論石油化工企業(yè)儀表自動化設(shè)備的故障維護(hù)

魯霄

中石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司 新疆 克拉瑪依 834003

儀表自動化設(shè)備的故障維護(hù)措施的研究可以幫助石油化工企業(yè)更好地了解設(shè)備故障發(fā)生的原因和機(jī)制，從而采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防和改進(jìn)。其次，通過研究故障維護(hù)措施，可以提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，減少故障造成的生產(chǎn)停機(jī)和資源浪費，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

1 石油化工儀表自動化設(shè)備的主要類型及常見故障

石油化工儀表自動化設(shè)備通常由多個模塊組成，包括傳感器模塊、信號轉(zhuǎn)化和傳輸模塊以及數(shù)據(jù)顯示模塊等。傳感器通過感知環(huán)境參數(shù)的變化并將其轉(zhuǎn)化為電信號，為后續(xù)的數(shù)據(jù)采集和處理提供基礎(chǔ)；信號轉(zhuǎn)化和傳輸模塊將信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，并將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理和顯示模塊進(jìn)行處理或顯示。數(shù)據(jù)顯示模塊提供對實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測和顯示，有時還可以提供數(shù)據(jù)記錄和報警功能。這些模塊相互協(xié)作，構(gòu)成了石油化工儀表自動化設(shè)備的基本框架，并在工業(yè)生產(chǎn)中提供了對工藝參數(shù)的準(zhǔn)確監(jiān)測和控制。

1.1 溫度儀表

溫度儀表用于測量工藝中的溫度參數(shù)。在石油化工過程中，溫度是一個重要的參數(shù)，對于控制反應(yīng)速率、產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備安全性具有關(guān)鍵影響。溫度儀表能夠精確測量流體、氣體或固體的溫度，并將其轉(zhuǎn)化為電信號供自動化控制系統(tǒng)使用。溫度儀表可能出現(xiàn)故障，如傳感器元件損壞、線路故障等，導(dǎo)致無法正確測量溫度或提供不準(zhǔn)確的溫度值。

1.2 物位儀表

物位儀表用于測量容器或管道中的物料或介質(zhì)的高度或體積。在石油化工行業(yè)中，準(zhǔn)確監(jiān)測和控制物料的液位或固體物料的堆積狀態(tài)至關(guān)重要。物位儀表可以使用不同的技術(shù)來實現(xiàn)，如壓力式、超聲波、雷達(dá)等，以滿足不同應(yīng)用的需求。物位計的測量孔或測量元件可能受到雜質(zhì)或沉積物的堵塞，導(dǎo)致物料無法正常流入或使物位計無法準(zhǔn)確測量物位，同時，在液體容器或管道中物位波動或振蕩時，物位儀表可能會受到振動干擾出現(xiàn)故障，導(dǎo)致物位測量不穩(wěn)定或抖動。

圖1 物位儀表

1.3 壓力儀表

壓力儀表用于測量介質(zhì)的壓力。在石油化工過程中，壓力是一個關(guān)鍵參數(shù)，對于保持管路的穩(wěn)定、設(shè)備的安全運行和產(chǎn)品質(zhì)量的控制都很重要。壓力儀表能夠準(zhǔn)確地測量液體、氣體或蒸氣的壓力，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的信號進(jìn)行處理和控制。由于傳感器老化、腐蝕或機(jī)械磨損等原因，壓力儀表可能出現(xiàn)零點漂移，即壓力測量值與實際壓力存在偏差。

圖2 壓力儀表

1.4 流量儀表

流量儀表用于測量流體的流量。在石油化工過程中，了解和控制流體的流量對于優(yōu)化生產(chǎn)過程和確保產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。流量儀表可以使用不同的原理進(jìn)行測量，如浮子式、電磁式、渦街式等，以滿足各種應(yīng)用場景的需求。在流體管路中，可能存在固體顆粒、沉積物或堵塞物，導(dǎo)致流量儀表的測量通道堵塞，影響流量測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，校準(zhǔn)參數(shù)也可能隨使用時間增加逐漸失效或偏移，導(dǎo)致測量結(jié)果與實際流量不符。

