化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表的管理與維護分析

李 棟，馬永潔

（1.陜西陜化煤化工集團有限公司電儀分廠，陜西 渭南 714100；2.陜西煤業(yè)化工技術研究院有限責任公司華州分公司，陜西 渭南 714100）

引言

近年來，隨著新技術與傳統(tǒng)化工監(jiān)測的不斷融合，有力地推動了化學儀表的發(fā)展。可編程控制器的引入大大提高了設備和儀器的智能自動化程度?；どa(chǎn)裝置中現(xiàn)場儀表不合理的管理方式，不僅會縮短儀表的使用壽命，還會增加儀器停機的次數(shù)，甚至會導致嚴重的生產(chǎn)事故發(fā)生，給企業(yè)財產(chǎn)安全和員工的人身安全帶來風險，導致企業(yè)出現(xiàn)經(jīng)濟風險。

1 化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表種類及功能

化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表主要是為了實現(xiàn)設備檢測以及工藝流程的運行參數(shù)，主要包括壓力、溫度、液位和流量等，測量值直接顯示在儀表盤或電子顯示屏上，從而確保在線實時監(jiān)控，通過中央數(shù)據(jù)平臺收集和整理各生產(chǎn)單元的現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)，有些裝置也需要手動操作。數(shù)據(jù)采集后，將數(shù)據(jù)傳輸給反應器，以適應工業(yè)生產(chǎn)中不同反應產(chǎn)物的輸入量以及反應環(huán)境條件，通過既定的程序以及控制方式，對變量的變化趨勢和控制方式進行合理切換[1]。按照規(guī)定的控制程序和手段進行處理。生產(chǎn)裝置儀表分類方式有多種，根據(jù)實現(xiàn)方式分類，可分為三種類型：字幅圖像式、數(shù)字式和模擬式。

隨著儀表行業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的現(xiàn)場儀表被用于生產(chǎn)設施，其使用功能也逐步提高，基本實現(xiàn)化工生產(chǎn)大部分參數(shù)的實時監(jiān)控和設備運行參數(shù)的控制，儀表設備實際投入應用也越來越符合標準規(guī)范，未來發(fā)展階段，下一步將是生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表向智能化、自動化方向的進一步發(fā)展?；どa(chǎn)中最常用的儀器是檢測儀表和控制儀表。決定化工儀器性能的關鍵參數(shù)主要有準確度、靈敏度、穩(wěn)定性、可靠性和復現(xiàn)性。因此，在生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表管理和維護中應特別注意以上五個方面，以確保儀表的功能要求能夠滿足實際生產(chǎn)要求。

2 化工儀表常見故障

2.1 儀表短路故障

在化工儀表的實際檢測過程中，最常見的就是短路問題。其中熱偶短路故障最多，主要是由于化學儀表接線發(fā)生位移、虛接等問題，或儀表被腐蝕而不能正常工作。而且，儀器長時間運行后，肯定會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，如果熱量超過裝置的設計要求，就會導致短路故障，最終使化工生產(chǎn)受到影響無法正常運行。

2.2 漏電流影響

如果多個信號傳輸回路都裝設在同一傳輸通道，則會因線路絕緣老化而出現(xiàn)漏電故障，從而對周圍信號強度產(chǎn)生影響。在某些基于電源系統(tǒng)的測量裝置和執(zhí)行系統(tǒng)中，信號傳感器會發(fā)生漏電并連接到帶電體，現(xiàn)場端根據(jù)電源電壓提供電力供應，在某些情況下，電源和信號線之間可能會發(fā)生短路，燒毀設備。

2.3 高壓電磁

對于化工儀表周圍存在高壓設備和化學儀器的，干擾電壓通常因輸入電路中分布的容量導致。由于高頻干擾，最終在輸入電路的感應和冷凝環(huán)境中會出現(xiàn)觸點的開關效應，當觸點開關啟動后會產(chǎn)生電火花，這是影響觸點電路可靠運行的典型高頻干擾源。事實上，大多數(shù)化學測量儀器都是在低頻模式下工作，實際效率有限，因此不會受到太大的影響。

3 現(xiàn)場儀表的管理與維護措施

3.1 熟悉各類儀表性能

為了提高生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表的性能，充分發(fā)揮維修管理的有效性，有必要全面知曉儀表的工作原理、具體性能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、使用注意事項、易損件等，這樣才能有效分析實際設備故障問題以及設備升級的相關問題，從而精準優(yōu)化設備。為了有效控制設備故障程度，盡量減少故障造成的損失，工作人員必須掌握不同儀表的性能。在實踐中，由于主觀經(jīng)驗的影響而導致錯誤損失的現(xiàn)象并不罕見，因此，在具體工作中必須遵守不同設備的操作說明，避免人為因素造成的影響。以控制閥的故障問題為例，在出現(xiàn)此類故障的情況下，維護人員必須完全熟悉處理方式，能夠應用標準的檢測方式進行故障排查。由控制閥原因?qū)е碌墓收希诰S修之前必須關閉控制閥[2]。只有在維修完成后，才能將控制閥重新安裝到系統(tǒng)中。

