自動化儀表的故障分析及維護(hù)

楊少丹

摘要：微電子、計算機(jī)、信息處理等技術(shù)日益更新和發(fā)展，自動化已經(jīng)成為各個行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，這些技術(shù)對自動化儀表的應(yīng)用與發(fā)展有很大的推動作用，進(jìn)而推動了我國工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步。目前，自動化儀表不僅具有高速、可靠、安全等特性，更想著智能化、開放性、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。本文主要就自動化儀表的故障進(jìn)行了分析，并針對其故障問題提出了相應(yīng)的維護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：自動化儀表；故障；維護(hù)

自動化具有功能繁多的特點，例如測量、控制、報警等功能。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中應(yīng)用自動化儀表，能夠提升生產(chǎn)效率和安全性，目所以其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。然而，在實際使用的過程中，自動化儀表也會出現(xiàn)各種各樣的故障，這些故障不僅會影響儀表的使用，還會影響工業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。所以，技術(shù)人員要做好儀表的檢修與維護(hù)工作，及時發(fā)現(xiàn)儀表中的潛在隱患并加以排除，從而保障自動化儀表的使用效率。

一、自動化儀表的故障分析

（一）溫度控制儀表

如果儀表的溫度指示值出現(xiàn)變化遲緩、沒有隨溫度變化而變化、數(shù)值過大或過小等現(xiàn)象，則表示溫度控制儀表出現(xiàn)了故障。導(dǎo)致故障的原因有很多，常見的有：補償導(dǎo)線斷線、熱電阻故障等等。如果沒有設(shè)置合理的PID參數(shù)，溫度指示值會有明顯的震蕩情況，且震蕩反應(yīng)十分不穩(wěn)定；如果沒有采用正確的工藝操作方式，指示值會出現(xiàn)比較明顯的波動，但波動并不快速；如果非人為原因，則有可能是儀表本身存在故障問題。在對該儀表進(jìn)行故障分析和排除時，首先要了解儀表故障是否是人為原因，如果是儀表本身存在故障，則要測量元件、補償線等配件，了解故障位置；其次，要對調(diào)節(jié)閥及其定位器進(jìn)行檢查，分析其信號輸入是否存在問題?？梢酝ㄟ^不同信號輸入時所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)變化來分析。例如，小幅度調(diào)節(jié)輸入信號，但出現(xiàn)了大幅度的數(shù)據(jù)變化，則說明調(diào)節(jié)器故障。

（二）壓力控制儀表

可以通過指示值的波動情況判斷壓力控制儀表是否出現(xiàn)故障，如果儀表指針波動明顯且快速，不是儀表自身故障，就是PID參數(shù)設(shè)置不合理。儀表故障有很多中，如壓力傳感器損壞、DCS卡件損壞等等。如果工藝操作程序正確，但指示值沒有做出相應(yīng)的變化，說明測量系統(tǒng)存在問題；如果存在過載現(xiàn)象，主要要對引壓導(dǎo)管進(jìn)行檢查，導(dǎo)管堵塞、儀表老化等情況都會導(dǎo)致過載現(xiàn)象的發(fā)生。如果不是堵塞問題，則可能是壓力變送器輸出系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，要對系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查和分析。

（三）流量控制儀表

如果指示值顯示出過大的數(shù)值或過小的數(shù)值則說明流量控制儀表存在故障問題。數(shù)值過大，可能是由人為原因產(chǎn)生，主要由工藝操作不當(dāng)引發(fā)。對此，可以調(diào)整調(diào)節(jié)閥。如果調(diào)整后故障依舊存在，可能是儀表系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問題，要檢查兩個系統(tǒng)，一個是引壓系統(tǒng)，另一個是故障傳送系統(tǒng)；如果數(shù)值過小，要檢查調(diào)節(jié)閥開度是否標(biāo)準(zhǔn)，如果標(biāo)準(zhǔn)，則有兩種可能，一種是系統(tǒng)壓力存在問題，另一種是管路堵塞。反之，則儀表故障；此外，引發(fā)儀表故障的原因也可能是差壓變送器的正壓室出現(xiàn)泄露問題等原因。技術(shù)人員要從多個方面入手，確保故障的徹底排除。

（四）液位控制儀表

如果指示值出現(xiàn)異常，則說明液位控制儀出現(xiàn)故障。此時，首先要檢查儀表是否存在故障問題；其次對液位進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)的過程中觀察液位是否穩(wěn)定，如果沒有明顯變化，則要進(jìn)一步檢查控制系統(tǒng)；最后，如果液位有明顯變化，可能是人為原因引起問題，要確認(rèn)工藝操作各個步驟是否準(zhǔn)確。在應(yīng)用差壓式液位控制儀表時，如果其指示值不同于現(xiàn)場直讀式指示儀表，則說明儀表存故障。首先要檢查現(xiàn)場直讀式指示儀表，該儀表沒有故障問題，則需要檢查負(fù)壓導(dǎo)管封液，了解其是否存在滲漏問題。若不是滲漏問題，需要檢查儀表負(fù)遷移量。

