化工儀表的保運質量體系下的維護應用

劉博唯

[摘? ? 要]隨著我國經濟的快速發展，作為第二產業的石油、化工、冶金等產業也在飛速發展中，對節能降耗、提高質量、治污減排和安全生產的日益追求上提出了更高的標準，其中對于污染嚴重、出現事故影響嚴重的化工行業來講也存有新的機遇和挑戰。化工行業的保運體系下有動靜電儀四大專業，是煉化企業能夠正常運轉的有力保障。

[關鍵詞]化工行業;儀器儀表;工藝參數;測量介質;儀表性能

[中圖分類號]TE65 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）02–0–03

The Maintenance of Chemical Instruments under the Guarantee Quality System Should

Liu Bo-wei

[Abstract]With the rapid development of economy in our country， as the industry of petroleum， chemical， metallurgical and other industries are developing at a rapid pace of change， to saving energy and reducing consumption， improve quality and pollution emission reduction and safe production of increasingly pursue proposed a higher standard， for the severe pollution and serious accident impact for the chemical industry has a new opportunities and challenges. Under the protection and transportation system of chemical industry， there are four majors of electrostatic-static instrument， which is a strong guarantee for the normal operation of refining and chemical enterprises.

[Keywords]chemical industry; instruments and apparatuses; process parameters; measuring medium; instrument performance

儀器儀表專業應用在很多地方，在煉化行業、航空航天等許多領域都有儀器儀表專業的實際應用。對于化工行業來講，化工儀表及自動化是儀器儀表領域在化工行業中的應用體現。在化工行業領域中儀表是化工生產的“眼睛”，安全生產出合格的產品需要儀表的全程監測其介質的工藝參數。測量介質影響著儀表性能，反應出儀表運行狀態和儀表保運工作情況。若儀表不能滿足工藝需求，會導致安全質量事故的發生。

本文闡述的是從工藝管線來的測量介質對保運體系下的儀表運行的實際影響。儀表失準關系到產品質量，安全和環保事故的發生。在儀表保運體系中工藝介質對儀表及其維護有很深影響，介質對儀表有使用壽命變短、故障率增加、維護頻次增高等問題，儀表設備強制惡化。因此本文是化工行業的儀器儀表保運體系中工藝介質對儀表設備強制惡化，對其儀表維護影響闡述。

隨著我國的快速崛起，對于化工行業有了新的要求，既要經濟也要綠水青山，既重視發展更看中安全。儀器儀表在化工行業上起著關鍵的作用，儀表在工藝生產中化工儀表有著工藝“眼睛”的別稱，對整個化工生產全過程安全監控。隨著我國對化工行業提出了新的挑戰如治污減排、保護工作要求下，對化工儀表也提出了更高的目標需求，對化工行業的儀表專業的維保隊伍有更高層次的要求。

化工生產中要測量的工藝介質對儀表本身及其儀表維護產生些影響，其影響到儀表的相關性能從而導致儀表設備強制惡化。在工藝介質的影響下儀表的壽命有可能會變短、故障率增加、維護頻次增高等問題產生，這些問題會影響到儀表的運行穩定進而影響到正常的化工生產。本文重點論述煉化企業下的儀表保運體系中工藝介質對儀表性能及其維護工作的影響闡述。

儀器儀表應用廣泛，在如化工、冶金、航空航天、智能化領域等各個行業都有儀器儀表的存在，在化工生產中應用的是儀器儀表分類中的化工儀表。化工儀表的類型[2]可分為常規儀表分析儀表、安全環保儀表及其他儀表等。本文所涉及的化工儀表是在線分析儀表、常規儀表等現場儀表，是直接與介質接觸去測量介質的某些參數，工藝介質對現場儀表的實際影響。

對于儀器儀表設備來說首先區分兩個不同概念，分別是儀表的自然老化和強制惡化。自然老化是使用方法正確，但因為時間關系影響逐漸到儀表的使用壽命，性能和維護降低淘汰;強制惡化是未安要求測量，人為原因促使了惡化，設計階段儀表選型錯誤、安裝錯誤、維護保養不到位等人為原因都會導致儀表的強制惡化。對于化工行業的儀表維護保運體系來講主要是維護儀表能夠正常穩定運行、測量，安全和質量體系都得以保證，提供給工藝真實有效的數據后工藝進行調整。

工藝過來的測量介質本身的粘度、酸堿度、組分、雜質等和壓力、溫度等工藝參數，如果化工生產過程中控制不穩，進表的介質參數不滿足儀表的測量條件及人為失誤影響，能使儀表設備強制惡化，給儀表維護工作造成重大影響。

