自動(dòng)化儀表（DCS）常見故障以及預(yù)防性維護(hù)

東華能源（寧波）新材料有限公司 劉 萍 李 鵬 魏轉(zhuǎn)運(yùn)

自動(dòng)化儀表（DCS）是一種應(yīng)用十分廣泛的工具，但是，受到作業(yè)環(huán)境比較復(fù)雜、運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)、自然老化等因素的影響，DCS不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些故障，影響DCS的正常運(yùn)行，且會(huì)給安全生產(chǎn)帶來(lái)一定的威脅?；诖?，DCS運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，做到防患于未然。

1 常見故障

1.1 溫度控制儀故障

DCS的作業(yè)環(huán)境比較復(fù)雜、多變的情況下，受到環(huán)境變化的影響，DCS的內(nèi)部元件可能會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，導(dǎo)致DCS無(wú)法正常使用。例如，若是DCS在溫度或者是濕度變化劇烈的環(huán)境中時(shí)，若是溫度、濕度的變化幅度超出DCS內(nèi)部元件所能承受的容差，便會(huì)使溫度控制儀出現(xiàn)故障。溫度控制儀出現(xiàn)故障，主要體現(xiàn)為DCS測(cè)量滯后。外在環(huán)境條件長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有得到改善的情況下，DCS測(cè)量元件便會(huì)遭受嚴(yán)重的損壞，影響測(cè)量的精準(zhǔn)度。溫度控制儀故障發(fā)生的時(shí)候，工作人員應(yīng)當(dāng)先觀察DCS的顯示值，如果出現(xiàn)了數(shù)值突然變小或者是數(shù)值突然變大的情況，則提示測(cè)量回路或者是測(cè)量元件出現(xiàn)了故障問(wèn)題。根據(jù)熱量守恒定律，如果溫度控制儀的波動(dòng)速度較慢，則為由工藝生產(chǎn)而導(dǎo)致的故障；如果溫度控制儀的波動(dòng)速度較快，則為由系統(tǒng)問(wèn)題而導(dǎo)致的故障。

1.2 流量控制儀故障

DCS的波動(dòng)頻率較高的時(shí)候，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，以解決故障問(wèn)題。流量控制儀表指示在最大值的時(shí)候，應(yīng)對(duì)流量控制儀表進(jìn)行手動(dòng)調(diào)試，以將故障有效排除；流量控制儀表指示在最小值的時(shí)候，應(yīng)對(duì)流量控制儀表的內(nèi)部進(jìn)行細(xì)致的排查，并開展壓力測(cè)試，從而將故障有效排除。

1.3 系統(tǒng)電源故障

DCS運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)電源可以為DCS提供電力支持。對(duì)DCS來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)電源故障是最常見的，同時(shí)也是危害最大的一項(xiàng)故障問(wèn)題。系統(tǒng)電源故障問(wèn)題一旦出現(xiàn)，便會(huì)導(dǎo)致DCS失去電力支持、不能繼續(xù)運(yùn)行。系統(tǒng)電源故障的誘發(fā)原因諸多，比較常見的包括插頭接觸不良、空開容量較低、電源出現(xiàn)松動(dòng)等。與此同時(shí)，DCS的電路元件發(fā)生損壞、線路負(fù)載不匹配、斷路器容量較低、供電線路事故等因素，也可能導(dǎo)致系統(tǒng)電源故障的出現(xiàn)。為預(yù)防或減少系統(tǒng)電源故障的出現(xiàn)，DCS運(yùn)行中，相關(guān)工作人員應(yīng)合理設(shè)置各種接口、電源線路，并要定期進(jìn)行檢查，以便于在出現(xiàn)異常問(wèn)題的時(shí)候可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)解決，此外，還要對(duì)容量進(jìn)行定期檢查，將損壞的元件及時(shí)更換下來(lái)，從而保障DCS的長(zhǎng)期穩(wěn)定安全運(yùn)行。

