石油化工自動(dòng)化控制儀表常見故障原因分析

胡曉冰

摘 要：近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石油化工生產(chǎn)裝置逐漸普及了各類自動(dòng)化控制儀表，有效提升了裝置的監(jiān)控管理水平，確保各項(xiàng)操作指標(biāo)的穩(wěn)定，同時(shí)也減輕了操作人員的工作壓力，從而在很大程度上提升了裝置運(yùn)行的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。但是在石油化工自動(dòng)化控制儀表運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的故障，本文對(duì)石油化工自動(dòng)化控制儀表類型進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，分析其故障原因與對(duì)策，以確保石油化工自動(dòng)化控制儀表運(yùn)行的安全性和高效性。

關(guān)鍵詞：石油化工儀表;安全;自動(dòng)化控制;常見故障;原因分析

1 緒論

石油化工行業(yè)在發(fā)展的心路歷程中，石油化工自動(dòng)化控制儀表發(fā)揮了十分重大的作用，加強(qiáng)石油化工自動(dòng)化控制儀表的運(yùn)維，注重故障的分析與處理，才能更好地保障石油化工生成的安全性和高效性。現(xiàn)場(chǎng)儀表根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，采用不同的測(cè)量原理，進(jìn)行可靠和精確的測(cè)量，滿足不同的測(cè)量要求，借助各類不同的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和控制儀表、系統(tǒng)產(chǎn)品和可視化數(shù)據(jù)管理以及記錄單元和軟件，支持現(xiàn)場(chǎng)儀表無縫集成至不同的自動(dòng)化系統(tǒng)，改善生產(chǎn)過程控制水平。

2 石油化工自動(dòng)化控制儀表分類

2.1 流量?jī)x表

這一儀表主要是進(jìn)行流量監(jiān)控的一種石油化工自動(dòng)化控制儀表設(shè)備。每天人都在測(cè)量各類介質(zhì)的流量，比如水、天然氣、蒸汽、礦物油、化學(xué)品或廢水等。按照其監(jiān)測(cè)的方式，又可以將其分成體積類、流量類兩種石油化工自動(dòng)化控制儀表，并在化工生產(chǎn)過程中，流量?jī)x表需要涉及每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的方方面面，因此，需要借助流量?jī)x表對(duì)介質(zhì)流量的體積進(jìn)行優(yōu)化，為生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)的同時(shí)，還能為其他工藝參數(shù)的控制提供依據(jù)。石油化工裝置中的流量?jī)x表主要包括：差壓式流量計(jì)（節(jié)流孔板，文丘里管），轉(zhuǎn)子式、電磁式、質(zhì)量式流量計(jì)。

2.2 壓力儀表

石油化工生產(chǎn)中壓力儀表的類型十分豐富，通過配置壓力傳感器與變送器，實(shí)現(xiàn)工藝流程中壓力和差壓等參數(shù)的測(cè)量與傳輸。實(shí)際上，石油化工的生產(chǎn)環(huán)境十分嚴(yán)苛，在某些工況下儀表處于高溫高壓甚至強(qiáng)腐蝕的特殊環(huán)境，需要配置各種類型的可靠壓力儀表將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制要求。

2.3 物位儀表

物位儀表是一種可以對(duì)生產(chǎn)過程中的分界量（液位、界位）予以監(jiān)控的設(shè)備，在劃分其類型時(shí)，常見的類型有直讀型，比如玻璃板和玻璃管，而在此基礎(chǔ)上，還有浮子型（磁翻板，磁致伸縮）、壓差型（雙法蘭、壓力級(jí)聯(lián)型）以及超聲波、導(dǎo)波雷達(dá)等多種類型。

2.4 溫度儀表

溫度儀表主要是對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)其測(cè)溫的原理來看，有接觸類與非接觸類兩種儀表。其中，接觸類的儀表特點(diǎn)就在于簡(jiǎn)單可靠，且有著較高的測(cè)量精度，而其不足就是測(cè)溫元件需要與被測(cè)介質(zhì)之間得到完全熱交換，并且在一定時(shí)間后才能實(shí)現(xiàn)熱平衡，而這就勢(shì)必就會(huì)存在測(cè)溫被延遲的問題，加上其抗壓測(cè)試的溫度不高，因此在高溫測(cè)量時(shí)不能應(yīng)用。而非接觸類的溫度儀表的測(cè)試原理是采用了熱輻射原則，能避免接觸類儀表的諸多不足，不僅測(cè)溫范圍廣，而且被測(cè)介質(zhì)溫度也不會(huì)影響，同時(shí)反應(yīng)速度也很快。而其不足就是容易被溫度發(fā)射率和測(cè)量距離的影響，還有煙塵與水汽等因素也會(huì)受到影響，導(dǎo)致測(cè)量精度受到影響。而按照上述分類外，若按照其材料分類，還可以將其分成一次儀表，若按照其用途分類，還可以分為此二次儀表。其中一次儀表常見的有熱電阻、熱電偶、雙金屬溫度計(jì)與就地溫度顯示儀等幾種;而二次儀表常見的有溫度記錄與巡檢儀、溫度顯示與調(diào)節(jié)儀器，以及溫度變送器等幾種。

