淺談自動(dòng)化儀表常見(jiàn)故障與維護(hù)

黃鸝　蓋秀玲

【摘 要】在煉油、化工企業(yè)中，生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)惡劣，生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)各種自動(dòng)化儀表故障現(xiàn)象，正確判斷、及時(shí)處理生產(chǎn)過(guò)程中儀表故障，不但直接關(guān)系到生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定，同時(shí)，也涉及到產(chǎn)品的質(zhì)量和消耗，而且也最能反映出儀表維護(hù)人員的實(shí)際工作能力和業(yè)務(wù)水平，也是儀表維護(hù)人員能否獲得工藝操作人員信任，彼此配合密切的關(guān)鍵。因此，為縮短處理儀表故障時(shí)間，保證安全生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益，作者將結(jié)合在工作中的經(jīng)驗(yàn)，以幾種常見(jiàn)的自動(dòng)化儀表故障分析為例，發(fā)表一點(diǎn)自動(dòng)化儀表維護(hù)的體會(huì)。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化儀表；維護(hù)經(jīng)驗(yàn)；故障處理

由于生產(chǎn)操作管道化、流程化、全封閉等特點(diǎn)，尤其是現(xiàn)代化的企業(yè)自動(dòng)化水平很高，工藝操作與檢測(cè)儀表密切相關(guān)，工藝人員通過(guò)檢測(cè)儀表顯示的各類(lèi)工藝參數(shù)，諸如反應(yīng)溫度、物料流量、容器的壓力和液位、原料的成分等來(lái)判斷工藝生產(chǎn)是否正常，產(chǎn)品的質(zhì)量是否合格，根據(jù)儀表指示進(jìn)行加量或減量。儀表指示出現(xiàn)異?，F(xiàn)象（指示偏低、偏高，不變化，不穩(wěn)定等），本身包含兩種因素：一是工藝因素，儀表正確的反映出工藝異常情況；二是儀表因素，由于儀表（測(cè)量系統(tǒng)）某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致工藝參數(shù)指示與實(shí)際不符。這兩種因素總是混淆在一起，很難馬上判斷出故障到底出現(xiàn)在哪里。儀表維護(hù)人員要提高儀表故障判斷能力，除了對(duì)儀表工作原理、結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)熟悉外，還需熟悉測(cè)量系統(tǒng)中每一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)，對(duì)工藝流程及工藝介質(zhì)的特性、設(shè)備的特性應(yīng)有所了解，這樣才能提高儀表維護(hù)水平。

1.自動(dòng)化儀表的預(yù)防性維護(hù)工作

自動(dòng)化儀表的使用壽命與其安裝的環(huán)境、使用的條件有著直接關(guān)系，同一臺(tái)自動(dòng)化儀表安裝在不同的環(huán)境中，其使用壽命的長(zhǎng)短也不同，溫度、壓力以及所接觸的介質(zhì)都是影響其壽命的指標(biāo)。但這并不意味著使用環(huán)境就決定了自動(dòng)化儀表的使用時(shí)長(zhǎng)?？茖W(xué)的維護(hù)理念與維護(hù)措施是防患未然的重要方面，并非一定要到故障出現(xiàn)時(shí)才進(jìn)行維修，而是在故障出現(xiàn)之前能夠依據(jù)檢測(cè)結(jié)果排除可能出現(xiàn)的故障，延長(zhǎng)自動(dòng)化儀表的使用時(shí)長(zhǎng)。

2.自動(dòng)化儀表的具體維護(hù)措施

2.1堅(jiān)持例行巡檢工作的制度化

定期巡查制度是一個(gè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化儀表設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)工作的重要方法，定期巡查能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化儀表設(shè)備中存在的隱患，可以有針對(duì)性的制定故障處理方法，有利于徹底消除設(shè)備故障。自動(dòng)化儀表設(shè)備的使用隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大不斷增加，對(duì)于設(shè)備的科學(xué)管理、定期巡查也成為企業(yè)的一項(xiàng)重點(diǎn)工作。要確保自動(dòng)化儀表設(shè)備巡檢人員按照已制定的巡檢制度，巡回檢查所查轄區(qū)所有的儀表情況，并根據(jù)實(shí)際的工作環(huán)境設(shè)定最省力巡回檢查方案，且確保每天巡回檢查的次數(shù)不低于兩次。在進(jìn)行例行巡檢的過(guò)程中，自動(dòng)化儀表設(shè)備管理人員應(yīng)向設(shè)備的操作人員確認(rèn)儀表運(yùn)行的實(shí)際情況，排查運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。