3.2 落實儀表日常檢查工作

盡管許多化工企業(yè)使用大量自動化儀表，定期將化工生產(chǎn)裝置的測試數(shù)據(jù)發(fā)送至主控制室，但設備和管道故障后，信息傳輸就會嚴重受阻，將嚴重影響員工對化工生產(chǎn)單位實際情況的了解和控制，并大幅度降低決策的準確性?；て髽I(yè)應聘請專人定期檢查現(xiàn)場設備和儀表，詳細記錄不同儀器的實際使用狀況以及運行狀況，從而保障當故障發(fā)生時有基本的數(shù)據(jù)依據(jù)，并了解設備的日常運行，有效降低事故風險。日常校準的主要目的是解決設備實際工作中存在的測量誤差，實現(xiàn)行業(yè)規(guī)范標準化。在生產(chǎn)過程中，化工企業(yè)根據(jù)相關行業(yè)要求和規(guī)范，定期對儀器設備進行檢驗，以確保測量儀器的數(shù)據(jù)準確性?，F(xiàn)場校準結(jié)果必須結(jié)合實際工作，如果現(xiàn)場儀表誤差較大，則應及時糾正并查明出現(xiàn)誤差的原因，并快速上報。如果出現(xiàn)故障，那么設備必須由計量檢測部門進行校驗?，F(xiàn)場儀表故障判斷流程如圖1 所示。

圖1 現(xiàn)場儀表故障判斷流程圖

嚴格執(zhí)行化工生產(chǎn)裝置儀表的日常維護管理標準，有效監(jiān)督日常維護質(zhì)量，避免發(fā)生儀表故障、記錄錯誤數(shù)據(jù)，影響化工生產(chǎn)的順利進行。如果未正確調(diào)整化工生產(chǎn)裝置的運行參數(shù)，將導致裝置故障，縮短化工生產(chǎn)裝置的維護周期，增加裝置的維護頻率，增大企業(yè)的維護成本，降低經(jīng)濟效益。

3.3 控制儀表使用溫度

化工生產(chǎn)裝置的現(xiàn)場儀表必須按照規(guī)范標準完成設備運行工作，由于化工生產(chǎn)過程耗時長，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，如高溫、高壓等，儀表設備必須在此環(huán)境中長時間工作，會超過使用規(guī)范條件，必然導致測量精度降低。根據(jù)設備使用環(huán)境的要求，相關單位應盡可能保持環(huán)境干燥。儀表設備如果需要安裝在室外，最好選擇容器外側(cè)或高平臺環(huán)境，以防止儀器長期暴露在陽光下。高溫下，閥門必須充滿油潤滑脂，正常開啟和關閉是檢查的另一個重要方面。夏天，要注意防暑降溫和防雨。冬季，防凍措施是現(xiàn)場設備維護的重要工作。此外，化學生產(chǎn)資料的校準和標定應按照固定時間進行，還要重視定期排水。儀器的長期工作必然會受到周圍環(huán)境或者管路內(nèi)部介質(zhì)污染，污染問題也將會導致實際儀表測量數(shù)據(jù)準確性下降，建議化工企業(yè)定期進行設備的保養(yǎng)工作，避免儀器外部零件過度磨損或發(fā)生腐蝕問題，才能增加儀器的壽命。如果生產(chǎn)環(huán)境惡劣或雜質(zhì)較多，可相應縮短清潔時間間隔。

3.4 掌握現(xiàn)場儀表操作方法

測量數(shù)據(jù)的準確性直接影響化工生產(chǎn)的質(zhì)量，為了有效保證化工生產(chǎn)裝置中現(xiàn)場儀表的正常工作，有必要對儀表的工作原理、結(jié)構(gòu)、常見誤差和性能進行了解，并學習儀器故障診斷和維護的相關專業(yè)知識，確保儀器出現(xiàn)故障能夠及時處理。儀表的實際應用中，必須按照說明書要求的規(guī)范標準進行操作，防止出現(xiàn)妨礙儀表正常運行的故障[3]。現(xiàn)場儀表設備應根據(jù)其性能進行維護及保養(yǎng)工作，以延長其使用壽命。如果儀表在使用過程中發(fā)生故障問題，應按照規(guī)范標準的檢修程序進行適當?shù)臋z查和維護，如果控制閥發(fā)生故障，在明確控制閥的故障主要是由控制閥失靈引起時，必須先關閉控制閥，再對相應的控制閥進行檢修，最后將控制閥連接到系統(tǒng)上。

3.5 培養(yǎng)專業(yè)儀表管理維護人員

化工廠的現(xiàn)場儀表管理必須涵蓋多個方面，并且實際需要管理的儀表數(shù)量很多，因此，需要管理人員具有高度專業(yè)技術能力。首先，化工企業(yè)應認識到專業(yè)化管理對化工生產(chǎn)的重要性，對工作人員定期培訓相關知識和技能，培訓內(nèi)容必須符合實際工作需要，管理培訓可以結(jié)合績效考核業(yè)績，才能實現(xiàn)工作人員專業(yè)素養(yǎng)的提升。其次，儀表管理工作人員應時刻保持認真負責的工作狀態(tài)，不斷學習管理專業(yè)技能和現(xiàn)場儀表相關管理知識，還要定期進行巡檢，對工作進行定期總結(jié)，不斷提高個人專業(yè)素質(zhì)水平。最后，化工企業(yè)應建立適當?shù)莫剳椭贫?，提高管理者的工作積極性。在合理的范圍內(nèi)提高工作人員薪酬待遇，定期組織業(yè)務培訓，建立一支高素質(zhì)、專業(yè)化的管理和維護團隊。

4 結(jié)語

化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表的管理和維護是綜合性較強的工作，并且實際工作涉及多個部門，在具體的工作過程中，需要專業(yè)的儀表管理人員完成相應的工作。因此，化工企業(yè)應注重掌握儀表性能、明確現(xiàn)場儀表日常維護保養(yǎng)、制定儀表信息控制方法，同時提高相關工作人員專業(yè)素質(zhì)，進一步推動化工企業(yè)儀表管理和維護工作。