1 介質的黏度影響

磁翻板液位計。黏度是指流體對流動所表現出的阻力，按照黏度測定有動力黏度、運動黏度和條件黏度三種，在設計安裝階段技術協議儀表規格書上有運動黏度作這項參數作為參考，溫度對于介質黏度有影響，溫度高黏度降低。黏度大的介質流動性慢或可能長時間不流通情況，粘住管壁、堵塞的機會增加。磁翻板液位計在長時間工作時由于介質是焦油，黏度高，時間長了焦油粘在磁浮子和桶內管壁處，現場液位計指示失真，無法給工藝人員提供有效液位數值，影響工藝人員操作。介質黏度導致磁浮子卡頓是磁翻板液位計發生故障的原因之一，也是維護人員維修的主要維護內容之一。

上述論述就是由于介質黏度這一參數影響到現場儀表，磁翻板液位計只是其中的一種儀表的舉例說明。

介質運動黏度大不易流動起來，附著在管壁等地方時間長了凝固堵塞、管路流通慢滯后等特點，對儀表來說有失準、測量值滯后、故障多等問題，對儀表維護來講維護頻次增加、檢修作業安全風險大等問題。

2 介質的相態影響

差壓式流量計。一般情況下介質有三態，分別是固態、液態和氣態。在工藝生產過程中一般情況下管線里的工藝介質往往不單純是一種狀態，介質本身有可能攜帶水分、雜質等，在工藝操作溫度控制不到位時工藝管線過來的介質是氣液混相嚴重。

差壓式流量計是基于流體流動的節流原理實現測量的，是目前生產中測量流量最成熟、最常用的方法之一。在儀表使用階段工藝的實際生產過程中管線里存有氣液混相，雖然儀表嚴格按照要求設計選型和安裝，但如果管線里氣液混相嚴重，超出了儀表設計的承載能力，會導致引壓管內氣液混相嚴重，儀表指示不準、波動，這也是由于介質是氣液混相帶來的故障，也是在日常對差壓式流量計維護中最常見的工作任務之一。

在測量管線蒸汽流量時，蒸汽本身溫度高，介質不能和儀表的膜盒直接接觸，要在引壓管內充滿隔離液。隔離液汽化導致氣液混相，充滿液相的介質里存有氣相的小氣泡，打到膜盒上引起了壓力變化，引起了一側壓力變化導致差壓變化引起流量波動。特別是冬季伴熱在投用時伴熱溫度的控制不住，伴熱溫度過高會讓引壓管內的隔離液汽化引起流量波動影響測量。

上述是介質氣液混相對儀表及其維護的影響，差壓式流量計測量流量只是其中的一種儀表的舉例說明。

管線里氣液混相嚴重或伴熱溫度控制失控等造成儀表管線里氣液混相，溫度過低也會導致氣相介質帶液。對于儀表來說會產生波動、測量不準、故障多儀表強制惡化等問題，對儀表維護來講維護頻次增加、維護量大、現場工作時間長的危險性增大、介質侵入人體安全風險高等問題。

3 介質的工藝參數-壓力影響

3.1 在線分析儀

壓力是重要的工藝參數之一，在工藝生產過程中需要在一定的壓力下進行反應，超壓運行情況下還會引起爆炸等安全事故發生，壓力能否測量準確影響到工藝生產中的各個環節。有些儀表測量準確度與壓力相關，如在線分析儀表測量時要求實時測量，滯后性小，測量要準確。

在線分析儀中的預處理來講，進入儀表管線的介質流動的動力有的依賴于管線里壓力推動，壓力過低和取樣管線過長、樣品流量小，大循環流動不起來，測量值沒有參考價值。

分析儀內部構件承壓能力不超過一定值，在進入儀表的介質壓力要在儀表允許范圍內。進行分析儀標定作業時標氣瓶內壓力高，一旦減壓閥故障、人員操作失誤情況下，產生瞬時沖擊壓力進入儀表內部，造成儀表內部構件失靈損壞，儀表強制損壞甚至儀表部件報廢，沒有指示數據給工藝人員參考導致安全生產事故。

介質的壓力如果失控，會導致人身傷害和設備事故的發生。如分析儀TOC中管線接頭一般情況是塑料接頭，耐壓強度不高，在工藝過來的介質壓力過大易造成介質滲漏出分析儀產生故障。

在巡檢過程中對預處理中介質壓力檢查是其重要的一項內容，日常對預處理巡檢維護工作到位情況下對分析儀表來講可以降低故障發生頻率，降低維護頻次，儀表本身的使用生命周期也得以延長。

3.2 變送器

變送器膜盒長時間或瞬間受到高壓的沖擊，超出了儀表的允許范圍膜盒單側壓力受壓過大打壞膜盒造成儀表故障和報廢，使用周期大大縮短。

上述是介質壓力對儀表性能和維護的影響，上述儀表只是其中的幾個舉例說明。

介質壓力過高超過允許壓力值影響到儀表使用壽命，嚴重直接造成儀表報廢等問題，對儀表維護來講維護量增加、在維護作業時發生人身和設備安全事故、造成經濟損失、環保及安全事故等問題。

