石油化工自動化控制儀表常見故障維修

李 巖

（鶴壁煤電股份有限公司化工分公司，河南 鶴壁 458000）

近年來，我國石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在經(jīng)歷了漫長的探索、嘗試及創(chuàng)新階段后，在科學(xué)技術(shù)的推動和支撐下，逐步完成了向現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型。其中，自動化控制儀表的應(yīng)用取代了傳統(tǒng)的生產(chǎn)監(jiān)管方式，但自動化控制儀表也面臨著故障挑戰(zhàn)。因此，在自動化控制儀表的應(yīng)用中，必須要針對其運行中產(chǎn)生的常見問題，總結(jié)相關(guān)的維修方法和技巧，在發(fā)生故障時，快速應(yīng)對和排除，降低其潛在的風(fēng)險和維護設(shè)備的安全，保證石油化工行業(yè)的利益最大化，提升生產(chǎn)過程控制水平。

1 石油化工自動化控制儀表的類型分析

石油化工自動化控制是一個復(fù)雜的過程，其依托現(xiàn)代科技的發(fā)展和應(yīng)用，基本實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化控制，對各類控制儀表的依賴性也顯著增強。在石油化工自動化控制過程中，涉及的儀表主要包括4類，即溫度儀表、壓力儀表、物位儀表及流量儀表等[1]。溫度儀表，主要實現(xiàn)對溫度變化的監(jiān)測，包括接觸類與非接觸類，利用溫度儀表的功能，對相關(guān)的生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備等溫度進行監(jiān)測；壓力儀表，指利用壓力變送器、壓力傳感器及特殊壓力表等設(shè)備，并利用壓力儀表的數(shù)據(jù)實施控制；物位儀表，主要發(fā)揮對分界量實施監(jiān)測的作用，包括直讀型、浮子型、壓差型及超聲波雷達等諸多類型，以滿足不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)測需要；流量儀表，用于獲取生產(chǎn)過程中單位時間的流量，包括體積流量與質(zhì)量流量等監(jiān)測模式，貫穿于石油化工生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。

2 石油化工自動化控制儀表常見的故障分析

2.1 溫度儀表故障分析

溫度儀表受設(shè)備操作、適用環(huán)境、使用頻率等因素影響，極易產(chǎn)生故障。如在涉及高溫技術(shù)的生產(chǎn)作業(yè)時，溫度檢測參數(shù)出現(xiàn)異常，無法對生產(chǎn)過程溫度進行實時檢測，使溫度過高或過低，導(dǎo)致催化劑失活和反應(yīng)失敗。另外，設(shè)備老化、傳感器故障、軟件故障等，均將成為溫度儀表故障的誘因，因此，必須要加強分析，規(guī)避安全生產(chǎn)風(fēng)險，保證生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

2.2 壓力儀表故障分析

要想有效掌握石油化工生產(chǎn)壓力環(huán)境，必須依賴于高壓儀表的實時監(jiān)測。由于所對應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多，壓力儀表的應(yīng)用也比較多元，在一定程度上提高了儀表故障的風(fēng)險，具體表現(xiàn)在多個方面。比如，由于壓力儀表參數(shù)設(shè)置或顯示錯誤，自動化控制系統(tǒng)無法感應(yīng)，生產(chǎn)設(shè)備異常和損壞，甚至容易引發(fā)嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。再如，由于壓力儀表密封失效，造成設(shè)備氣密性下降，使壓力指數(shù)讀取異常，造成運行系統(tǒng)故障。

2.3 物位儀表故障分析

在石油化工裝置運行過程中，物位儀表發(fā)揮著物位監(jiān)測的作用，以獲取相關(guān)的運行數(shù)據(jù)，供生產(chǎn)管理系統(tǒng)進行分析，并對工藝的反應(yīng)進度、反應(yīng)周期、反應(yīng)情況實施管理。物位儀表一旦發(fā)生故障，無法有效地監(jiān)測和控制，進而導(dǎo)致自動化控制系統(tǒng)無法獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，或造成物料泄漏、有害物質(zhì)傳播等問題。主要故障原因通常為設(shè)備、管理滲漏以及前端設(shè)備故障，導(dǎo)致數(shù)據(jù)失效。

2.4 流量儀表故障分析

由于石油化工生產(chǎn)在物料配比上要求極高，如果流量計算失準(zhǔn)，可能引發(fā)反應(yīng)失敗，或者影響反應(yīng)質(zhì)量。因此，在實際的操作與維護中，應(yīng)重點加強對流量儀表故障的管理，根據(jù)故障發(fā)生的比例可知，流量儀表故障通常是由電子控制系統(tǒng)故障、管線閥門故障、管路堵塞及操作因素等引發(fā)，因此，必須要有針對性地實施管理和維護，提升安全性和有效性。

