石油化工行業自動化儀表故障分析及排除探討

張建華

（新疆油田公司百口泉采油廠，新疆 克拉瑪依 834000）

隨著科技的持續發展，國內石化行業的自動化水平開始有了明顯的增長，如今，該行業所使用的自動化儀表種類日益豐富，常見的包括流量、溫度、壓力等儀表。受多方面原因的影響，這些自動化的檢測設備在日常使用環節容易產生不同方面的故障，對此，自動化儀表檢修人員應全面掌握儀表的操作流程和工作原理，對其故障根源進行準確判斷，并在更短的時間里對其故障進行排除，從而及時完成生產恢復，提升生產效率。

1 石油化工行業中自動化儀表的應用

（1）壓力儀表。壓力控制在對整個石化生產領域起到關鍵性的功能，在安全生產狀態下，這類儀表的壓力，通常不能超過300MPa。如今，石化公司所運用的壓力儀表，涉及三大種類，即液柱式、活塞式、彈性式檢測設備。

（2）溫度儀表。石油化工企業的加工和生產廠房主要使用溫度儀表對管道溫度和現場設備溫度進行監測，最低溫度要超過-200℃，最高要控制在1800℃內。隨著總線技術持續發展，溫度一體化控制系統將會得到進一步的發展和完善。

（3）流量儀表。流量儀表分為質量流量、氣體流量、體積流量等，共同構成了石化企業重要基礎流量信息。所以，石油化工企業要逐步提升流量儀表的精準程度，在對流量進行考查之際，需要遵循穩定與優化規則，為了保證流量儀表在單位時間里精準地獲得流體體積數據，需要增加壓力和溫度補償數據。這樣流量數據才能為石油化工企業提供重要決策參考的信息。

（4）物位儀表。根據測量方法的不同，物位液位計又可以進一步分成連續與定點測量兩大類，后者就是對物體是否處于特定上下限區間，或者說，處于某個范圍，為此，又可以將其稱作物位開關。連續測量模式主要是指能對變化的物位情況進行持續不間斷的測量。

2 石油化工行業自動化儀表主要故障及排除

（1）壓力儀表常見故障及排除。如果容器中的壓力讀數過高或者過低，此時需要對其中介質進行區分，了解是氣體還是液體，進而對該儀表工藝過程進行科學控制。首先，如果指示儀表頻繁出現波動和振蕩，需要對工藝操作是不是產生改變進行查閱，分析其動態問題是因為工藝調節存在局限性，還是因為PID參量沒有科學的設定。其次，如果壓力指示表發生死線情況，在有關工藝操作進行了調整，然而，壓力指示值尚未產生其他改變，此時，該故障對應的就是測量系統產生了相關問題，需要對導管系統進行檢測，查看是不是被擁堵，如果正常，就需要對變送模塊的輸出系統進行檢測。

（2）溫度儀表常見故障及排除。首先，該檢測設備讀數過高或者過低，這主要是該檢測設備產生故障，這類系統的測量具有滯后性，很難出現突然性改變，該種情況下，主要是熱電阻、變送器或者熱電偶等部件產生了故障。其次，這種檢測設備的指示值出現了緩慢較大的波動，這主要是因為工藝設計存在局限性，如果沒有異常，那么就是控制系統有了嚴重問題。最后，如果溫度儀表出現自身故障，需重點做好下面幾項工作：第一，對儀表本體阻值等信息的動態改變進行認真測試，如果該信號沒有產生明顯改變，但是溫度顯現輸出有了沒有的變動，意味著儀表本體有了故障。第二，對檢測設備本體毫安電流值信號錄入的動態改變進行檢查，若是沒有產生動態的輸入信號，意味著該儀表的變送器內部電子元件燒壞；第三，對溫度檢測設備信號輸入卡件通道的動態改變進行檢查，如果在未改變輸入信號的情況下出現了輸出信號的變化，則說明DCS系統卡件的通道出現了故障。

