儀表自動化設(shè)備故障與維護(hù)技術(shù)

張建業(yè)

（浙江石油化工有限公司，浙江舟山 316200）

在工業(yè)建設(shè)過程中，儀表自動化設(shè)備主要應(yīng)用于企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，能夠?qū)崟r顯示和記錄生產(chǎn)工藝參數(shù)，并對其進(jìn)行控制和監(jiān)測，能夠充分提升企業(yè)生產(chǎn)活動的效率和質(zhì)量。為了充分發(fā)揮儀表自動化設(shè)備的作用，應(yīng)當(dāng)深入分析和探討儀表自動化設(shè)備在運(yùn)行過程中存在的故障，加強(qiáng)日常管理和生命周期的維護(hù)工作，使儀表自動化設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)工作更加規(guī)范化，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 儀表自動化設(shè)備故障問題分析

儀表自動化設(shè)備在現(xiàn)代自動化技術(shù)應(yīng)用過程中發(fā)揮著重要的作用，能夠使企業(yè)的工作人員更加直觀地觀測生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)。然而，在儀表自動化設(shè)備運(yùn)行過程中，可能會存在數(shù)值極端或非常規(guī)數(shù)值頻出的問題，若不及時對其進(jìn)行檢查和維修，容易給后續(xù)的生產(chǎn)運(yùn)行工作造成較大的危害，最終導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)受到一定的損失。

1.1 液位控制儀表

對于液位控制儀表來說，由于其內(nèi)部液壓位置與儀表數(shù)值及運(yùn)行狀態(tài)存在緊密地聯(lián)系，若在運(yùn)行過程中存在上述問題，必須要在第一時間采取有效的措施進(jìn)行檢測和維修，確定其故障產(chǎn)生的原因，從而采取針對性的解決措施。

引起液位控制儀表出現(xiàn)故障的主要原因有以下2個方面：①液位控制儀表的液壓仍然保持在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)，并且存在一定的變化，應(yīng)當(dāng)將整個控制系統(tǒng)作為重點(diǎn)檢查和維修對象；②若無法確定液位控制儀表的變化區(qū)間，應(yīng)當(dāng)對整個操作環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，從而解決液位控制儀表的故障問題。此外，針對液位控制儀表導(dǎo)壓管的故障檢查，可以采用數(shù)值對比的方式，將儀表液位數(shù)值與實際分析數(shù)值進(jìn)行對比，從而判斷是否為導(dǎo)壓管的故障。

1.2 流量控制儀表

流量控制儀表作為儀表自動化設(shè)備重要的組成部分，能夠通過設(shè)備的指示值來判斷儀表是否處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。若指示值顯示為非零數(shù)字時，則可以判斷其處于正常的運(yùn)行狀態(tài)；若指示值顯示為零時，則可以判斷其處于異常的運(yùn)行狀態(tài)，需要對儀表內(nèi)部進(jìn)行檢查，從而深入探究其存在的故障問題。

通常需要對流量控制儀表的以下兩個方面進(jìn)行檢查，從而明確其故障產(chǎn)生原因：①連接儀表。技術(shù)人員對連接儀表進(jìn)行檢查，若連接儀表處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，則需要將顯示儀表作為重點(diǎn)的檢查對象。②顯示儀表。通過對顯示儀表的數(shù)值進(jìn)行分析，若其數(shù)值較高，則可以判斷是引壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要對其進(jìn)行深入的檢查。同時，技術(shù)人員還需要定時觀察顯示儀表，判斷其在規(guī)定時間段內(nèi)的變化情況，若其變化十分頻繁，則可以判斷是技術(shù)人員操作或運(yùn)行流程出現(xiàn)問題，應(yīng)當(dāng)采取針對性的措施來進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

1.3 溫度控制儀表

溫度控制儀表的顯示數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)失真的問題，主要原因是溫度控制儀表內(nèi)部存在故障。因此，對于溫度控制儀表的檢查和維護(hù)工作應(yīng)當(dāng)主要針對顯示器，通過將顯示器的數(shù)值進(jìn)行校對，并且將顯示器指針偏轉(zhuǎn)速度作為依據(jù)，判斷顯示器是否存在問題。若顯示器指針偏轉(zhuǎn)存在明顯的失衡，需要對其進(jìn)行系統(tǒng)的檢查，分析數(shù)值顯示裝置是否存在問題。同時，應(yīng)當(dāng)明確造成數(shù)值異常的原因，從而針對性地制定解決對策，確保溫度控制儀表能夠處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。