1.4 系統(tǒng)傳輸故障

DCS運(yùn)行過(guò)程中，針對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行傳輸，且時(shí)常加入新的設(shè)備，在新設(shè)備加入時(shí)，有很大的可能會(huì)發(fā)生系統(tǒng)傳輸故障，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行存在差異、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器更新等情況的發(fā)生。系統(tǒng)傳輸故障一旦發(fā)生，DCS人機(jī)界面便可能發(fā)生死機(jī)的問(wèn)題，使得DCS不能正常運(yùn)行。為了減少甚至避免系統(tǒng)傳輸故障的發(fā)生，DCS運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)DCS的組態(tài)進(jìn)行定期檢查。同時(shí)，接入設(shè)備動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器的時(shí)候，應(yīng)全面檢查相關(guān)接口，避免出現(xiàn)設(shè)備版本、系統(tǒng)軟件版本之間存在差異的狀況。

1.5 系統(tǒng)干擾故障

系統(tǒng)干擾故障也是DCS的常見故障之一，系統(tǒng)干擾故障主要表現(xiàn)為屏蔽故障、接地不良等。上述故障問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致參數(shù)錯(cuò)誤，從而影響DCS的正常運(yùn)行。DCS之所以發(fā)生系統(tǒng)干擾故障，主要原因在于DCS的運(yùn)行環(huán)境相對(duì)復(fù)雜。切換備用電源、使用大功率通訊設(shè)備、屏蔽故障等，均可能會(huì)給DCS造成干擾，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)干擾故障的發(fā)生。為了預(yù)防系統(tǒng)干擾故障的發(fā)生、減少系統(tǒng)干擾故障，DCS運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查，有必要的情況下，還要進(jìn)行整改，并要注意排查干擾源，確保信號(hào)線處于安全范圍內(nèi)，避免干擾源干擾信號(hào)線，從而有效預(yù)防系統(tǒng)干擾故障。

1.6 系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥故障

DCS運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥的故障也是比較常見的一種故障類型。系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥故障通常是由以下兩種原因引起：一是隔膜調(diào)節(jié)閥片被泄露，從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥門失效，針對(duì)這種故障，應(yīng)采取更換隔膜調(diào)節(jié)閥片的方法進(jìn)行處理；二是調(diào)節(jié)閥與整體系統(tǒng)控制的調(diào)節(jié)頻率存在差異，使得調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)了故障問(wèn)題，針對(duì)這種故障，應(yīng)采取重新定位閥門的方法進(jìn)行處理，也可采取更新定位器的方法，從而保障DCS的正常運(yùn)行。

1.7 液位儀表故障

DCS運(yùn)行過(guò)程中，也可能出現(xiàn)液位儀表故障問(wèn)題。液位儀表頻率如果頻繁出現(xiàn)波動(dòng)，則可能導(dǎo)致儀表數(shù)值、液位數(shù)值兩者之間出現(xiàn)差異。為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)儀表的液位進(jìn)行密切觀察，并及時(shí)采取有效的處理措施，避免儀表數(shù)值、液位數(shù)值存在較大的誤差。若是儀表數(shù)值、液位數(shù)值之間出現(xiàn)差異，則要對(duì)設(shè)備導(dǎo)壓管進(jìn)行檢查，如果存在滲漏側(cè)漏的現(xiàn)象，則要及時(shí)修補(bǔ)漏洞，以解決故障問(wèn)題。液位儀表顯示值最小或者是最大的時(shí)候，應(yīng)對(duì)儀表指標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行檢查，明確故障的具體位置，采取針對(duì)性措施解決故障。

2 預(yù)防性維護(hù)措施

2.1 提高維護(hù)人員的專業(yè)能力

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)DCS的預(yù)防性維護(hù)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)維護(hù)人員的培訓(xùn)，提高維護(hù)人員的專業(yè)能力。維護(hù)人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)DCS的相關(guān)知識(shí)、預(yù)防性維護(hù)的方法，以便于DCS出現(xiàn)故障或安全隱患的時(shí)候可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理，減少故障的出現(xiàn)、降低故障造成的損失。與此同時(shí)，對(duì)DCS實(shí)施預(yù)防性維護(hù)的時(shí)候，應(yīng)靈活采取各種檢查方法、維護(hù)方法，迅速找出故障、明確故障的原因，并采取有針對(duì)性的措施解決故障。

