化工儀表自動化設備的預防性維護

陳正領

(山東東明石化集團，山東 東明 274500)

1 化工儀表自動化設備預防性維護概述

1.1 基本特征

所謂的預防性維護就是指在化工儀表自動化設備出現故障之前就進行的提前維護，這種維護模式主要是有別與過去那種當故障發生以后再進行修理和維護的維保行為。其優點與特征在于，化工儀表自動化設備的預防性維護可以有效地實現對設備運行狀態的實施監控，從而快速發現設備可能存在的故障隱患。在設備故障發生之前，采取應急維護措施，能夠很好地避免機械故障導致的安全隱患，同時也可以有效預防設備停機而帶來的經濟損失。

1.2 重要意義

化工儀表自動化設備的預防維護是一種具有針對性的維護方法，不僅可以滿足化工企業安全生產的基本需求，同時也能兼顧企業的經濟效益。如果企業能將預防維護措施都應用到化工儀表自動化設備的維護中，相當于使生產過程整體進行了預防維護，可有效避免了設備的運行風險，同時可保持設備不間斷運轉，從而提升生產效率與企業生產的穩定性，化工企業因此可以獲得更多的經濟效益。

1.3 主要理念

隨著化工生產的工藝現代化改革，企業生產對儀表需求量的增加，必然對化工儀表自動化設備的維護造成了一定了壓力。所以預防性維護要配合循環檢查制度，實現設備輕、中、重三個不同等級維護的高效融合，并將管理維護工作落實到個人。企業的管理組還應該適時進行抽查，并針對設備的實際運作情況進行前期維護，及時地對設備可能存在的故障進行前期預測，并實施預防性措施。在前期的維護中，管理組要根據實際情況分析和發現設備可能存在的故障，按照設備的操作維修手冊的要求制定出相應的維護方法，最終實現化工儀表自動化設備的預防性維護，推動儀表和自動化設備維護模式的完善和增效。

2 化工儀表自動化設備的故障判定方法

化工儀表自動化設備在實際使用時，除了自身的各種零部件需能正常工作以外，還可能涉及到其他相關的設備，所以在判定其故障的過程中，需要遵循從外至內的原則，具體的判定方法有以下幾種：

第一，故障判斷人員需要先觀察設備的外部表面，再看儀表的外部工作狀態，同時查看儀表的外部零部件是否存在著安全隱患，此外需要檢查設備的控制裝置能否正常預警。

第二，故障判斷人員需要檢查設備內部的電路板，看電路板是否存在燒壞的情況，繼而進行全面檢查，盡量縮小故障范圍。此外，還應該更換有可能發生故障的零部件，或者對其進行維修，從而減低故障發生的可能性。

第三，如果在前兩種判定方法都使用過以后，發現儀表自動化設備還是存在故障，那么就需要拆除設備，并借助排除故障的儀器和相應的故障檢測技術來排除故障。比較常見的有電路接觸不良和電壓不穩引起的設備故障，此外還有其他的儀表本身的故障，后文會進行相應的介紹。

3 化工儀表自動化設備的常見故障

3.1 溫度儀表的常見故障

如今，大部分的化工生產都會應用到溫度儀表，但是經常會出現溫度數值顯示異常的問題，從而影響到了化工企業的生產效率與產品質量。常見的故障有兩類，其原因也是不同的。

第一，儀表溫度顯示的數值過低或者過高，從而與實際溫度之間存在著較大的偏差。一般造成這種故障的原因也比較常見，主要是由于在安裝溫度儀表時，安裝位置出現了偏差，存在著插入深度過淺或者過深的問題。同時，還可能是其自身因零部件存在問題而發生故障。此外，還有可能是因為設備內部的接電位置，在長期使用的過程中出現了老化，繼而影響到了設備儀表的讀數出現了誤差。

第二，儀表的溫度顯示出現大幅度波動，從而無法獲取較為確定的溫度數值。經過全面分析以后，造成這個故障的主要原因仍然是在設備安裝過程中產生的，可能是因為安裝過程沒有采用最為適合的安裝工藝，或者是在進行設備選型的過程中出現了偏差。如需要安裝防震裝置的儀器設備，應該采用專門的熱阻，而一旦選擇了普通的熱阻就會出現故障，由于不科學合理的設備選型及安裝方法導致了儀表顯示的波動。此外，還有可能是設備本身的性能出現了問題，比較常見的就是由于溫度芯本來就比較細，繼而在長期使用過程中出現了老化，從而便造成了儀器溫度數值波動的情況。