1.4 壓力控制儀表

在生產(chǎn)過程中，由于壓力的逐漸變化，儀表指針的死線會導(dǎo)致無法獲得壓力值。造成指針大幅度波動的原因是在壓力控制儀表使用前，技術(shù)人員未能對儀表進(jìn)行校正而引發(fā)的，還有就是管道震動過大，沒有安裝耐震壓力表。此外，壓力控制儀表內(nèi)部裝置問題同樣會引發(fā)相同的現(xiàn)象，且死線的產(chǎn)生也是在測量過程中壓力介質(zhì)凍結(jié)所引發(fā)的。

對壓力控制儀表自身的故障進(jìn)行分析：①壓力控制器部分（例氣動調(diào)節(jié)閥），需要檢查調(diào)節(jié)閥輸入信號是否變化，輸入信號不變化，調(diào)節(jié)閥動作，調(diào)節(jié)閥膜頭膜片漏了；檢查調(diào)節(jié)閥定位器輸入信號是否變化，輸入信號不變化，輸出信號變化，定位器故障；檢查定位器輸入信號是否變化，再查調(diào)節(jié)器輸出是否有變化，若調(diào)節(jié)器輸入無變化，輸出變化，則為調(diào)節(jié)器自身故障。②4～20 mA 輸出問題。一般儀表自動化設(shè)備的信號電流均為4～20 mA，針對此種問題引發(fā)的故障，可以通過檢查儀表的輸出是否有4～20 mA 的輸出，如果有輸出并且輸出的電流值和壓力變送器的量程的比例是對等的，那就說明壓力變送器輸出沒有故障，需要檢查系統(tǒng)的輸入端。如果沒有輸出4～20 mA 就說明儀表的輸出有問題，就要從儀表的輸出入手。此外壓力儀表存在零點(diǎn)漂移問題，具體問題根據(jù)實際安裝區(qū)域和安裝地點(diǎn)來消除誤差。

1.5 調(diào)節(jié)閥卡堵、波動

調(diào)節(jié)閥卡堵和波動故障主要由以下幾個方面造成：①由于調(diào)節(jié)閥內(nèi)部隔膜調(diào)節(jié)閥膜片出現(xiàn)泄漏，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥門處于失效或開關(guān)狀態(tài)，若調(diào)節(jié)閥由于此原因造成故障，則技術(shù)人員需要更換其膜片，才能夠確保調(diào)節(jié)閥的正常運(yùn)行；②由于儀表自動化設(shè)備的控制頻率與調(diào)節(jié)閥控制頻率存在差異，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)波動，可以通過更換調(diào)節(jié)閥門定位器的方式，確保調(diào)節(jié)閥能夠正常運(yùn)行；③由于調(diào)節(jié)閥運(yùn)行過程中，流體長時間沖刷閥芯，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥閥門出現(xiàn)內(nèi)漏，因此技術(shù)人員需要更換閥芯，確保調(diào)節(jié)閥能夠正常運(yùn)行。

2 儀表自動化設(shè)備維護(hù)技術(shù)探究

2.1 加強(qiáng)設(shè)備日常管理維護(hù)

為了使儀表自動化設(shè)備能夠在企業(yè)生產(chǎn)過程中正常運(yùn)行，需要加強(qiáng)對設(shè)備的日常管理維護(hù)工作，充分提升企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，最大程度上避免或降低儀表自動化設(shè)備因故障問題而給企業(yè)造成的損失。由于工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，使用的儀表自動化設(shè)備數(shù)量越來越多，給企業(yè)技術(shù)人員及檢修人員的工作造成一定的困難。為了確保儀表自動化設(shè)備的運(yùn)行能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)活動的需求，應(yīng)當(dāng)不斷優(yōu)化和調(diào)整儀表自動化設(shè)備的日常管理模式。