4 介質的工藝參數-溫度影響

溫度是重要的工藝參數之一，在工藝生產過程中需要在一定的溫度下進行反應，超溫運行情況下還會引起爆炸等安全事故發生，溫度能否測量準確也關系到工藝生產中的各個環節。儀表測量準確度與介質溫度相關，如在線分析儀表測量時要求進表介質溫度不能超溫。溫度對儀表的影響是多方面的，下面舉幾種儀表說明介質溫度對儀表性能和維護影響。

4.1 變送器

在測量壓力、液位、流量時都有變送器的應用，變送器膜盒本身受到介質溫度、壓力、腐蝕性等影響，溫度過高會使膜盒變形影響變送器測量導致數值失準，變送器報廢。

4.2 分析儀

對于分析儀表來說在進入分析儀表之前都要經過預處理系統，預處理作用有流量調節、壓力調節、溫度調節、樣品的除塵、除水等。進入分析儀表的測量介質流量、壓力、溫度、水份、塵埃等都要在分析儀的使用要求范圍內，其中溫度也是重要的一項。工藝管線過來的介質溫度高，進入表的溫度不滿足條件，要通過旋風制冷、過熱器等溫度調節后才能進入分析儀。通過旋風制冷方式調節溫度時也要注意溫度計溫度，溫度不能降的太低否則可能會帶液或凍住管線發生故障。

氣相色譜分析儀來說，柱箱溫度要達到運行條件，不然流路里會帶液，介質汽化不徹底，造成數值失準等故障產生。

對于某些介質在進入分析儀進行測量時要在一定溫度范圍內，不然影響測量結果，指示長時間處于失準狀態，儀表不能正常進行測量，損壞儀表降低使用壽命，嚴重時設備直接報廢。如HEMA甲基丙烯酸羥乙酯進入儀表前溫度控制在6～9℃，必須在允許溫度儀表才能正常工作測量;磁氧預處理系統如果旋風制冷溫度控制不到位管線里氣液混相造成數值波動等。

4.3 差壓式流量計

用差壓式流量計測量苯的流量時，苯的熔點是5.5℃，在冬天的時候需要投用蒸汽伴熱，如果沒有伴熱冬季環境溫度低于苯的熔點造成苯結晶，堵塞引壓管，測量值不準。在冬季時候對于測量苯的介質儀表要投用伴熱，這也是在設計時考慮到的，關投伴熱屬于維護保運工作的一項重要內容。

溫度過高或過低都會影響到儀表的正常運行，嚴重時直接造成設備報廢。溫度控制不好儀表測量不準確，故障率高、設備強制惡化嚴重時設備器件直接報廢等問題，對于儀表維護工作來講維護工作量大，作業安全風險大等問題，因此在日常巡檢過程中對溫度檢查監控要到位。

5 介質的雜質、含水量、濃度等影響

分析儀。在大檢修停工和開車階段要吹掃管線，管線里有很多雜質，現場儀表要充氮氣保護起來或隔離管線，不然管線里雜質都會隨著管線進入預處理和儀表里，堵塞管路、損傷儀表，嚴重時造成儀表報廢;

HCL氧化裝置介質中含有氯離子，如果過來的介質中含水量高，介質呈現酸性。預處理除水效果不好水份帶入分析小屋內的儀表，時間長了管路、密封圈等腐蝕嚴重，造成介質泄漏，介質泄漏到小屋內，事故發生概率增加，檢修風險增加，影響儀表器件正常的使用壽命，維護量增大。

介質的雜質、含水量、濃度等能使儀表發生故障，儀表性能處于不良狀態、誤報、使用壽命降低等問題，對于儀表維護工作來講儀表維護工作量增加、存有安全隱患等問題。

6 結束語

化工儀表在工藝生產全過程中起到重要作用，儀器儀表的保運維護工作主要任務是保證儀表長時間處于正常工作狀態，不讓儀表強制惡化。工藝過來的測量介質滿足儀表運行要求是儀表平穩運行的重要因素。本文是化工行業儀器儀表維護保運體系下工藝介質對儀表強制惡化及其維護工作產生影響闡述，為維護保運人員能夠讓儀表運行、排除儀表故障、保證儀表設備不強制惡化等工作內容提供參考，意識到工藝測量介質對儀表及其維護工作帶來的深遠影響。

參考文獻

[1] 王森.在線分析儀器手冊[M].北京：化學工業出版社，2008（9）：1-5.

[2] 尹忠昌.安全生產專業實務（化工安全）[M].北京：應急管理出版社，2019.

[3] 樂嘉謙.儀表工手冊[M].第2版.北京：化學工業出版社，2003.