3 石油化工自動化控制儀表常見故障維修

3.1 溫度儀表故障的維修

針對石油化工溫度儀表的故障特點，結(jié)合其故障因素及時處理，保證系統(tǒng)運行及生產(chǎn)效率和安全[2]。在溫度儀表發(fā)生故障后，要根據(jù)其主要的現(xiàn)象查找原因。一方面，全面檢查溫度儀表，排查儀表器件老化的問題，同時，對溫度儀表的傳感器、控制軟件等方面進行故障排查，對存在問題的部位實施更換或升級處理。另一方面，針對參數(shù)匹配或者人為操作的問題，應(yīng)進行對應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，并規(guī)范操作方法和控制流程，結(jié)合相關(guān)技術(shù)進行升級和優(yōu)化，從源頭上加強對常見故障的預(yù)防。另外，還應(yīng)加強儀表的日常巡檢工作，制定定期檢測與維護制度，盡量避免故障因素的產(chǎn)生，全面提升石油化工生產(chǎn)效率。

3.2 壓力儀表故障的維修

壓力儀表故障屬于重大的風(fēng)險因素，不僅影響著產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，更關(guān)乎生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性，因此，需要注重對儀表故障的排除，提升石油化工自動化控制的質(zhì)量。針對常見的壓力儀表故障，應(yīng)采取與之對應(yīng)的維修方式，如當(dāng)壓力變送器無輸出時，應(yīng)實施較為全面的檢查，主要包括對變送器電源的檢查，觀察是否存在反接問題；測量變送器供電電源，保證24 V直流電壓；檢查表頭是否損壞；檢查24 V電源回路是否正常；檢查變送器電源輸入端連接等。如存在上述問題，在故障維修中，應(yīng)針對電源輸入進行調(diào)整，保證電源為24 V直流供電，利用檢測儀表，對回路、輸入阻抗進行規(guī)范，表頭損壞應(yīng)及時更換，并正確連接電源接線端子，保證故障能夠被有效排除。

3.3 物位儀表故障的維修

由于石油化工自動化系統(tǒng)精密度高，在實施儀表的檢測及維修過程中，首先，應(yīng)全面地觀察和分析，掌握其故障的規(guī)律和特點；其次，嘗試?yán)猛獠坎僮髋懦收?，如判斷其故障原因是否源于工藝設(shè)計，或者是否由設(shè)備自身問題所引發(fā)。也可以與其他儀表進行對照，以此作為故障判斷的依據(jù)。如電動浮筒液位出現(xiàn)異常時，要重點分析是否為操作工藝及介質(zhì)所引起，綜合分析操作條件，對玻璃液位儀進行測量，觀察儀表的工作狀態(tài)是否穩(wěn)定。若判斷儀表處于正常工作狀態(tài)，則可以判斷其為自動化控制系統(tǒng)故障所引發(fā)；若儀表本身存在故障，則需要檢查儀表各部件，查看是否存在滲漏、老化和器件故障，以做好更換、維修和檢測工作，達到舉一反三的效果。

3.4 流量儀表故障的維修

在石油化工自動化控制中，流量儀表的應(yīng)用最為廣泛，在各生產(chǎn)設(shè)備中發(fā)揮著不可替代的作用，主要功能是完成各項流量參數(shù)的收集。在流量儀表的故障維修中，也應(yīng)針對具體的場景和表現(xiàn)進行分析，及時判斷問題的根源。如流量儀表顯示數(shù)據(jù)變化幅度較大，當(dāng)出現(xiàn)顯著異常時，可以先通過手動控制模式進行調(diào)節(jié)。若數(shù)值變化幅度降低，則表明該儀表存在故障。另外，要檢查PID控制參數(shù)設(shè)置情況，觀察是否存在錯誤信息，并對調(diào)節(jié)閥、調(diào)節(jié)器等部位實施綜合檢測。此外，在排除故障的過程中，還要對照自動化控制系統(tǒng)，檢查系統(tǒng)與儀表之間的契合性，避免多方因素導(dǎo)致故障復(fù)發(fā)，降低風(fēng)險系數(shù)。

4 結(jié)語

伴隨著石油化工自動化控制水平的提升以及各類儀表應(yīng)用數(shù)量的持續(xù)增加，勢必會出現(xiàn)更為復(fù)雜的故障問題。因此，為保證石油化工生產(chǎn)的有序性，要注重對不同儀表常見故障的分析，制定與之相應(yīng)的控制方案，提升儀表故障的維修效率，降低故障因素所產(chǎn)生的影響，全方位地保障石油化工生產(chǎn)效益。