自動(dòng)化儀表的日常維護(hù)及常見故障

張曉峰

（大慶油田第五采油廠，黑龍江 大慶 163000）

隨著生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用、普及，自動(dòng)化儀表有著更廣泛應(yīng)用，但在實(shí)際生產(chǎn)中，自動(dòng)化儀表容易產(chǎn)生故障，而影響到生產(chǎn)工作的有序進(jìn)行。自動(dòng)化儀表技術(shù)應(yīng)用水平，也是企業(yè)生產(chǎn)控制水平的有效反映，企業(yè)需重視起自動(dòng)化儀表維護(hù)管理工作，對(duì)設(shè)備實(shí)施有效維護(hù)，在保證設(shè)備性能完好、正常運(yùn)行的情況下，有效延長其使用壽命，降低實(shí)際應(yīng)用成本，同時(shí)，自動(dòng)化儀表穩(wěn)定運(yùn)行，也可保障生產(chǎn)效率。

1 自動(dòng)化儀表常見故障類型

1.1 系統(tǒng)電源故障

自動(dòng)化儀表在使用中，如果發(fā)生系統(tǒng)電源故障，會(huì)威脅到自動(dòng)化儀表系統(tǒng)，一般情況下該類型故障的原因主要是插頭接觸不良、備用電源無法自投等。除此之外，如果自動(dòng)化儀表存在線路負(fù)載不匹配，以及供電線路事故、元件損壞等，也會(huì)導(dǎo)致電源系統(tǒng)故障。對(duì)于此類型事故，管理人員要全面檢查設(shè)備接線、空開容量，定期清理好設(shè)備電源等，保證電源指示燈、輸出電壓等能夠穩(wěn)定工作。

1.2 系統(tǒng)傳輸故障

在自動(dòng)規(guī)劃儀表系統(tǒng)運(yùn)行中，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，也就是儀表收集數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄C合自動(dòng)化系統(tǒng)。但一些新設(shè)備加入其中，就容易引發(fā)傳輸故障，使得系統(tǒng)運(yùn)行、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器處于不同的更新狀態(tài)。此故障下，設(shè)備容易出現(xiàn)人機(jī)界面死機(jī)問題，而影響到其正常使用。要避免傳輸故障的發(fā)生，設(shè)備工程師需要定期檢查自動(dòng)化儀表組態(tài)，刪除其中的無效點(diǎn)，在設(shè)備接入動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器的過程中，進(jìn)行各項(xiàng)接口檢查，設(shè)備與系統(tǒng)要保證軟件版本一致。

1.3 系統(tǒng)干擾故障

自動(dòng)化儀表使用中，會(huì)處于比較復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境中。常見的系統(tǒng)干擾故障主要就是系統(tǒng)屏蔽故障、接地不良等，會(huì)引發(fā)系統(tǒng)參數(shù)出錯(cuò)，而威脅到設(shè)備安全性和穩(wěn)定性。要避免自動(dòng)化儀表系統(tǒng)受到干擾過多，需定期檢查測試系統(tǒng)接地，在儀表信號(hào)接地電阻超過4Ω的情況下要進(jìn)行接地整改。同時(shí)，備用電源切換、大功率通信設(shè)備等，也會(huì)在一定程度上干擾自動(dòng)化儀表控制信號(hào)，因此要采取措施屏蔽系統(tǒng)信號(hào)，使其與干擾源保持安全距離，避免受到過多干擾。

1.4 各類型自動(dòng)化儀表故障

溫度儀表故障。在工業(yè)生產(chǎn)中，溫度儀表的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，主要在干式變壓器、高低壓開關(guān)柜等設(shè)備中使用，可以實(shí)時(shí)檢測外界環(huán)境溫度，同時(shí)動(dòng)態(tài)取樣，還具備監(jiān)控、報(bào)警功能。根據(jù)溫控儀表變化，可以初步判斷故障情況，比如儀表示數(shù)突然上升或者下降，且與額定閾值接近，則可以判斷出現(xiàn)問題的為變送器信號(hào)放大器。如果示數(shù)的變化幅度并不大，且不與溫度變化同步，則問題可能為儀表超過了使用壽命其性能不足。示數(shù)過快跳動(dòng)下，主要原因就是沒有合理設(shè)置控制參數(shù)PID。