（3）流量儀表常見故障及排除。若是這個檢測設備的顯示最低值，那么需要對檢測設備的電源情況進行檢查，如果一切正常，那么就是顯示器產生故障。該裝置形成故障的主要因素體現在：機械式流量計齒輪被卡、濾網被堵；導管出現擁堵；正壓室產生了滲漏等。如果現場檢測設備也展示了最小值，那么需要對閥開度進行相應的調節，若是該參數為零值，則基本上可以判斷調節器至調節閥這一段產生故障。如果現場與流量控制設備，都顯示的為最小值，而且調節閥開度沒有故障，那么就很有可能產生管路擁堵，缺乏壓力，介質結晶等。

（4）物位儀表常見故障及排除。當液位控制儀表顯示最小值或最大值時，應先查看檢測儀表正常與否，若檢測儀表顯示正常，可通過手動相關工藝調節閥對液位進行調控，查看液位相關變化情況。如果液位在相應范圍之內進行穩定，意味著液位的本身有了相應故障，如果液位計數值出現相應變化，意味著工藝系統有了相應故障，需要對工藝層面的問題進行查找。在現場直接讀取相關磁浮檢測設備與差壓式液位控制設備在讀數上存在著不同，此時，需要對前者進行檢查，確保其正常，然后再對后者是不是出現了負壓導管滲漏問題進行檢查。如果有了滲漏問題，就需要對其進行重新封灌，完成零點調整。若是沒有發現有滲漏，就需要對零點負遷移量進行檢查，如果該指標有問題，應對遷移量進行重新調整，直至儀表顯示正常。

3 石油化工行業自動化儀表故障的預防策略

（1）優化儀表設計。在儀表設計過程中，不但要考慮儀表的功能性，也要考慮儀表的實用性，使得石化公司對生產工藝技術改變后，自動化儀表仍能繼續使用。為此，對海內外先進技術進行積極引入，持續改善該儀表的質量。與此同時，儀表設計人員不能僅注重儀表的經濟效益，更應關注市場需要。在設計自動化儀表前，要對石油化工市場進行行情調研，確保設計出的儀表能夠真正在生產實踐過程中發揮實效，適應生產實踐的需要。此外，設計人員還應樹立整體觀念，不僅要對儀表核心模塊進行嚴格設計，還應對小部件的設計做到認真負責，確保自動化儀表能夠在運行過程中保持整體協調，實現高效穩定運行。

（2）做好技術管理。一是強化質量檢測。石化公司要對自身儀表的質量檢測給予強化管理，在對儀表進行采購之際，還需要按照諸多技術標準，對其進行質量檢測，使得儀表品質更好達標，避免發生儀表運行故障。二是這種儀表管理。在具體石化生產環節中要對其進行強化管理，保證工藝生產井然有序運行。此外，還需要對其進行檢查維修，尤其是對儀表部分細節情形進行及時處理，并對儀表故障概率進行降低，使得石油化工公司損失得到顯著降低，應注意的是，這項管理工作具有系統與專業性，公司需要對諸多規制進行嚴格規定，而且還需要按照規范，對該儀表的管理工作進行有條不紊地開展，全面提升對自動化儀表的管理和維護能力。

（3）完善控制方法。一是自適應控制。這種控制就是利用自動化調節，對該設備進行調控，對其工作環境進行感知，從而優化其運行狀態，進而增強其適應性，同時，還能對環境進行靈活適應，使得工作模式得到改善，更好地滿足生產所需。自動調節器主要利用自動感知系統判斷具體的生產情況，當生產狀況發生改變時，系統可以進行自動化提示，并對其進行科學調控，在科技持續進步下，這種調節裝置能夠更好地實現科學與智能化。二是最優控制。這種控制就是對儀表系統功能優勢進行最大限度發揮，使得儀表運轉效率明顯增長。與以往的控制方法相比，最優控制具有顯著的優勢，通過最優控制能大大降低石油化工生產過程中的人力成本，而且能夠避免不必要的安全故障，減小投入，增加效益，當然還能提升其生產效率。

4 結語

總而言之，在石油化工生產過程中，自控儀表對人工可替代功能進行最大限度發揮。為此，該公司要對自動化儀表管維工作給予更高重視，并根據儀表種類與特點，認真研究、分析其常見故障，及時排除故障原因，對生產重點設備的運行效率進行提升，使之故障產生概率顯著降低，進而提升這類公司的經濟效益。