冶金自動化儀表故障分析與處理對策

蔡 悝

（山信軟件股份有限公司萊蕪自動化分公司，濟南 271104）

冶金行業(yè)在煉鐵、煉鋼、軋鋼以及系統(tǒng)供電、供水、供風、供氣過程中，都需要自動化儀表的監(jiān)測與控制，一旦自動化儀表發(fā)生故障，喪失監(jiān)測控制能力，將直接導致整個生產作業(yè)鏈條中斷，甚至引發(fā)安全生產事故，給冶金企業(yè)帶來巨大的經濟損失。因此，根據冶金自動化儀表的類型與故障原因，冶金企業(yè)應當建立一套科學高效、安全穩(wěn)定的儀表故障排除方案，助推企業(yè)實現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展。

1 冶金自動化儀表分類及常見故障

1.1 壓力儀表的常見故障分析

壓力容器屬于冶金工業(yè)輔助生產的常見設備，每一種類型的壓力容器都需要壓力儀表的監(jiān)測與控制，比如較為常見的富氧管道、氮氣與壓縮空氣的儲氣罐以及煤氣管道等容器。在生產過程中，如果壓力容器的壓力值超出標準范圍，壓力儀表就會發(fā)出報警訊號，為壓力容器檢修爭取了大量時間[1]。國內冶金企業(yè)一般使用的壓力儀器包括壓力傳感器、壓力變送器等，這些儀器的耐高溫、耐腐蝕性較好，在極端生產條件下依然可以完成壓力檢測工作。

壓力儀器常見的故障劃分為兩種，一種是壓力儀表數(shù)值異常波動，另一種是儀表數(shù)值停滯不動。儀表數(shù)值異常波動主要是由于生產工藝流程變動幅度大，或者系統(tǒng)內執(zhí)行調解控制參數(shù)發(fā)生異常。儀表數(shù)值停滯不動主要是由于引壓管變形、堵塞，或者輸出線路出現(xiàn)故障所致。

1.2 流量與液位儀表的常見故障分析

流量與液位儀表主要用來監(jiān)測冶金生產過程中的蒸汽、氮氣、煤氣流量以及水流量數(shù)值，此類儀表發(fā)揮的作用主要體現(xiàn)在可以有效遏制生產原材料浪費，為企業(yè)節(jié)省更多的材料投入成本。流量儀表是通過各種氣體的體積與質量對流量進行有效監(jiān)控，液位儀表是通過浮力、雷達以及渦流對液位進行有效監(jiān)控。

流量儀表的常見故障是監(jiān)測誤差值較大或者儀表監(jiān)測功能喪失，產生故障的原因主要是流量儀表顯示的數(shù)值達到最大值，當操作人員調節(jié)閥門后，流量示數(shù)開始下降，則可判定由于人為操作不當所致。另一種故障原因是由儀表自身質量問題而引起，判定故障的依據是流量儀表顯示數(shù)值降到最低值。液位儀表的常見故障是數(shù)據異常波動，判定儀表故障主要根據設備容量大小，設備容量大可以判定液位儀表出現(xiàn)故障，設備容量小，有可能是由于生產工藝操作或者儀表自身質量問題所致。

1.3 溫度儀表常見故障分析

在冶金生產過程中，煉鐵、煉鋼、軋鋼等各個生產環(huán)節(jié)都有溫度控制區(qū)間，一旦溫度失控，就極易引發(fā)安全事故，或者嚴重影響正常的生產作業(yè)流程，因此，溫度是直接影響產品質量的重要因素。對于冶金行業(yè)來說，常見的測溫儀表包括熱電阻或者熱電偶，溫度儀表能夠收集生產過程中與高爐溫度變化相關的信號，進而將信號傳輸至自動化系統(tǒng)的溫度處理器，如果溫度超出臨界值，溫度處理器將自動調溫，以保證正常的生產作業(yè)過程不受影響。溫度儀表能夠實時監(jiān)測高爐溫度變化，精準掌控溫度區(qū)間，始終將溫度波動值控制在最低值。

溫度儀表常見的故障包括溫度測量值與實際溫度誤差較大、儀表顯示的溫度遠低于現(xiàn)場溫度值、溫度檢測過程與溫度顯示存在時間延遲等。溫度儀表產生故障的主要原因是熱電阻本身出現(xiàn)故障，導致溫度信號傳輸通道阻塞，或者由于管道與保護套中積水過多，而導致熱電偶測溫元件短路。

2 冶金自動化儀表故障處理對策

2.1 壓力儀表故障處理對策

針對壓力儀表產生故障的原因，可以采取以下兩種措施使儀表恢復正常的監(jiān)測功能，其一是當生產工藝發(fā)生變化，導致真實壓力變化時，可以通過設定執(zhí)行調解控制參數(shù)使壓力值恢復正常。其二是生產工藝發(fā)生變化，而壓力儀表沒有任何變化時，檢測人員可以針對壓力控制系統(tǒng)中的取壓點管線進行檢查，查驗管線是否出現(xiàn)泄露或者傳輸通道阻塞等情況，如果排除這種故障原因，則對壓力儀表系統(tǒng)進行全面檢查。

2.2 流量與液位儀表故障處理對策

導致流量與液位儀表產生故障的原因主要是人為操作不當與儀表自身質量問題。因此，冶金企業(yè)應當從儀表的采購源頭抓起，嚴把流量儀表、液位儀表以及相關系統(tǒng)元件的質量關，采購人員與儀表檢修人員應樹立高度的主人翁責任意識，避免因儀表質量問題而導致儀表發(fā)生故障。此外，現(xiàn)場操作人員必須嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，不得擅自作主，不得違規(guī)操作，將流量與液位儀表的故障率控制在最低點[2]。

2.3 溫度儀表故障處理對策

當熱電阻與熱電偶發(fā)生故障時，儀表檢修人員首先應當檢查溫度傳輸信號是否受阻，對信號傳輸系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行有效監(jiān)測。同時，檢修人員必須加大現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的巡視檢查力度，確保管道以及保護套中不出現(xiàn)積水，避免熱電偶發(fā)生短路故障，而影響溫度測量的精準性。

3 結束語

冶金自動化儀表的監(jiān)測功能貫穿于冶金生產全過程，因此，冶金企業(yè)應高度重視各種監(jiān)測儀表的檢修與保養(yǎng)工作，進一步完善自動化儀表的監(jiān)管機制，對儀表故障進行精準定位、深入查驗、系統(tǒng)分析，將故障發(fā)生率降到最低點，以提高生產效率，產出高質量的冶金產品。