3 石油化工自動(dòng)化控制儀表常見故障及原因分析

3.1 溫度儀表的故障及其原因分析

在石油化工生產(chǎn)中的環(huán)境溫度較為惡劣，既有高溫環(huán)境，又有低溫環(huán)境，所以需要利用溫度儀表來檢測(cè)環(huán)境溫度。但是在石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用溫度儀表時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的故障。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是溫度檢測(cè)參數(shù)有誤，導(dǎo)致生產(chǎn)工藝失效，進(jìn)而導(dǎo)致安全生產(chǎn)隱患的出現(xiàn)，甚至發(fā)生安全生產(chǎn)事故，對(duì)人員設(shè)備帶來傷亡;二是高溫環(huán)境下，溫度儀表失效，進(jìn)而導(dǎo)致后續(xù)工藝銜接受到影響，由于高溫而使得催化劑失效，反應(yīng)失敗，引發(fā)經(jīng)濟(jì)損失和生產(chǎn)物料性狀變化，帶來的處理成本較大，安全隱患較多;三是由于設(shè)備老化和傳感器故障以及軟件漏洞等，導(dǎo)致測(cè)溫故障出現(xiàn)。

3.2 壓力儀表的故障及其原因分析

石油化工生產(chǎn)以高溫高壓環(huán)境為主，只有確保其高壓環(huán)境達(dá)標(biāo)，才能確保安全生產(chǎn)，尤其是為了避免出現(xiàn)安全事故，需要切實(shí)加強(qiáng)對(duì)其的壓力監(jiān)測(cè)，所以壓力儀表發(fā)揮了十分重要的作用。但是在實(shí)際運(yùn)行中，壓力儀表容易出現(xiàn)這樣或那樣的故障，因此需要加強(qiáng)對(duì)其原因的分析。常見的故障主要有壓力數(shù)值顯示不正確、檢測(cè)存在錯(cuò)誤而導(dǎo)致反應(yīng)設(shè)備損壞和人員傷亡的問題，而由于壓力儀表不正常，將導(dǎo)致物品泄漏，甚至因此引發(fā)安全事故。究其根源，主要是由于儀表的密封失效，以及密封件的老化，導(dǎo)致其氣密性降低，使得壓力參數(shù)在讀取時(shí)存在異常，加上儀表老化和傳輸管道被堵塞，也會(huì)導(dǎo)致儀表出現(xiàn)故障。

3.3 液位儀表的故障及其原因分析

液位儀表主要是對(duì)設(shè)備物料所在的液位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并及時(shí)地傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)，從而掌握運(yùn)行工況，為安全管理工作的開展提供支持。但是一旦發(fā)生故障后，將導(dǎo)致物料泄漏，甚至導(dǎo)致有毒有害物質(zhì)被傳播，進(jìn)而引發(fā)管道、設(shè)備滲漏，從而引發(fā)安全事故。而其故障主要是因?yàn)楣艿篮驮O(shè)備發(fā)生了滲透，導(dǎo)致儀表讀取的參數(shù)與實(shí)際不符，使得石油化工作業(yè)的安全性受到影響，同時(shí)還會(huì)污染環(huán)境，帶來經(jīng)濟(jì)損失。

3.4 流量?jī)x表的故障及其原因分析

石油化工生產(chǎn)在物料配比方面有著較高的要求，否則就會(huì)由于配比不科學(xué)而使得物料投放不足或過量導(dǎo)致反應(yīng)失敗，從而發(fā)生安全事故。而流量?jī)x表作為控制物料配比的主要設(shè)備，只有確保流量?jī)x表的穩(wěn)定性，才能保證配比的精準(zhǔn)性，從而確保生產(chǎn)過程的安全。但是在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)諸多故障，比如管線閥門引發(fā)的故障，電子控制系統(tǒng)的故障，以及操作不達(dá)標(biāo)和管路堵塞等，所以需要在實(shí)際生產(chǎn)中，加強(qiáng)對(duì)其原因的分析，確保其分析的針對(duì)性，才能確保流量?jī)x表運(yùn)行的安全性。

4 應(yīng)對(duì)故障的對(duì)策探究

4.1 溫度儀表故障的預(yù)防與應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)溫度儀表日常運(yùn)行中出現(xiàn)的諸多故障，需要我們?cè)谑突どa(chǎn)中，切實(shí)加強(qiáng)對(duì)其的預(yù)防和處理。就常見的故障處理而言，主要是結(jié)合故障的現(xiàn)象，找到其根源，并采取針對(duì)性的措施加強(qiáng)對(duì)其的應(yīng)用。比如由于設(shè)備老化、軟件和傳感器故障導(dǎo)致溫度儀表發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)采取針對(duì)性的措施進(jìn)行維修或更換外，還要從源頭上加強(qiáng)對(duì)其的預(yù)防，確保儀表設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)得到及時(shí)掌握，并結(jié)合出現(xiàn)的異常，針對(duì)性地加強(qiáng)對(duì)其的改進(jìn)和優(yōu)化。同時(shí)還要嚴(yán)格按照設(shè)備巡檢制度做好巡檢工作，定期做好對(duì)其的檢測(cè)，確保系統(tǒng)軟件得到及時(shí)地維護(hù)，從而確保溫度儀表的應(yīng)用故障有效減少，使得整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行更加順暢，化工生產(chǎn)成效得到有效提升。