2.2針對(duì)自動(dòng)化儀表制定切實(shí)可行的排污措施

這里所講的定期排污措施主要面向的是那些容易出現(xiàn)沉積介質(zhì)、容易結(jié)晶和出現(xiàn)冷凝情況的儀表，其他進(jìn)行過(guò)程檢測(cè)的自動(dòng)化儀表可以不必定期排污。如果自動(dòng)化儀表測(cè)量的介質(zhì)含有微小顆粒物質(zhì)，諸如粉塵等，或含有油污油垢沉積在導(dǎo)壓管內(nèi)或取壓閥內(nèi)，這些儀表也需要進(jìn)行排污，這種情況下，儀表管理人員應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況制定排污措施。

2.3自動(dòng)化儀表的防腐蝕與防雷措施

如果自動(dòng)化儀表工作的環(huán)境中含有腐蝕性氣體或者強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，這些都會(huì)造成儀表受腐蝕危及生產(chǎn)的安全。解決自動(dòng)化儀表腐蝕的實(shí)際問(wèn)題，可采取兩種有效方法。一種是隔離方法，將儀表設(shè)備的傳感器檢測(cè)元件與腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，杜絕腐蝕介質(zhì)接觸設(shè)備，具體可使用隔離液體或隔離膜片。另外一種防腐蝕的方法就是根據(jù)工作環(huán)境中含有的不同腐蝕介質(zhì)，采用各種防腐蝕的特殊材料作為設(shè)備的檢測(cè)元器件，從而也能杜絕各種腐蝕介質(zhì)對(duì)于自動(dòng)化儀表設(shè)備的腐蝕。

由于自動(dòng)化儀表大量使用半導(dǎo)體元件和低壓信號(hào)電纜，一旦受到雷擊，產(chǎn)生的電磁脈沖將會(huì)直接作用到元件，導(dǎo)致儀表設(shè)備損壞甚至失靈。針對(duì)這種情況，可以采用屏蔽的方法隔絕或者減弱雷擊對(duì)設(shè)備的損壞。此外還可以將自動(dòng)化儀表所有的金屬設(shè)備連接后與防雷接地系統(tǒng)相連，形成一個(gè)電位相同的整體。除了以上兩種措施外，還需要對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行電涌保護(hù)，這樣外部防雷措施與內(nèi)部防雷措施同時(shí)使用，才能盡可能降低雷擊的損壞。

3.自動(dòng)化儀表常見(jiàn)故障探析

3.1溫度控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

溫度控制儀表系統(tǒng)故障時(shí)，首先要注意兩點(diǎn)：該系統(tǒng)儀表多采用電動(dòng)儀表測(cè)量、指示、控制；該系統(tǒng)儀表的測(cè)量往往滯后較大。

（1）溫度儀表系統(tǒng)的指示值突然變到最大或最小，一般為儀表系統(tǒng)故障。因?yàn)闇囟葍x表系統(tǒng)測(cè)量滯后較大，不會(huì)發(fā)生突然變化。此時(shí)的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)斷線(xiàn)或變送器放大器失靈造成。

（2）溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象，多為控制參數(shù)PID調(diào)整不當(dāng)造成。

（3）溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)大幅緩慢的波動(dòng)，很可能是由于工藝操作變化引起的，如當(dāng)時(shí)工藝操作沒(méi)有變化，則很可能是儀表控制系統(tǒng)本身的故障。

（4）溫度控制系統(tǒng)本身的故障分析步驟：檢查調(diào)節(jié)閥輸入信號(hào)是否變化，輸入信號(hào)不變化，調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，調(diào)節(jié)閥膜頭膜片漏了；檢查調(diào)節(jié)閥定位器輸入信號(hào)是否變化，輸入信號(hào)不變化，輸出信號(hào)變化，定位器有故障；檢查定位器輸入信號(hào)有變化，再查調(diào)節(jié)器輸出有無(wú)變化，如果調(diào)節(jié)器輸入不變化，輸出變化，此時(shí)是調(diào)節(jié)器本身的故障。