壓力儀表故障。在自動(dòng)設(shè)備中，壓力表是重要構(gòu)成，一般進(jìn)行空氣、液體的壓力測試，設(shè)備的用途不同則使用的壓力表也會(huì)存在原理、構(gòu)造方面差異。一般主要有膜片式壓力儀和閉環(huán)壓力儀，一般其故障原因單一，在排除故障中，可以根據(jù)儀表運(yùn)行規(guī)律、故障實(shí)際情況判斷。如果儀表讀數(shù)較快，且存在震蕩波動(dòng)，且波動(dòng)數(shù)值有一定規(guī)律性，則可認(rèn)為儀表內(nèi)部出現(xiàn)了測量死線問題，會(huì)影響到傳感接收系統(tǒng)，引發(fā)信號(hào)接收不暢等問題。

流量儀表故障。不同用途的流量儀表，其型號(hào)不同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不同。但很多流量儀表在核心構(gòu)造方面是相同的。比如電磁儀表，是利用電磁優(yōu)勢控制流程，會(huì)在很大程度上受到電磁影響，如果外界磁場干擾過強(qiáng)，就可能導(dǎo)致儀表失效，儀表數(shù)值也會(huì)不穩(wěn)定變化。此外，這種儀表需要電磁優(yōu)勢下運(yùn)行，因此材料方面耐熱材料使用比較少，無法在高溫環(huán)境下持續(xù)運(yùn)行。

2 自動(dòng)化儀表維護(hù)管理方面存在問題

（1）維修與保養(yǎng)意識(shí)淡薄。在自動(dòng)化儀表使用中，很多管理人員忽略了日常維護(hù)保養(yǎng)工作，往往是在故障發(fā)生后才維修，長期處于維修不及時(shí)狀態(tài)下，自動(dòng)化儀表的零部件會(huì)被嚴(yán)重磨損，不僅運(yùn)行中加大了生產(chǎn)安全隱患，也會(huì)縮短儀表使用壽命，一些生產(chǎn)事故就是由于設(shè)備故障沒有被及時(shí)檢測到異常引發(fā)的。

（2）維修保養(yǎng)制度缺失。一些企業(yè)雖然重視起了維修保養(yǎng)工作，但卻缺乏完善的維修保養(yǎng)制度，也并未設(shè)置專人負(fù)責(zé)該工作，導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)中并沒有切實(shí)落實(shí)自動(dòng)化儀表維護(hù)工作，其使用壽命受到不良影響。不少企業(yè)整體實(shí)力不足，且流動(dòng)資金缺乏，儀表相關(guān)配件采購計(jì)劃不合理，無法有效保障儀表處于良好運(yùn)行狀態(tài)。相關(guān)技術(shù)人員在維修儀表中，主要是憑借自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的，這種盲目維護(hù)行為不僅無法解決問題，還可能加大損害。

（3）缺乏完善防護(hù)措施。在雷擊、地震等自然因素影響下，自動(dòng)化儀表也會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行故障，特別是雷電環(huán)境下，缺乏防護(hù)措施的情況下，大量電流流過會(huì)燒壞自動(dòng)化儀表。

3 加強(qiáng)自動(dòng)化儀表的日常維護(hù)措施

3.1 實(shí)行TPM管理，完善操作規(guī)范

TPM管理理念是指全員參與，并步步深入加強(qiáng)管理，從規(guī)范的制定、執(zhí)行、效果評(píng)估和完善整個(gè)流程出發(fā)，形成全面的、完善的、規(guī)范的維護(hù)措施。實(shí)行TPM管理下，要深入觀察自動(dòng)化儀表使用情況，加深對(duì)其了解，找到操作和故障規(guī)律等，制定合理的操作規(guī)范，并結(jié)合實(shí)際情況不斷優(yōu)化調(diào)整。實(shí)施TPM管理，要先深入現(xiàn)場觀察實(shí)際情況，然后尋找其中存在規(guī)律，再進(jìn)行合理規(guī)劃，制定有效的維修條例。對(duì)條例實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)一步加以修正、調(diào)整。

3.2 嚴(yán)格執(zhí)行維護(hù)管理?xiàng)l例

為保證設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，降低其實(shí)際運(yùn)行損耗，企業(yè)就要在設(shè)備使用前制定相關(guān)運(yùn)行管理?xiàng)l例，根據(jù)儀表用途、類型等，細(xì)化其維護(hù)與管理標(biāo)準(zhǔn)。首先要明確儀表構(gòu)造、使用方向，以掌握其實(shí)際性能，以及使用中可能出現(xiàn)的故障，針對(duì)性制定管理標(biāo)準(zhǔn)和處理方案。然后及時(shí)落實(shí)相關(guān)維護(hù)與管理?xiàng)l例，確保其作用得到實(shí)際發(fā)揮，企業(yè)要安排專人負(fù)責(zé)專項(xiàng)管理，做好維護(hù)管理工作，最后在設(shè)定儀表維護(hù)與管理?xiàng)l例中，要保證條例是合理、完整、規(guī)范的，避免存在漏洞影響到維護(hù)管理成效。

