化工生產(chǎn)中現(xiàn)場儀表的常見故障探究

周 蕾

（中國石油大慶石化公司化工一廠，黑龍江大慶 163714）

0 引言

隨著我國化工生產(chǎn)技術(shù)的提升，在實際生產(chǎn)中會利用各種儀表設(shè)備來測量生產(chǎn)的各種參數(shù)，并執(zhí)行信號轉(zhuǎn)換和控制指令等操作。一旦儀表使用中出現(xiàn)問題會影響到化工設(shè)備指標，甚至阻礙其運行。因此，現(xiàn)場儀表的運行狀態(tài)關(guān)系著化工生產(chǎn)順利進行，對其故障問題開展研究很有必要。在實際使用中，應(yīng)充分了解儀表系統(tǒng)從設(shè)計、生產(chǎn)到使用的各種信息，以確定故障原因、找到合理的解決措施。

1 化工生產(chǎn)中3 種常見的現(xiàn)場儀表

（1）壓力檢測儀表。化工生產(chǎn)中壓力檢測儀表作用很大，其有效使用是對設(shè)備安全和人員安全的一道保障，關(guān)系著化工生產(chǎn)安全性?；どa(chǎn)中壓力檢測儀表就是用來檢測一些高溫、有毒、有腐蝕性物質(zhì)的壓力，能夠科學使用這些物質(zhì)。

（2）溫度檢測儀表。在化工生產(chǎn)中，受溫度和壓力影響化工原料會產(chǎn)生一定變化，因此合理控制溫度是相當必要的。

（3）流量檢測儀表?；どa(chǎn)中會使用中多種現(xiàn)場儀表，其中使用頻率最高的是流量檢測儀表，可以通過檢測化工流量得到更多的參數(shù)。使用流量檢測儀表時，需根據(jù)流體內(nèi)介質(zhì)情況選擇合適的方法進行檢測。實際生產(chǎn)中可以選擇直接法、推導(dǎo)法來檢測，也可以使用速度法和容積法對流量體積檢測[1]。

2 現(xiàn)場儀表常見的4 種故障

現(xiàn)場儀表是用于化工生產(chǎn)現(xiàn)場的，其安裝位置不同、功能不同、生產(chǎn)環(huán)境需求不同，需要具備一定的安全保障功能，即防腐蝕、防爆等性能。故障的出現(xiàn)會對其性能產(chǎn)生不良影響，具體如下：

（1）質(zhì)量不合格。在現(xiàn)場儀表的購置過程中，存在一些商販為追求利益而降低質(zhì)量標準的情況，在生產(chǎn)中偷工減料。如果企業(yè)為了降低成本、選擇購買質(zhì)量較差的產(chǎn)品，往往在實際使用中會故障頻發(fā)，影響生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

（2）振動問題?；どa(chǎn)現(xiàn)場儀表處于生產(chǎn)環(huán)境中，不可避免會產(chǎn)生振動，因此也容易引發(fā)故障。振動問題主要會引發(fā)故障現(xiàn)場，如固定螺絲出現(xiàn)滑動、儀表接線位置損壞等。大型生產(chǎn)設(shè)備更換不易，長期下去需要多次更新設(shè)備，會加大生產(chǎn)浪費。

（3）密封性差。原因主要有兩大類。一是現(xiàn)場儀表裝置盒蓋密封不到位。現(xiàn)場儀表需在化工生產(chǎn)現(xiàn)場固定好，使用盒蓋加強防護，但如果施工中未將蓋子固定好、螺絲存在松動會影響到儀表盒蓋密封性，進而引發(fā)故障。如果密封中未安裝、使用墊圈的問題，也會導(dǎo)致一些腐蝕性液體流入儀表內(nèi)部，使其內(nèi)部發(fā)生故障。二是現(xiàn)場儀表的電纜接線密封存在問題，主要是內(nèi)部電路故障，由于現(xiàn)場儀表密封不良、導(dǎo)致生產(chǎn)中的一些化學液體和灰塵等進入會損壞儀表內(nèi)部[2]。

（4）日常維護不重視。這方面的問題主要表現(xiàn)在3 個方面：一是存在人為損壞情況，在維修過程中，由于一些維修人員技術(shù)水平低、素質(zhì)差，其操作可能會損壞現(xiàn)場儀表，也有可能是儀表電纜被盜取、其部件被破壞等；二是設(shè)計不規(guī)范，現(xiàn)場儀表的設(shè)計不合理、不科學，其實際使用中無法滿足規(guī)范需求、整體協(xié)調(diào)性差，會產(chǎn)生運行故障；三是日常未做好儀表清潔工作，現(xiàn)場儀表使用中長期暴露在外會不斷沉積灰塵等物質(zhì)，如果日常維護中忽略了清潔工作就會加速儀表陳舊和老化，縮短其使用壽命，過早地出現(xiàn)各種故障和問題。

