開展應對措施，及時對儀表設備進行伴熱和保溫。在每年的冰凍期，要檢查疏水器的輸水狀況，一旦發生輸水管道凍結問題，及時處理。對于停工裝置要及時檢查防護工作是否標準，利用氮氣對停工裝置進行吹掃，避免積液凍結。

3 冬季儀表凍結的維護與管理

化工廠冬季儀表防凍除采取相關保溫措施外，還應加強對儀表防凍相關問題的維護與管理，從制度的角度出發來加強儀表的防凍維護。第一要建立健全車間管理制度，提高車間管理人員對儀表防凍工作的重視程度，同時在企業成立相關的儀表防凍小組，專門負責儀表防凍工作，防凍小組的成員要從車間選擇，防凍組組長由車間主任擔任，裝置工程師擔任副組長，負責人要將防凍意識落實到小組的各個成員之中，提高防凍意識，加強對儀表冬季的防凍維護。防凍小組的主要職責為，在降溫之前，要根據車間臺賬清單，對每個儀表的伴熱系統和保溫系統進行徹底的清查，找出儀表存在的故障隱患，并及時處理和維修，其次要檢查儀表的保溫箱、伴熱線路以及伴熱管線的閥門是否完好，檢查保溫箱的密封程度和管線保溫棉的完好程度等，一旦發現故障及時進行維護和維修。最后，防凍小組要根據實際情況與經驗，制定詳細的儀表防凍結計劃，并準備好一切相關的材料用具。

第二要完善相關制度體系，完善儀表臺賬清單，臺賬中要完整的記錄儀表的介質、安裝條件、安裝高度等相關的信息。同時要制定儀表防凍的相關制度，明確人員巡檢時間和任務，將責任落實到每位成員中，完善人員交接手續，同時班組人員要掌握巡查制度的各項要求，加強對儀表防凍維護。

結論

儀表設備在化工廠生產運行中起著關鍵的作用，是化工企業安全高效運行的基礎。在北方冬季由于氣溫的下降，儀表設備常由于伴熱不足發生凍結的現象，造成企業測量不準和顯示信息有誤等問題，對企業的安全生產起不利作用。本文針對儀表凍結問題進行了分析，在選型、伴熱和防凍方面提出了儀表防凍結的措施，并且提出了儀表維護與管理方面的策略，為企業加強儀表保溫與防凍提出了建議。