3.2 壓力儀表的常見故障

壓力儀表也是常用的化工自動化設備儀表，其常見的故障主要體現在兩個方面：首先，壓力儀表會在顯示數值的時候不斷搖擺，且顯示出十分不穩定的狀態與數值，繼而沒辦法進行較為準確的壓力檢測。造成該故障的原因，大多是在設置參數時，出現了錯誤參數，從而會呈現出這樣的狀態。其次，壓力控制系統所顯示的數值始終保持不變，它沒有隨著工藝參數的變化而變化，也就是說，即便是壓力已經在化工生產過程中出現了變化，所顯示的數值也不會變化。這主要是因為，設備的取壓點可能被堵塞或是在進行壓力檢測的過程中，工藝介質出現了冷凝情況，所以會因為凍凝而導致無法檢測壓力，繼而也就無法正常在儀表上顯示壓力數值[1]。

3.3 其他類型的常見故障

除了溫度和壓力儀表的異常顯示外，還有一些其他類型的常見故障。如果化工儀表自動化設備長期處于高荷載的狀態之下，設備自身的部件就會出現磨損，繼而出現故障。同時，電力系統所設置好的參數如果發生了變化也會對儀表自動化設備產生影響。常見的有電壓波動的情況，這樣就會使得電流的參數出現問題，一旦電流參數超過了電氣設備本身可以承載的數值，就會發生故障。不僅如此，如果設備長期處于陰暗潮濕的環境之中，會加劇設備零部件的老化，甚至會使得零部件出現損壞，從而使得設備中的元器件發生故障，繼而影響設備的正常使用。其他的問題和原因大多是因為各類設備可能本身在采購之時，就存在一些質量問題，所以都有可能影響到設備的參數變化，從而導致故障的發生。

4 化工儀表自動化設備維護的常見問題

部分化工企業對化工儀表自動化設備的維護不夠重視，往往都是等到設備出現問題了以后才進行維修，主要還是由于缺乏設備維保意識而造成的。同時，因為化工企業的部分管理維護人員的綜合素質有待提升，缺乏自動化設備的預防性維護意識，故而使得化工儀表自動化設備很少能夠得到預防性維護與基礎性的保養，因此經常出現故障，影響到企業的生產效率。

5 化工儀表自動化設備故障的預防維護策略

5.1 實施設備的分級管理

對化工企業來說，所有企業都會為了方便設備的預防性維護而制定相關的檢查制度，而通過實施分級管理的辦法，能夠有效提升設備預防性維護的效果。首先，可以利用巡回檢查的形式，更快地去發現設備在運行過程中的異常問題，從而在設備還未出現故障時，能及時將其排除，可以有效地保證企業的正常生產。其次，化工企業要不斷開發出更多的分級管理方法。化工生產企業為了能夠進一步滿足社會生產的需求，在擴大生產規模的基礎上，也在不斷地將自動化儀表加以應用，雖然能夠在一定程度上提升生產的效率，但同時也為管理和維護帶來的難度。所以企業必須要做到與時俱進，采用分級管理的方法，來保證化工儀表自動化設備的高效運行。通過建立二級維護制度來將管理維護工作落實到企業員工的每一個人身上，同時將原來的設備維護小組作為一級維護系統，繼而要做到對特殊設備的一、二級維護。此外，管理維護人員還需要根據企業工廠的實際生產情況，科學安排好設備維護的頻率，從而保證化工儀表自動化設備的預防性維護工作是細致的、全面的[2]。

5.2 實施周期預防性維護

經過大量的實踐與統計證明，化工儀表自動化設備的使用壽命會受到周邊環境的直接影響，為了做到預防性維護，提升自動化設備的維護效果，并延長其使用壽命，就必須要實施周期預防性維護措施。