（1）企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)日常巡回檢查制度，對儀表自動化設(shè)備展開分級管理。由于不同儀器自動化設(shè)備出現(xiàn)故障的原因存在差異，因此可以將儀表自動化設(shè)備的維護(hù)分為一級維護(hù)、二級維護(hù)和全體維護(hù)，將設(shè)備根據(jù)生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行劃分，并明確每一臺設(shè)備的責(zé)任人。明確儀表自動化設(shè)備的責(zé)任分工，能夠有效改善企業(yè)整體的設(shè)備維護(hù)工作，提升設(shè)備維護(hù)水平，從而最大程度上減少影響設(shè)備正常運(yùn)行的故障因素。同時，通過制定科學(xué)的設(shè)備維護(hù)方案，從而使各生產(chǎn)區(qū)域的主管工程師明確自身的任務(wù)職責(zé)。

（2）對儀表自動化設(shè)備進(jìn)行日常檢測，提升技術(shù)人員對儀表自動化設(shè)備的維護(hù)重視程度，組建高質(zhì)量的設(shè)備故障檢修和維護(hù)隊伍，確保儀表自動化設(shè)備能夠處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，延長其使用壽命。

（3）由于不同儀表自動化設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境不同，因此需要重視對于特殊環(huán)境的維護(hù)工作，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障問題，并制定相應(yīng)的解決措施。

2.2 注重設(shè)備生命周期維護(hù)

根據(jù)儀表自動化設(shè)備的生命周期進(jìn)行維護(hù)，能夠有效提高儀表自動化設(shè)備的使用壽命。由于儀表自動化設(shè)備的外部接觸空氣環(huán)境、內(nèi)部介質(zhì)環(huán)境以及儀表安裝位置存在差異，即便是同一臺儀表自動化設(shè)備，也會由于工作環(huán)境的差異，導(dǎo)致其使用壽命不同。因此，為了解決儀表自動化設(shè)備受到工作環(huán)境影響較大的問題，應(yīng)當(dāng)深入分析和探究其生命周期在當(dāng)前工作環(huán)境中的狀態(tài)，采取針對性的措施，最大程度上延長儀表自動化設(shè)備的使用壽命，確保設(shè)備能夠在企業(yè)生產(chǎn)過程中處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。

應(yīng)當(dāng)結(jié)合科學(xué)的理論基礎(chǔ)以及實際工作經(jīng)驗，深入分析儀表自動化設(shè)備的生命周期成本，預(yù)測設(shè)備的生命周期，從而制定相應(yīng)的儀表設(shè)備維護(hù)管理計劃。針對企業(yè)常見的幾類儀表自動化設(shè)備，展開針對性的生命周期維護(hù)工作：①測量儀表。在企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行過程中，測量儀表主要對生產(chǎn)環(huán)境的溫度、空氣濕度、壓力等進(jìn)行測量。因此，在測量儀表的維護(hù)過程中，需要首先分析在同一工作環(huán)境下容易造成的故障類型及主要原因，針對性地采取相應(yīng)的預(yù)防和解決措施。要根據(jù)設(shè)備的工作強(qiáng)度及重要性進(jìn)行分類，針對關(guān)鍵性設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保各種類型的儀表設(shè)備能夠正常運(yùn)行。②控制系統(tǒng)設(shè)備。一般情況下，企業(yè)使用的控制系統(tǒng)可靠性較高、故障較少，應(yīng)當(dāng)將控制系統(tǒng)的報警設(shè)備設(shè)置在系統(tǒng)周邊的安全區(qū)域，提升控制系統(tǒng)的使用壽命。③執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在企業(yè)實際生產(chǎn)過程中，由于儀表調(diào)節(jié)閥應(yīng)用范圍較廣，因此容易受到諸多影響因素的限制，導(dǎo)致其出現(xiàn)較多的故障，應(yīng)當(dāng)加大對執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分的維護(hù)重視程度，從而有效提升其使用壽命。

2.3 加強(qiáng)設(shè)備預(yù)防性的維護(hù)

為了充分提升儀表自動化設(shè)備的運(yùn)行水平，要加強(qiáng)對設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)，最大程度上提高維護(hù)工作的效率及質(zhì)量。