4.2 壓力儀表故障的預(yù)防與應(yīng)對(duì)措施

壓力儀表故障的出現(xiàn)帶來的危害較大，為加強(qiáng)對(duì)其的預(yù)防和應(yīng)對(duì)，需要定期做好壓力儀表管線的檢查，確保管道中存在的雜物能得到及時(shí)地疏通，對(duì)于密封件的性能做好對(duì)其的定期檢修與維護(hù)，為壓力儀表的安全可靠運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。而在此基礎(chǔ)上，需要想方設(shè)法的加強(qiáng)對(duì)其故障的預(yù)防，加強(qiáng)對(duì)操作人員的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，切實(shí)強(qiáng)化對(duì)其的安全教育，切實(shí)掌握壓力儀表的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)各項(xiàng)運(yùn)維職責(zé)的落實(shí)情況進(jìn)行檢查，以確保壓力儀表始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。此外，還要加強(qiáng)應(yīng)急預(yù)案的制定，確保所制定的預(yù)案具有較強(qiáng)的科學(xué)性，日常做好技術(shù)練兵和預(yù)案預(yù)演，這樣才能強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急管控能力。

4.3 液位儀表故障的預(yù)防與應(yīng)對(duì)措施

液位儀表由于故障率相對(duì)較低，往往容易被忽視，但是一旦出現(xiàn)問題，引發(fā)的問題較為突出，所以需要以預(yù)防為主。結(jié)合其運(yùn)行的環(huán)境較為惡劣，需要日常定期做好對(duì)其的應(yīng)用和維護(hù)，對(duì)于存在老舊的設(shè)備管件需要做好對(duì)其的更換，做好設(shè)備滲漏情況的檢查，并定期加強(qiáng)對(duì)其性能的檢測(cè)，結(jié)合其技術(shù)原理，加強(qiáng)對(duì)其性能狀態(tài)的維護(hù)，以預(yù)防由于液位儀表故障引發(fā)的環(huán)境污染問題，針對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的故障，需要做好對(duì)其原因的反思和總結(jié)，避免后續(xù)繼續(xù)出現(xiàn)此類問題，以達(dá)到舉一反三的效果。

4.4 流量?jī)x表故障的預(yù)防與應(yīng)對(duì)措施

流量?jī)x表的應(yīng)用最為廣泛，數(shù)量最多，在設(shè)備裝置運(yùn)行性能和效果方面有著較大的影響，因此需要切實(shí)做好對(duì)其故障的預(yù)防，切實(shí)掌握流量?jī)x表故障的現(xiàn)象，分析其形成的原因，并在操作和作業(yè)過程中提升其規(guī)范性，除了做好常規(guī)的管道輸送和更換零部件之外，還要做好電子控制系統(tǒng)的檢修，尤其是要確保其在緊急狀態(tài)下可以采取手動(dòng)的方式得以恢復(fù)，以確保其作用得到有效的發(fā)揮，才能確保石油化工生產(chǎn)的安全可靠性，有效地減少人員和設(shè)備的傷亡與損壞。

5 結(jié)語

在石油化工生產(chǎn)工作中，采用的自動(dòng)化控制儀表設(shè)備的數(shù)量較多，為確?；x表設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，切實(shí)提升石油化工生產(chǎn)質(zhì)量與安全，為石油化工企業(yè)的安全生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。需要我們結(jié)合各類儀表的特點(diǎn)，切實(shí)強(qiáng)化儀表故障的分析，并且需要在做好上述工作的基礎(chǔ)上，切實(shí)注重以下工作的開展：第一，切實(shí)強(qiáng)化實(shí)操人員的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，強(qiáng)化作業(yè)過程監(jiān)管，加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督，預(yù)防出現(xiàn)人為錯(cuò)誤操作引發(fā)的安全問題;第二，對(duì)現(xiàn)有的各項(xiàng)制度結(jié)合實(shí)際需要不斷完善，尤其是在儀表設(shè)備運(yùn)維、檢修、預(yù)防性維護(hù)、管理等方面加大對(duì)其的完善，從而為儀表設(shè)備的安全運(yùn)行提供制度支持;第三，在應(yīng)急管理上不斷完善，制定科學(xué)的管理預(yù)案，確保設(shè)備性能得到有效發(fā)揮;第四，在信息化管理方面加大對(duì)其的投入力度，切實(shí)強(qiáng)化自動(dòng)化控制儀表設(shè)備的信息化管理，借助現(xiàn)代信息技術(shù)，完善儀表設(shè)備的性能，對(duì)儀表設(shè)備的性能進(jìn)行優(yōu)化和完善，切實(shí)加強(qiáng)對(duì)其的在線監(jiān)測(cè)，以確保儀表設(shè)備的作用得到保障，確保生產(chǎn)過程的安全性與環(huán)保性。

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