結(jié)合歷史趨勢圖分析儀表故障

許勇軍 馬喜林 李濱

【摘 要】目前，隨著油氣初加工裝置自動化水平的不斷提高，對現(xiàn)場儀表維護人員的技術(shù)水平提出了更高要求。為縮短儀表人員處理儀表故障時間，保證安全生產(chǎn)提高經(jīng)濟效益，本文發(fā)表一點儀表系統(tǒng)歷史趨勢圖的基本分析，以及儀表現(xiàn)場維護經(jīng)驗，供儀表維護人員參考。

【關(guān)鍵詞】儀表；歷史趨勢圖；故障；分析；措施

引言：油氣初加工行業(yè)隨著科技進步，控制系統(tǒng)以及儀器儀表也在不斷的更新。伴隨著設(shè)備的更新總會產(chǎn)生這樣或那樣的問題，需要我們?nèi)ソ鉀Q。本文以裝置中常用的四大參數(shù)為例，來說明故障的分析。

一、儀表系統(tǒng)歷史趨勢圖的基本分析

油氣初加工裝置現(xiàn)場儀表測量參數(shù)一般分為液位、溫度、壓力、差壓四大參數(shù)。

1、在分析儀表故障前，要了解儀表的結(jié)構(gòu)、特點、性能及參數(shù)要求等。了解相關(guān)儀表系統(tǒng)在生產(chǎn)過程、生產(chǎn)工藝情況起到的作用，為分析做好基礎(chǔ)工作。

2、在分析儀表故障之前，要向現(xiàn)場操作人員了解生產(chǎn)的負荷及介質(zhì)等相關(guān)參數(shù)變化情況，查看儀表的歷史實時趨勢圖，進行綜合分析儀表故障原因。

3、如果儀表歷史趨勢圖為一條直線（如圖1所示），或歷史趨勢圖原來為波動，現(xiàn)在突然變成一條直線；故障很可能在儀表系統(tǒng)。因為目前記錄儀表是DCS系統(tǒng)里的一部分，靈敏度非常高，參數(shù)的變化能非常靈敏的反應(yīng)出來。此時可人為的改變一下工藝參數(shù)，看曲線變化情況。如直線不變化，斷定是儀表系統(tǒng)出了問題；如有波動曲線，斷定儀表系統(tǒng)沒有問題。

圖1：實時/歷史趨勢圖

4、變化工藝參數(shù)時（如圖2所示），發(fā)現(xiàn)實時/歷史趨勢圖曲線發(fā)生突變或跳到最大或最小，此時的故障出現(xiàn)在現(xiàn)場儀表，很少出現(xiàn)在儀表控制系統(tǒng)。

圖2：曲線發(fā)生突變

5、故障出現(xiàn)以前儀表實時/歷史趨勢一直表現(xiàn)正常，出現(xiàn)波動后實時/歷史趨勢變得毫無規(guī)律或使系統(tǒng)難以控制，甚至連手動操作也不能控制，此時故障是工藝操作系統(tǒng)造成的。

6、當發(fā)現(xiàn)DCS系統(tǒng)顯示儀表不正常時，可以到現(xiàn)場檢查同一直觀儀表的指示值，如果它們差別很大，則是儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障。如果相同則說明操作出現(xiàn)問題。

總之，分析現(xiàn)場儀表故障原因時，要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化，這些都可能是造成現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障的原因。所以，我們要從現(xiàn)場儀表系統(tǒng)和工藝操作系統(tǒng)兩個方面綜合考慮、仔細分析，檢查原因所在。

二、四大測量參數(shù)儀表控制系統(tǒng)故障分析

1、液位儀表控制系統(tǒng)故障分析

（1）液位儀表控制系統(tǒng)指示值變化到最大或最小時，可以先檢查測量儀表是否正常，如指示正常，將液位控制改為手動遙控液位，觀察液位變化情況。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)；如液位不穩(wěn)定，一般為工藝系統(tǒng)造成的故障，要從工藝方面查找原因。

（2）差壓式液位儀表指示和現(xiàn)場直讀式指示儀表指示不同時，先檢查現(xiàn)場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；無滲漏，可能是儀表的負遷移量出現(xiàn)錯誤，重新調(diào)整遷移量使儀表指示正常。直讀式儀表和差壓式儀表都正常，則說明是工藝操作問題。