（1）可以采用TPM 等規(guī)范化的生產(chǎn)維護(hù)方式，嚴(yán)格規(guī)范制定、執(zhí)行、效果評估和優(yōu)化等環(huán)節(jié)的工作，不斷完善和調(diào)整儀表自動化設(shè)備的檢查和維護(hù)措施，使維護(hù)工作能夠高質(zhì)量、高效率地完成。同時，為了充分發(fā)揮TPM 生產(chǎn)維護(hù)方式的作用，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同儀表設(shè)備的實際運(yùn)行情況進(jìn)行分析，確保此生產(chǎn)維護(hù)方式能夠滿足實際儀表設(shè)備的生產(chǎn)需求。具體TPM維護(hù)工作可以從以下3個方面進(jìn)行：①在進(jìn)入企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場時，需要了解設(shè)備實際運(yùn)行環(huán)境及運(yùn)行狀態(tài)；②結(jié)合儀表自動化設(shè)備實際運(yùn)行情況和產(chǎn)生故障的原因，深入分析和探索故障產(chǎn)生規(guī)律，從中獲得維護(hù)經(jīng)驗；③規(guī)范儀表設(shè)備的維護(hù)工作，針對設(shè)備保養(yǎng)、維修和操作等環(huán)節(jié)制定嚴(yán)格的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

（2）可以采用自動化診斷技術(shù)，在儀表自動化設(shè)備中安裝動態(tài)化監(jiān)測設(shè)備和診斷設(shè)備，實現(xiàn)對儀表設(shè)備運(yùn)行全過程的監(jiān)控，并結(jié)合監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行診斷，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程中存在的問題，從而針對性地開展維護(hù)工作。

（3）應(yīng)當(dāng)對儀表自動化設(shè)備進(jìn)行規(guī)范化管理，結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)流程以及儀表自動化設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，選擇合理的儀表設(shè)備，全面分析其型號、價格、質(zhì)量及性能等因素，確保儀表自動化設(shè)備能夠具有較高的性價比，并提升儀表設(shè)備的使用壽命。

2.4 明確維護(hù)工作的側(cè)重點(diǎn)

由于儀表自動化設(shè)備的工作較為復(fù)雜，因此需要專業(yè)的技術(shù)人員開展維護(hù)管理工作，并且明確維護(hù)工作的側(cè)重點(diǎn)，盡可能地提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)當(dāng)對重點(diǎn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，將儀表自動化設(shè)備的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)維護(hù)和保養(yǎng)。

（1）對于閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，需要對其自動模式進(jìn)行控制，若在系統(tǒng)檢查過程中存在問題，應(yīng)當(dāng)及時將自動模式轉(zhuǎn)化為手動模式，從而減少其給整體生產(chǎn)工作造成的影響。同時，要對相關(guān)生產(chǎn)工藝進(jìn)行調(diào)整，結(jié)合整體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，制定相應(yīng)的維護(hù)方案，使設(shè)備能夠快速投入使用。

（2）對于運(yùn)行系統(tǒng)，企業(yè)應(yīng)當(dāng)選擇專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行檢查和維護(hù)工作，充分提升自身的維護(hù)意識，并且與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和個人利益相結(jié)合，最大程度上避免對企業(yè)造成的損失。

2.5 提升技術(shù)人員專業(yè)素質(zhì)

由于儀表自動化設(shè)備的檢測和維護(hù)工作需要較高的專業(yè)技術(shù)水平，因此企業(yè)需要加強(qiáng)對相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)和管控，將技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)水平與維護(hù)工作成果相結(jié)合，重視對技術(shù)人才的培養(yǎng)和管理。企業(yè)要不斷優(yōu)化和調(diào)整人才培訓(xùn)工作，加大對教育培訓(xùn)方面的投入，充分提升企業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)。要加大對人才的引進(jìn)工作，及時向高校和社會招納專業(yè)化人才，不斷提升儀表自動化設(shè)備檢查與維護(hù)隊伍的整體素質(zhì)。

3 結(jié)束語

儀表自動化設(shè)備的應(yīng)用在工業(yè)建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用，由于在實際運(yùn)行過程中，儀表自動化設(shè)備存在較多的問題，嚴(yán)重影響到儀表的安全運(yùn)行。因此，為了延長儀表自動化設(shè)備的使用壽命，應(yīng)當(dāng)加大對故障分析的重視程度，不斷提升技術(shù)人員的安全維護(hù)意識及專業(yè)技能，明確維護(hù)工作的側(cè)重點(diǎn)，制定針對性的解決對策，確保儀表自動化設(shè)備能夠安全可靠的運(yùn)行。