3.3 完善自動(dòng)化儀表巡檢管理

在自動(dòng)化儀表日常維護(hù)管理中，要做好其巡檢管理，才能有效預(yù)防常見故障的發(fā)生。結(jié)合自動(dòng)化儀表維護(hù)管理制度，以及實(shí)際工作需求，制定合理可行的巡查計(jì)劃，明確設(shè)定巡查的范圍、內(nèi)容和流程。維護(hù)人員還要合理設(shè)計(jì)巡檢路線、時(shí)間，保證巡檢工作的有效性和效率。同時(shí)要針對(duì)巡檢工作制定專門的巡檢管理計(jì)劃，以保證巡檢制度落實(shí)到位，比如壓力變動(dòng)器等自動(dòng)化儀表設(shè)備，在其使用中容易積灰積油，需要制定排污加護(hù)而電磁等調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)設(shè)備，需制定冬季保溫計(jì)劃，確保各項(xiàng)設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)中。

3.4 做好儀表防腐工作

儀表的防腐工作是其養(yǎng)護(hù)管理中不可缺少的，該工作中主要就是做好設(shè)備清潔，因此實(shí)際維護(hù)工作中往往忽略，而最終影響到儀表安全性。在自動(dòng)化儀表使用中，不可避免會(huì)處于潮濕環(huán)境，即使是高溫環(huán)境下，也會(huì)有水蒸氣腐蝕設(shè)備，因此在進(jìn)行防腐工作中，要結(jié)合設(shè)備實(shí)際運(yùn)行環(huán)境采取措施。首先要做好儀表結(jié)構(gòu)外層防腐，在保障儀表安全運(yùn)行中作用重大，要定期對(duì)其清理，并涂抹保養(yǎng)劑，避免有腐蝕殘?jiān)g。然后就是要做好內(nèi)部結(jié)構(gòu)防腐，需要在專業(yè)技術(shù)人員監(jiān)管下開展

3.5 應(yīng)用自診斷技術(shù)

在自動(dòng)化儀表應(yīng)用中，隨著需求的發(fā)展，其自診斷技術(shù)也在不斷完善，其應(yīng)用可以有效降低維護(hù)工作量充分利用自診斷信息，合理制定自動(dòng)化儀表維修和保養(yǎng)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的維修。一些自診斷技術(shù)中，主要是自診斷技術(shù)與傳感器技術(shù)結(jié)合，完善其自診斷、傳感器診斷功能，及時(shí)診斷儀表故障，并傳遞故障信息。通過連續(xù)在線監(jiān)測，了解儀表故障，特別是在ROM故障和傳感器失效等方面，可以第一時(shí)間發(fā)出故障警報(bào)，避免影響到自動(dòng)化儀表。此外，一方面要開發(fā)自動(dòng)化儀表維護(hù)軟件，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在維護(hù)管理軟件日志中記載儀表運(yùn)行狀態(tài)，并標(biāo)明其故障時(shí)間和位置，應(yīng)用提示功能組織人員維護(hù)管理。應(yīng)用專業(yè)軟件可以實(shí)現(xiàn)精確計(jì)算，對(duì)自動(dòng)化儀表運(yùn)行狀態(tài)精確分析，提高管理效率和水平。另一方面就是要積極改善儀表運(yùn)行環(huán)境，具體需合理設(shè)置儀表安裝位置，用防塵過濾網(wǎng)將其罩起來避免有大量灰塵進(jìn)入。根據(jù)其運(yùn)行環(huán)境采取必要的保溫防暑措施，冬季要避免凍壞零器件，夏季要做好散熱。

4 結(jié)語

在我國工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平加深下，自動(dòng)化儀表應(yīng)用水平也要持續(xù)提升，在日常管理工作中，要掌握設(shè)備常見故障及原因，配備足夠的技術(shù)人員等，能夠在嚴(yán)格的維護(hù)管理制度下落實(shí)好檢測和維護(hù)工作，保障自動(dòng)化儀表安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。