2.2 建立健全檢查制度

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)DCS的預(yù)防性維護(hù)，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與指導(dǎo)文件的要求，制定相關(guān)規(guī)章制度，從而使預(yù)防性維護(hù)工作有章可循、有據(jù)可依。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)DCS實(shí)際情況，確定預(yù)防性維護(hù)方法，包括定期檢查、定人巡視等。此外，針對(duì)DCS預(yù)防性維護(hù)實(shí)施過(guò)程中的各項(xiàng)具體內(nèi)容，做好記錄，規(guī)范記錄的內(nèi)容與形式，將預(yù)防性維護(hù)的過(guò)程、內(nèi)容與故障、故障原因、處理方式等如實(shí)記錄下來(lái)，不斷豐富經(jīng)驗(yàn)。

2.3 全面開展預(yù)防性維護(hù)

為提高預(yù)防性維護(hù)的效果，對(duì)DCS實(shí)施預(yù)防性維護(hù)的過(guò)程中，應(yīng)確保預(yù)防性維護(hù)的全面性。第一，對(duì)DCS進(jìn)行檢查的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)控制器服務(wù)器、冗余電源進(jìn)行測(cè)試，并要對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部、控制站機(jī)籠、電源箱等進(jìn)行清理，確保這些部件無(wú)灰塵；第二，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)供電線路的檢查與維護(hù)，準(zhǔn)確檢測(cè)UPS的供電能力，做好放電處理；第三，及時(shí)對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行檢查與檢修，重點(diǎn)檢查端子、接地電阻等；第四，及時(shí)對(duì)所有的軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，避免數(shù)據(jù)丟失。

2.4 加強(qiáng)巡查管理

對(duì)DCS實(shí)施預(yù)防性維護(hù)的過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)巡查管理，嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)章制度的要求，確保預(yù)防性維護(hù)的效果。在對(duì)DCS進(jìn)行巡查的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，并結(jié)合實(shí)際情況，制定維護(hù)檢修的內(nèi)容、流程，合理規(guī)劃巡查檢修時(shí)間，確?？梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)完成對(duì)DCS的有效巡查、檢修，提高預(yù)防性維護(hù)的效率與效果。例如，液位計(jì)、壓力變送器、差壓變送器等常用的DCS，很容易積灰，因此對(duì)這些DCS進(jìn)行巡查管理時(shí)，應(yīng)制定有效的排污方案，確保預(yù)防性維護(hù)的針對(duì)性、有效性，保障DCS的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.5 做好防腐蝕與防雷工作

DCS雖然具有自動(dòng)化控制功能，但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)受到外界環(huán)境的影響，如腐蝕、雷電等，均可能會(huì)導(dǎo)致DCS出現(xiàn)故障。為此，對(duì)DCS實(shí)施預(yù)防性維護(hù)的過(guò)程中，應(yīng)做好防腐蝕與防雷工作，提高DCS的防腐蝕與防雷性能。DCS中的易腐蝕元件較多，而DCS的工作環(huán)境使得其有可能受到強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、腐蝕性氣體的腐蝕，一旦敏感元件受到腐蝕，則可能導(dǎo)致DCS的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。為預(yù)防這種現(xiàn)象，針對(duì)DCS中的敏感元件，應(yīng)做好質(zhì)量檢查，優(yōu)先選擇非金屬、合金材料等不易腐蝕的材料制作的元件，并采用隔離液體等進(jìn)行防腐蝕處理。為提高DCS的防雷性能，可采用高質(zhì)量的絕緣子，條件允許的情況下，應(yīng)優(yōu)先選擇本身便具有良好防雷性能的懸式絕緣子。

結(jié)語(yǔ)：綜上，DCS的常見故障包括溫度控制儀故障、流量控制儀故障、系統(tǒng)電源故障、系統(tǒng)傳輸故障、系統(tǒng)干擾故障、系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥故障、液位儀表故障等?？刹扇√岣呔S護(hù)人員的專業(yè)能力、建立健全檢查制度、全面開展預(yù)防性維護(hù)、加強(qiáng)巡查管理、做好防腐蝕與防雷工作等預(yù)防性維護(hù)措施，來(lái)預(yù)防DCS出現(xiàn)故障，保障DCS的安全運(yùn)行。