二、自動化儀表的維護(hù)措施

（一）規(guī)范操作，提升操作人員專業(yè)素質(zhì)

為了保障工業(yè)生產(chǎn)安全穩(wěn)定的運行，做好自動化儀表故障檢修和預(yù)防工作十分重要。在引發(fā)儀表故障的各項原因里，人為原因占據(jù)很大的比例。所以，首先要規(guī)范工藝操作技術(shù)，確保操作的科學(xué)性，嚴(yán)格監(jiān)督工作人員的日常操作行為，如果發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作等行為一定要予以嚴(yán)厲的處罰。目前，許多工廠、企業(yè)的設(shè)備管理制度已經(jīng)逐漸落后，隨著機(jī)械設(shè)備的日益更新和發(fā)展，設(shè)備管理制度也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母潞屯晟?，確保制度規(guī)范與日常工作和設(shè)備操作要求相符；其次，要加強工作人員的篩選和培訓(xùn)。在聘請工作人員時，要確保其具有相應(yīng)的技術(shù)水平和專業(yè)知識，要對應(yīng)聘人員進(jìn)行嚴(yán)格的考核，根據(jù)考核結(jié)果對其進(jìn)行崗位分配。在日常工作中，要增加工作人員的培訓(xùn)機(jī)會，通過培訓(xùn)熟練工作人員的操作技術(shù)并傳授更多現(xiàn)代化的技術(shù)和經(jīng)驗，從而提升操作的準(zhǔn)確性和高效性；最后，做好監(jiān)督工作人員的日常維護(hù)、檢修工作，要使其逐漸形成規(guī)律，避免工作人員出現(xiàn)遺忘、遺漏等問題，進(jìn)而及時發(fā)現(xiàn)儀表和系統(tǒng)中存在的問題，并有效排除故障。進(jìn)而不僅提升儀表設(shè)備的使用壽命，還能提升其使用效率，對工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的提升有很大的推進(jìn)作用。

（二）定期維護(hù)，及時排查潛在故障問題

為了確保儀表設(shè)備的穩(wěn)定運行，避免故障問題帶來的影響，就要定期進(jìn)行儀表的檢查和維護(hù)工作，了解儀表設(shè)備的運行情況，根據(jù)其使用情況判斷其是否存在故障問題。電源、調(diào)節(jié)閥等位置都是比較容易發(fā)生故障的位置，檢查人員要對故障易發(fā)處進(jìn)行纖細(xì)的檢查，如果有結(jié)構(gòu)燒焦、熔掉等現(xiàn)象，說明設(shè)備存在問題。通常，定期維護(hù)工作可以從以下幾個方面入手：首先，做好巡回檢查工作，制定相應(yīng)的檢查制度，根據(jù)儀表的分布范圍和分布數(shù)量，制定巡回路線和間隔周期，確保巡回工作的效率和科學(xué)。管理人員要嚴(yán)格遵守規(guī)范制度，詳細(xì)閱讀《設(shè)備維護(hù)檢查規(guī)程》，根據(jù)規(guī)程要求開展工作。詳細(xì)檢查儀表的運行情況，如果發(fā)現(xiàn)問題要及時采取有效的維修措施，并進(jìn)行故障的記錄和上報；其次，定期排污。儀表設(shè)備中，許多部件都容易出現(xiàn)冷凝、結(jié)晶、粉塵等異物，這些異物在管道或壓閥內(nèi)部長時間沉積，很容易造成堵塞等問題，進(jìn)而引發(fā)儀表故障。所以，要定期進(jìn)行排污工作，將變送器、液位計等部件中的污漬雜物清除干凈。此外，還要做好冬季防護(hù)工作。自動化儀表需要在固定溫度范圍內(nèi)工作，如果溫度過低會導(dǎo)致儀表凍結(jié)，影響儀表的準(zhǔn)確性，甚至引發(fā)故障問題。冬季溫度較低，要進(jìn)一步加強巡回檢查工作。檢查人員詳細(xì)檢查保溫材料的使用情況；最后，防腐和防雷。儀表內(nèi)部有很多敏感元件，如靶心、彈簧管等等，這些元件精小、敏感，容易收到外界的腐蝕，進(jìn)而失去作用，影響整個儀器的運行。所以，要做好防腐工作。可以采用隔離和部件材料更換兩種方式，可以將膜片安裝在部件和介質(zhì)中間，或者在二者中間注入液體、氣體等，避免二者接觸引發(fā)腐蝕問題。如果更換部件材料，可以選擇非金屬材料。此外，自動化儀表也容易受到雷電的影響，所以要做好防雷工作，設(shè)計有效的接地系統(tǒng)和電涌保護(hù)，從而保障電子部件不會受到雷擊的影響。

結(jié)語：

綜上所述，自動化儀表使用的過程中，其可能受到各種因素的影響，進(jìn)而產(chǎn)生故障。為了確保儀表的穩(wěn)定運行，一定要做好儀表故障的檢測和維護(hù)工作，及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障問題并盡快排除。

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（作者單位：西安秦華天然氣有限公司）