具體的周期預防性維護需要將設備的生命周期作為基本的評估方式，繼而確定各種設備的生命周期，將其作為維護基礎，并不斷提升管理的效率，能夠減少設備的故障發生率。此外，因為自動化設備本身需要滿足材質、壓力、空氣環境等基本需求，所以其使用壽命很容易受到外部生產環境的影響。

因此，設備管理維護人員首先要根據其實際運行狀態判斷可能出現的問題，并對這些問題進行統計與分析，從而確定造成故障的原因，提出具體的應對處理辦法。其次，管理維護人員還必須對設備的生命周期進行歸檔分析，從而明確不同設備的生命周期。管理人員可以通過對設備運行情況的記錄，計算出設備正常運行的時間，繼而采取分級管理的措施，制定出相應的預防性維護方法，以保證設備的正常運行，提升生產效率。最后，管理維護人員還需要根據設備的實際運行狀況對其生命周期進行更新記錄。因為現階段可以采用的技術方法都能夠有效地提升自動化設備的基本性能，故而需要根據實際情況進行更新。

5.3 有效應用自我診斷技術

隨著科學技術的發展，我國在各類生產活動當中，都已經將人工智能和自動化技術很好地加以應用了。因此，在化工儀表自動化設備的預防性維護中，可以應用自我診斷技術，這樣可以提升維護的質量[6]。具體來說，自我診斷技術是將人工智能和設備故障診斷技術加以結合，從而達到化工儀表自動化設備的智能自我診斷。可以及時發出故障警報，并對發現的設備故障進行自我診斷處理。該技術的應用有效地幫助管理維護人員減輕了設備維護的壓力，同時管理維護人員還可以根據自我診斷出的結果來為化工儀表自動化設備制定出專門的維護方案與措施，進一步提高設備運行的效率，從而為企業帶來相應的經濟收益。

5.4 將儀表回路作為重點實施預防性維護

化工企業由于發展的需要，很大程度上需追求規模效益，因此生產設備不斷增多，有更多類型的自動化設備被投入到了化工生產中。正是因為參與到生產中的設備非常多，且小型設備的占比較大，一旦出現故障，會對整個系統造成嚴重影響。故而，在進行預防性維護的時候，一定不能忽略對小型設備的維護。尤其要注意的是，各類儀表回路電子元件多、線路復雜，雖然不屬于高值部件，但卻是各類儀表系統運行的基礎，相關管理維護人員必須重點關注。要切實保證小型儀表回路的零部件處于正常運轉狀態，不可帶病運行。在對小型儀表回路的元器件進行維護管理時，管理維護人員可以為其建立生命周期檔案，通過分析各種數據來確定維護的目標與計劃，并擬定出有針對性的維護方案，從而確保自動化儀表的穩定運行。

5.5 制定科學合理的維護計劃與方案

因為儀表自動化設備的自檢功能有助于設備的故障排查，所以管理維護人員只需要將預防性維護工作的方案先明確地設計出來，那么便可以使得設備按照既定的維護計劃與方案進行自動化的故障排查。同時，其儀表的數據也會實時顯示，便于管理維護人員進行相應的查閱。一般來說，化工儀表自動化設備的自檢功能會將其檢查數據及時傳輸到設備維護的系統中，管理維護人員就可以根據數據進行分析和判斷，看設備是否存在故障隱患，同時對其原因加以分析，最終可以制定出相應的解決措施，從而更高效地實現對設備的預防性維護。

5.6 加強對企業員工的培訓

化工企業應該重視化工儀表自動化設備的預防性維護工作，除了設備自身的問題，還需要不斷提升企業員工的綜合素質。無論是設備操作人員還是管理維護人員，都需要具備基本的預防性維護知識與技能。化工企業需要對員工加強培訓，以此提升他們的綜合素質，樹立起對設備的預防性維護意識。

6 結語

綜上所述，由于社會科技的進步與發展，我國化工生產的自動化水平得到顯著提升。做好化工儀表自動化設備的預防性維護工作，一定要堅持實現分級管理，周期預防性維護的原則，推廣使用自我診斷技術，把儀表回路作為維護重點，實施相應的預防性維護措施，從而保障整個自動化設備的安全運行。以預防性維護實現低成本、高質量、高效率保障化工自動化設備正常穩定運作，進一步提高化工企業的生產效率，并實現整個化工行業的穩定發展。