2 石油化工儀表自動化設(shè)備的二級管理及預(yù)防維護(hù)措施

在石油化工行業(yè)中，對儀表自動化設(shè)備的二級管理和預(yù)防維護(hù)非常重要，要做好二級管理，就必須定期巡檢和檢修。首先要制定定期的巡檢計劃，包括對儀表設(shè)備進(jìn)行外觀檢查、連接器和線纜的檢查、傳感器校準(zhǔn)和功能測試等。同時，記錄巡檢結(jié)果和維護(hù)活動，以便跟蹤設(shè)備狀態(tài)和了解維護(hù)歷史，便于將來的故障排查和維護(hù)決策。其次，要根據(jù)遵循設(shè)備廠商的建議，執(zhí)行定期維護(hù)任務(wù)，如更換磨損的部件、校準(zhǔn)傳感器、清潔儀表等。檢查時可使用紅外熱成像技術(shù)檢測設(shè)備的熱量分布，以發(fā)現(xiàn)潛在的故障點，如松動的連接器、過熱的電子元件等。第三，要定期更換和清潔儀表設(shè)備，防止灰塵、雜質(zhì)積累，并采取合適的防護(hù)措施，如防塵罩、防水罩等；定期更換易損部件，如電池、O型圈、密封件等，避免因部件失效引起的故障和停機(jī)時間。最后，要進(jìn)行設(shè)備健康監(jiān)測，應(yīng)用智能監(jiān)測系統(tǒng)對儀表設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測，通過傳感器和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，檢測和報警設(shè)備的異常狀況，分析設(shè)備數(shù)據(jù)和趨勢，以識別異常模式和潛在問題，及時采取糾正措施。以上是石油化工儀表自動化設(shè)備的二級管理和預(yù)防維護(hù)措施。在實際管理中還要根據(jù)具體的設(shè)備類型、制造商和操作環(huán)境，針對特定設(shè)備進(jìn)行定制化的管理和維護(hù)計劃。

3 儀表自動化設(shè)備使用管理及預(yù)防性維護(hù)措施

儀表自動化設(shè)備在使用過程中要加強(qiáng)管理，做好預(yù)防性維護(hù)，為此，石油化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)檢修人員素質(zhì)，為設(shè)備操作員提供充分的培訓(xùn)，確保他們了解設(shè)備的正常操作程序和安全操作要求，并制定詳細(xì)的操作規(guī)程和操作手冊，確保操作員按照標(biāo)準(zhǔn)程序正確操作設(shè)備，建立設(shè)備使用記錄，記錄設(shè)備的使用情況和操作細(xì)節(jié)，保留相關(guān)文檔和記錄便于日后參考和分析。主要的使用管理重點包括儀表測量、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。

3.1 儀表測量

首先，在使用管理之前，根據(jù)實際應(yīng)用需求和測量參數(shù)，選擇合適的儀表設(shè)備。儀表的選型應(yīng)考慮測量范圍、精度、適應(yīng)環(huán)境、通信接口等因素。之后，進(jìn)行儀表采購，確保從正規(guī)渠道獲得合格的儀表設(shè)備。其次，儀表自動化設(shè)備的精度隨著時間的推移和使用頻率的增加可能會發(fā)生變化；因此，定期標(biāo)定和校驗儀表是非常重要的。標(biāo)定是通過與已知標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，確定儀表的測量準(zhǔn)確性。校驗是驗證儀表的性能是否滿足規(guī)定的要求，通過標(biāo)定和校驗，可以及時發(fā)現(xiàn)并糾正儀表的誤差，并保持其準(zhǔn)確度。最后，在儀表自動化設(shè)備的使用過程中，記錄測量數(shù)據(jù)是必不可少的。每次測量均應(yīng)記錄測量值、日期、時間及相關(guān)參數(shù)。這些記錄可以用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析，以評估儀表的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和可靠性。通過數(shù)據(jù)分析，可以發(fā)現(xiàn)異常值、趨勢和變化，及時采取措施進(jìn)行修復(fù)和糾正[1]。