3.2壓力控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

（1）壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速振蕩波動(dòng)時(shí)，首先檢查工藝操作有無(wú)變化，這種變化多半是工藝操作和調(diào)節(jié)器PID參數(shù)整定不好造成。

（2）壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)死線(xiàn)，工藝操作變化了壓力指示還是不變化，一般故障出現(xiàn)在壓力測(cè)量系統(tǒng)中，首先檢查測(cè)量引壓導(dǎo)管系統(tǒng)是否有堵的現(xiàn)象，不堵，檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)有無(wú)變化，有變化，故障出在控制器測(cè)量指示系統(tǒng)。

3.3流量控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

（1）流量控制儀表系統(tǒng)指示值達(dá)到最小時(shí)，首先檢查現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表，如果正常，則故障在顯示儀表。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表指示也最小，則檢查調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，若調(diào)節(jié)閥開(kāi)度為零，則常為調(diào)節(jié)閥到調(diào)節(jié)器之間故障。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表指示最小，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度正常，故障原因很可能是系統(tǒng)壓力不夠、系統(tǒng)管路堵塞、泵不上量、介質(zhì)結(jié)晶、操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐?。若是儀表方面的故障，原因有：孔板差壓流量計(jì)可能是正壓引壓導(dǎo)管堵；差壓變送器正壓室漏；機(jī)械式流量計(jì)是齒輪卡死或過(guò)濾網(wǎng)堵等。

（2）流量控制儀表系統(tǒng)指示值達(dá)到最大時(shí)，則檢測(cè)儀表也常常會(huì)指示最大。此時(shí)可手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥開(kāi)大或關(guān)小，如果流量能降下來(lái)則一般為工藝操作原因造成。若流量值降不下來(lái)，則是儀表系統(tǒng)的原因造成，檢查流量控制儀表系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥是否動(dòng)作；檢查儀表測(cè)量引壓系統(tǒng)是否正常；檢查儀表信號(hào)傳送系統(tǒng)是否正常。

（3）流量控制儀表系統(tǒng)指示值波動(dòng)較頻繁，可將控制改到手動(dòng)，如果波動(dòng)減小，則是儀表方面的原因或是儀表控制參數(shù)PID不合適，如果波動(dòng)仍頻繁，則是工藝操作方面原因造成。

3.4液位控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

（1）液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化到最大或最小時(shí)，可以先檢查檢測(cè)儀表看是否正常，如指示正常，將液位控制改為手動(dòng)遙控液位，看液位變化情況。如液位可以穩(wěn)定在一定的范圍，則故障在液位控制系統(tǒng)；如穩(wěn)不住液位，一般為工藝系統(tǒng)造成的故障，要從工藝方面查找原因。

（2）差壓式液位控制儀表指示和現(xiàn)場(chǎng)直讀式指示儀表指示對(duì)不上時(shí)，首先檢查現(xiàn)場(chǎng)直讀式指示儀表是否正常，如指示正常，檢查差壓式液位儀表的負(fù)壓導(dǎo)壓管封液是否有滲漏；若有滲漏，重新灌封液，調(diào)零點(diǎn)；無(wú)滲漏，可能是儀表的負(fù)遷移量不對(duì)了，重新調(diào)整遷移量使儀表指示正常。

（3）液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化波動(dòng)頻繁時(shí)，首先要分析液面控制對(duì)象的容量大小，來(lái)分析故障的原因，容量大一般是儀表故障造成。容量小的首先要分析工藝操作情況是否有變化，如有變化很可能是工藝造成的波動(dòng)頻繁。如沒(méi)有變化可能是儀表故障造成。

總之，一旦發(fā)現(xiàn)儀表參數(shù)有些異常，首先與工藝人員結(jié)合，從工藝操作系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)儀表系統(tǒng)兩方面入手，綜合考慮，認(rèn)真分析，特別要考慮被測(cè)參數(shù)和控制閥之間的關(guān)聯(lián)，將故障分步分段判定，也就很容易找出問(wèn)題所在，對(duì)癥下藥解決問(wèn)題。 [科]