（3）液位儀表系統(tǒng)指示值變化波動頻繁時，要從液面控制對象的容量大小，來分析故障的原因，容量大的儀表出現(xiàn)故障時一般是儀表本身造成的。容量小的儀表出現(xiàn)波動頻繁故障時要分析工藝操作情況是否有變化。如有變化是工藝操作不當造成的。如沒有變化可能是儀表本身出現(xiàn)故障。

2、溫度系統(tǒng)故障分析

分析溫度系統(tǒng)故障時，首先要注意兩點：該系統(tǒng)儀表多采用電動儀表測量、指示、控制；該系統(tǒng)儀表的測量往往滯后較大。

（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)故障如圖3。因為溫度儀表系統(tǒng)測量滯后較大，不會發(fā)生突然變化。此時的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補償導(dǎo)線斷線或變送器放大器失靈造成。

（2）溫度系統(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象，多為儀表的控制參數(shù)PID調(diào)整不當造成。重新

整定PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

（3）溫度系統(tǒng)指示出現(xiàn)大幅緩慢的波動，一般是由于操作人員操作不當而引起的變化，

當工藝操作正常時，是儀表控制系統(tǒng)程序問題，重新啟動程序即可。

2.2.4根據(jù)趨勢圖判斷溫度系統(tǒng)的故障：判別出故障的來源進行處理。

三.壓力控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

1、壓力系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速振蕩波動時，首先檢查工藝操作有無變化，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，如圖4。如果操作系統(tǒng)正常，則是儀表操作系統(tǒng)問題，重新加載即可。

圖4 PID調(diào)節(jié)不好

2、壓力系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)死線，工藝操作參數(shù)變化壓力指示還是不變化，這種情況故障出現(xiàn)在壓力測量系統(tǒng)中，首先檢查測量引壓導(dǎo)管系統(tǒng)是否有堵的現(xiàn)象，不堵，則檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)有無變化，有變化，故障出在控制系統(tǒng)，處理控制系統(tǒng)。

四、差壓儀表控制系統(tǒng)故障分析

1、差壓式流量計，系統(tǒng)指示值達到最小時，首先檢查現(xiàn)場測量儀表，如果正常，則故障在顯示儀表。當現(xiàn)場測量儀表指示也最小，則檢查調(diào)節(jié)閥開度，若調(diào)節(jié)閥開度為零，則常為調(diào)節(jié)閥到調(diào)節(jié)器之間故障。當現(xiàn)場檢測儀表指示最小，調(diào)節(jié)閥開度正常，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?shù)仍蛟斐?。若是儀表方面的故障，原因有：孔板差壓流量計可能是正壓引壓導(dǎo)管堵；差壓變送器正壓室漏.

2、上下游流量控制，儀表系統(tǒng)指示值達到最大時，則檢測儀表也常常會指示最大。此時可手動調(diào)整調(diào)節(jié)閥開大或關(guān)小，如果流量能下降則一般為工藝操作原因造成的。若流量值降不下來，則是儀表系統(tǒng)的原因造成的，處理儀表系統(tǒng)。

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

五、結(jié)束語

這是我工作多年來的經(jīng)驗之談，還有許多經(jīng)驗有待開發(fā)，這些只是簡單的介紹了現(xiàn)場四大參數(shù)單獨控制儀表的現(xiàn)場故障分析，供同行們借鑒。

作者簡介：

許勇軍：男，大慶油田天然氣分公司油氣加工五大隊，儀表維修高級技師，專長常規(guī)檢測儀表維修維護作。

馬喜林：男，大慶油田天然氣分公司生產(chǎn)維修大隊，儀表維修高級技師，中油集團技能專家，專長旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測保護系統(tǒng)維修維護工作。

李 濱：男，大慶油田天然氣分公司維修二分廠，儀表維修技師，專長常規(guī)檢測儀表維修維護工作

（作者單位：1、大慶油田天然氣分公司油氣加工五大隊；

2、大慶油田天然氣分公司生產(chǎn)維修大隊；

3、大慶油田天然氣分公司維修二分廠）