3.2 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)中的各個參數(shù)的設(shè)置和校準(zhǔn)是使用管理的關(guān)鍵。這包括對控制器參數(shù)、傳感器參數(shù)、執(zhí)行器參數(shù)等進(jìn)行設(shè)置和校準(zhǔn)，以保證控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。參數(shù)的設(shè)置和校準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行，保證控制系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行有效的控制。在控制系統(tǒng)的使用過程中，需要對其運行情況進(jìn)行監(jiān)測和評估。這可以通過觀察控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)、檢查傳感器和執(zhí)行器的工作情況、記錄控制系統(tǒng)的輸入和輸出等方式進(jìn)行。通過監(jiān)測和評估，可以及時發(fā)現(xiàn)和解決控制系統(tǒng)中的問題，確保其正常運行。

3.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)

對于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能，尤其是調(diào)節(jié)閥這樣的常用儀表設(shè)備，定期的監(jiān)測和評估是必要的。可以通過觀察執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運行狀態(tài)、測量其動作速度、力矩或位移等指標(biāo)，評估其性能是否正常。如果發(fā)現(xiàn)性能下降或異常，需要及時采取修復(fù)措施，確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)始終處于良好的工作狀態(tài)。若執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障或異常，需要進(jìn)行故障排除和修理。故障排除的步驟包括檢查電源是否正常、檢查電氣線路是否連通、檢查傳感器信號是否準(zhǔn)確等。對于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的修理，可以根據(jù)具體問題進(jìn)行維修或更換受損的零部件[2]。

3.4 采取預(yù)防性維護(hù)措施

定期對儀表自動化設(shè)備采取預(yù)防性維護(hù)是使用管理中的重要工作。首先要清除設(shè)備表面的灰塵、油污以及其他雜物，使用適當(dāng)?shù)那鍧崉┖凸ぞ哌M(jìn)行清潔。特別注意清潔設(shè)備的關(guān)鍵部件和接觸點，使其保持良好的工作狀態(tài)；定期檢查電氣連接是否松動，是否存在腐蝕或損壞。確保電氣連接牢固可靠，并注意檢查接地線和絕緣情況，以保證設(shè)備的電氣安全和穩(wěn)定性。

4 加強(qiáng)石油化工儀表自動化設(shè)備維護(hù)工作

4.1 規(guī)劃生產(chǎn)維護(hù)工作

要加強(qiáng)石油化工儀表自動化設(shè)備的維護(hù)工作，可以從規(guī)劃生產(chǎn)維護(hù)工作的角度出發(fā)。首先制定一份全面的維護(hù)計劃，涵蓋各個設(shè)備的維護(hù)任務(wù)、頻率和責(zé)任人。維護(hù)計劃應(yīng)針對每個設(shè)備制定詳細(xì)的維護(hù)步驟和時間表。確保計劃中包含預(yù)防性維護(hù)、定期檢查、校準(zhǔn)和修復(fù)任務(wù)等，以保障設(shè)備的可靠運行。其次根據(jù)設(shè)備的工作特性和使用條件，設(shè)定合理的維護(hù)頻率。高頻率的維護(hù)可確保設(shè)備處于良好狀態(tài)，但也會增加維護(hù)成本和工作量。相反，低頻率的維護(hù)可能會導(dǎo)致設(shè)備故障或運行不穩(wěn)定。基于設(shè)備的運行狀況和生產(chǎn)需求，制定適當(dāng)?shù)木S護(hù)頻率。最后定期進(jìn)行維護(hù)效果評估，分析設(shè)備的故障和維修記錄，評估維護(hù)計劃的執(zhí)行情況和效果。根據(jù)評估結(jié)果，及時調(diào)整和改進(jìn)維護(hù)計劃，優(yōu)化維護(hù)策略，提高維護(hù)效率和設(shè)備的可靠性[3]。