3 現(xiàn)場儀表各類故障的排除方法

3.1 溫度控制儀表系統(tǒng)故障

排除溫度控制儀表系統(tǒng)故障，要考慮到其測量結(jié)果因使用電動儀表而具有滯后性：如果儀表指示值突然變到最大、最小，一般是其熱電偶、補償導(dǎo)線出現(xiàn)斷線問題；如果控制參數(shù)PID 調(diào)整不當，則會引發(fā)指示快速振蕩的現(xiàn)象；指示表現(xiàn)出大幅度、緩慢波動，也可能是工藝操作變更引發(fā)的，如果操作未產(chǎn)生變化則為儀表控制系統(tǒng)自身故障。

溫度控制系統(tǒng)自身故障排除中，調(diào)節(jié)閥輸入信號不存在變化，調(diào)節(jié)閥動作再引發(fā)故障的原因為膜頭膜片漏了。調(diào)節(jié)閥定位器信號方面，其輸入信號不變、輸出信號有變，則為定位器故障。檢查定位器輸入信號和調(diào)節(jié)器輸出的變化情況，如果后者輸入不變、輸出變化，則為調(diào)節(jié)器故障[3]。

3.2 壓力控制儀表故障

壓力控制系統(tǒng)儀表故障方面，如果呈現(xiàn)出的狀況為快速的振動波動，通常原因就是工藝操作不當或者調(diào)節(jié)器PID 參數(shù)方面問題，因此需檢查工藝操作是否合理。指示呈現(xiàn)死線狀態(tài)，在壓力指示不變而工藝操作有變化情況下，可以首先從壓力測量系統(tǒng)故分析排除障，如果檢查測量引壓導(dǎo)管發(fā)現(xiàn)其不存在堵塞問題，則需進一步檢查壓力變送器輸送系統(tǒng)變化情況，如果產(chǎn)生變化則故障發(fā)生在控制器測量指示系統(tǒng)。

3.3 流量控制儀表系統(tǒng)故障

（1）流量控制儀表指示值達到最小。檢測現(xiàn)場檢測儀表，如果其正常則故障出在顯示儀表，否則需觀測調(diào)節(jié)閥開度：調(diào)節(jié)閥開度為零則說明調(diào)節(jié)閥到調(diào)節(jié)器間存在故障，否則故障多為管路堵塞、壓力問題等引發(fā)。常見的故障原因較多，如差壓變送器正壓室漏、過濾網(wǎng)堵塞等。

（2）流量控制儀表指示值達到最大。排除此故障時應(yīng)先用手動方式控制開大、關(guān)小調(diào)節(jié)閥，如果其流量降低了，則多數(shù)是工藝操作導(dǎo)致的故障，否則多數(shù)是因儀表系統(tǒng)引發(fā)的故障。此時，需要注意引壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并檢查控制儀表系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥動作等，并確保儀表信號可以正常傳輸。

（3）流量控制儀表指示值還可能出現(xiàn)波動頻繁故障，先切換手動控制觀察波動是否減小，減小則故障可能由儀表控制參數(shù)PID 不當引起，否則多為工藝操作引發(fā)故障。

除了以上3 種控制儀表現(xiàn)場故障外，化工生產(chǎn)現(xiàn)場還存在復(fù)雜的串級控制、程序控制和聯(lián)鎖控制等回路，其故障需要具體問題具體分析。一般使用排除法，如現(xiàn)場顯示儀表數(shù)據(jù)顯示不正常，可依據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進行數(shù)據(jù)估計，如果存在較大差距則進行調(diào)轉(zhuǎn)儀表檢查即可?，F(xiàn)場控制儀表數(shù)據(jù)顯示不正常，可自動脫開后觀察數(shù)據(jù)變化是否正常?？刂菩Ч环€(wěn)需先判斷數(shù)據(jù)采集是否正常，如果不正常則控制效果差。檢查軟手動輸出中，檢查執(zhí)行機構(gòu)開動是否正常，之后再對PID 參數(shù)做進一步的調(diào)整。

4 現(xiàn)場儀表故障隱患處理策略

（1）采購儀表時需要注意檢查儀表電纜密封性，且其選型要保證接頭尺寸、電纜外徑參數(shù)匹配，依據(jù)要求對接頭做好密封處理。

（2）定期檢查儀表安裝運行情況，在儀表安裝過程中要確保各項操作符合規(guī)范標準，以保證其運行正常。如果儀表自控系統(tǒng)出現(xiàn)問題，需嚴格檢核各項分支結(jié)構(gòu)和環(huán)節(jié)，尤其是會接觸介質(zhì)的部分，考慮材料因被測介質(zhì)物理、化學性質(zhì)影響出現(xiàn)的問題。

（3）儀表維護人員應(yīng)加強學習，掌握規(guī)范操作規(guī)程和先進專業(yè)技術(shù)，可以安全可靠完成直接作業(yè)，日常工作中要定期檢查、維護，做到早發(fā)現(xiàn)早處理。

5 結(jié)束語

化工生產(chǎn)現(xiàn)場儀表在應(yīng)用過程中存在一些安全隱患和故障，應(yīng)認識到現(xiàn)場儀表在生產(chǎn)中重要性，總結(jié)故障排除和處理經(jīng)驗，做好日常的維護工作，對故障做到具體問題具體分析，盡可能快速、完善地解決，保障生產(chǎn)效率和質(zhì)量。