自動化儀表的故障分析及維護(hù)方法探討

曹琨 張大瀚(中國石油慶陽石化分公司，甘肅慶陽745000)

自動化儀表的故障分析及維護(hù)方法探討

曹琨 張大瀚(中國石油慶陽石化分公司，甘肅慶陽745000)

自動化儀表在工業(yè)生產(chǎn)中對安全、質(zhì)量和效率有重要作用，需要加強(qiáng)日常管理和維護(hù)。本文分析了自動化儀表的常見故障，并且對解決和維護(hù)措施進(jìn)行了討論。

自動化儀表；故障；維護(hù)；探討

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自動化儀表在生產(chǎn)流程和生產(chǎn)狀況等工業(yè)領(lǐng)域得到大范圍應(yīng)用，但在使用過程中存在很多故障，影響正常生產(chǎn)。因此，需要加強(qiáng)自動化儀表的檢查和維護(hù)，降低儀表故障帶來的影響。

1 自動化儀表的故障分析

1.1 溫度控制儀表故障

溫度控制儀表故障通常表現(xiàn)在溫度指示值變化遲緩甚至無變化、指示值偏大或偏小等現(xiàn)象，故障原因一般是補(bǔ)償導(dǎo)線斷線、熱電偶以及熱電阻故障（如熱電阻接線處氧化、鎧裝熱電阻或者熱電偶在保護(hù)套管有進(jìn)水現(xiàn)象）等。如果PID參數(shù)設(shè)置不好，則溫度指示值會發(fā)生快速且不穩(wěn)的震蕩；如果工藝操作改變，則指示值會發(fā)生大幅度的緩慢波動；如果不是操作問題，則是儀表本身出現(xiàn)故障。

分析溫度控制儀表故障時，首先，要排除儀表自身是否存在故障，以及一次測量元件故障、補(bǔ)償線路故障、二次表故障等；其次，檢查調(diào)節(jié)閥與調(diào)節(jié)閥定位器的信號輸入，根據(jù)輸入不同信號時的輸出數(shù)據(jù)變化來確定問題，如果輕微調(diào)節(jié)輸入信號時，輸出數(shù)據(jù)變化較大，那么可以確認(rèn)是調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障。

1.2 壓力控制儀表故障

壓力控制儀表發(fā)生故障時壓力指示值會發(fā)生明顯的波動。如果儀表的指針出現(xiàn)快速且震蕩的波動，除去儀表自身產(chǎn)生的故障（如壓力傳感器損壞、變送轉(zhuǎn)換單元元器件損壞、DCS卡件損壞、安全柵傳輸損壞），通常原因是工藝操作與PID參數(shù)設(shè)置不當(dāng)。如果指示值發(fā)生死線問題，壓力指示值不隨工藝操作的改變而發(fā)生變化，則是壓力測量系統(tǒng)出現(xiàn)問題；如果出現(xiàn)過載，需要檢查引壓導(dǎo)管是否發(fā)生堵塞或者儀表是否老化，若沒有堵塞則要檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)。

1.3 流量控制儀表故障

流量控制儀表出現(xiàn)故障，通常為指示值偏向極大或極小。首先，指示值極大，原因主要是工藝操作不當(dāng)，需要手動調(diào)整調(diào)節(jié)閥，如果故障得不到解決，則是儀表系統(tǒng)問題，需要檢查引壓系統(tǒng)以及信號傳送系統(tǒng)；其次，指示值極小，需要檢查調(diào)節(jié)閥是否在標(biāo)準(zhǔn)開度，如果在標(biāo)準(zhǔn)開度上，可能是系統(tǒng)壓力異常或者管路堵塞，若都沒有問題，則是儀表本身故障；另外，差壓變送器正壓室發(fā)生泄漏或過濾網(wǎng)堵塞，也會造成儀表故障。

1.4 液位控制儀表故障

液位控制儀表的指示值異常，首先要檢查儀表自身是否有問題；其次要手動調(diào)節(jié)液位，觀察是否有變化，如果液位穩(wěn)定，則需要對液位控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查；如果液位變化，則要檢查工藝操作。

差壓式液位控制儀表與現(xiàn)場直讀式指示儀表如果指示值有差異，首先需要對現(xiàn)場直讀式指示儀表進(jìn)行檢測，如果沒有問題，故障原因可能是負(fù)壓導(dǎo)壓管封液發(fā)生滲漏；如果沒有滲漏，原因一般為儀表負(fù)遷移量出現(xiàn)問題。

2 自動化儀表的維護(hù)方法

2.1 規(guī)范巡回檢查制度

首先，要根據(jù)儀表的數(shù)量和分布，制定出科學(xué)合理的巡回檢查周期和路線；其次，儀表管理人員按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，熟知《設(shè)備維護(hù)監(jiān)察規(guī)程》；操作人員認(rèn)真檢查儀表運(yùn)行是否正常，出現(xiàn)問題及時維修或上報。

2.2 定期排污

壓力變送器、差壓變送器和浮筒液位計等自動化儀表的測量介質(zhì)容易出現(xiàn)沉積、結(jié)晶和冷凝，并且測量介質(zhì)中有油垢和粉塵，在導(dǎo)壓管或取壓閥中容易發(fā)生沉積，需要進(jìn)行定期排污。儀表管理人員需要根據(jù)經(jīng)驗具體情況制定排污周期，嚴(yán)格按照周期進(jìn)行清理。

2.3 冬季維護(hù)

自動化儀表需要保持一定溫度，環(huán)境溫度過低，儀表會被凍壞或者指示值不正確。冬季時，需要加強(qiáng)儀表保溫情況的巡回檢查。管理人員需要檢查管線上的儀表保溫材料是否完好，或者是否被打濕。對于需要伴熱的儀表要特別注意。

2.4 防腐蝕

自動化儀表內(nèi)部的部件如靶心、膜片、彈簧管等，大多是敏感元件，并且非常精小，非常容易受到酸、堿以及腐蝕性氣體的腐蝕，易被穿透或失去作用，影響正常運(yùn)行，因此，防腐蝕是儀表管理人員需要關(guān)注的問題。防腐蝕的辦法一般有兩種，一種是進(jìn)行隔離，在儀表部件和介質(zhì)之間使用膜片、液體或注氣，避免兩者接觸造成腐蝕；另一種是更換制作儀表部件的材料，采用非金屬材料或者抗腐蝕合金制作元件。

2.5 防雷

自動化儀表部件包含大量的集成電路、半導(dǎo)體元件和低壓信號電纜，雷擊造成的瞬態(tài)電磁脈沖會對元件造成輻射，或者沿線路進(jìn)入電子部件內(nèi)部，可以安裝屏蔽體減弱電磁脈沖。雷電與儀表金屬部件接觸，會將部件擊穿放電，可以將全部儀表的金屬部件相連，同時連接防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行接地防護(hù)。除了屏蔽、接地等措施，還需要電涌保護(hù)，進(jìn)一步保護(hù)電子部件。

2.6 規(guī)范工藝操作

儀表管理和操作人員需要根據(jù)具體情況和儀表設(shè)備的變化規(guī)律，制定出科學(xué)合理的工藝操作規(guī)范，可以引入TPM管理，對儀表進(jìn)行全員生產(chǎn)維護(hù)。

3 結(jié)語

綜上所述，自動化儀表的精度直接影響工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，如果儀表出現(xiàn)故障，要及時對原因進(jìn)行排查，采取有效措施對儀表進(jìn)行維修或更換，除了規(guī)范工藝操作外，還要盡可能降低外界環(huán)境對儀表元件的影響，將儀表故障率降到最低。

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