4.2 科學(xué)制定設(shè)備維護(hù)及管理計劃

首先，對石油化工儀表自動化設(shè)備進(jìn)行全面的風(fēng)險評估。識別設(shè)備的關(guān)鍵部件、潛在故障模式和可能引發(fā)的風(fēng)險。根據(jù)設(shè)備的重要性和風(fēng)險程度，將設(shè)備劃分為不同的優(yōu)先級，以便制定相應(yīng)的維護(hù)策略。其次，基于設(shè)備風(fēng)險評估和維護(hù)任務(wù)識別，制定科學(xué)的維護(hù)計劃。確定維護(hù)頻率、時機(jī)和方法，并將其納入維護(hù)計劃中。可以采用預(yù)防性維護(hù)、條件維護(hù)和修復(fù)性維護(hù)等維護(hù)策略，平衡維護(hù)工作的成本和效益。最后，為每項維護(hù)任務(wù)制定詳細(xì)的工作流程和操作指南。包括維護(hù)任務(wù)的具體內(nèi)容、步驟、所需工具和設(shè)備等信息。確保維護(hù)人員能夠按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行維護(hù)工作，提高維護(hù)質(zhì)量和效率。

4.3 合理運用儀表自動化設(shè)備自診技術(shù)

合理運用儀表自動化設(shè)備的自診技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，并快速識別和診斷故障。通過系統(tǒng)監(jiān)測和故障診斷，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行異常，有效預(yù)防或減少故障發(fā)生，并迅速采取相應(yīng)的維修措施。儀表自動化設(shè)備的自診技術(shù)還可以提供大量的實時和歷史數(shù)據(jù)，對設(shè)備的運行情況進(jìn)行全面分析和評估。通過對數(shù)據(jù)的分析，可以識別設(shè)備的優(yōu)化點和改進(jìn)空間，進(jìn)一步提高設(shè)備的可靠性和性能。例如，通過分析儀表數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的運行狀況是否符合預(yù)期，是否存在過載或者亞健康運行等問題，并及時采取措施進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

4.4 加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)工作人員專業(yè)技術(shù)水平和責(zé)任意識的提升

要加強(qiáng)石油化工儀表自動化設(shè)備的維護(hù)工作，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)工作人員的專業(yè)技術(shù)水平和責(zé)任意識也是至關(guān)重要的。企業(yè)要鼓勵和支持維護(hù)工作人員不斷學(xué)習(xí)和研究最新的技術(shù)和行業(yè)動態(tài)。可以建立知識分享平臺，組織技術(shù)交流會議和培訓(xùn)班，邀請專家舉辦講座和指導(dǎo)，幫助員工深入了解儀表自動化設(shè)備的最新發(fā)展趨勢和技術(shù)應(yīng)用，在實踐中提升技能和能力。同時要加強(qiáng)員工對設(shè)備質(zhì)量和維護(hù)工作的重視，培養(yǎng)和強(qiáng)化維護(hù)工作人員的質(zhì)量意識和責(zé)任感。建立維護(hù)工作的考核制度，將維護(hù)工作納入績效評估體系，激勵維護(hù)工作人員積極主動地履行責(zé)任，確保設(shè)備的正常運行和維護(hù)質(zhì)量。

5 結(jié)束語

故障維護(hù)措施對于石油化工企業(yè)儀表自動化設(shè)備的正常運行至關(guān)重要。通過采取科學(xué)有效的故障維護(hù)措施，可以提高其儀表自動化設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。通過加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用和鼓勵員工參與改進(jìn)和創(chuàng)新，石油化工企業(yè)能夠不斷提高維護(hù)工作的效率和效果，從而確保設(shè)備的安全運行，為企業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。