石油化工行業(yè)自動(dòng)化儀表故障分析及排除探討

張建華

（新疆油田公司百口泉采油廠，新疆 克拉瑪依 834000）

隨著科技的持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)石化行業(yè)的自動(dòng)化水平開始有了明顯的增長，如今，該行業(yè)所使用的自動(dòng)化儀表種類日益豐富，常見的包括流量、溫度、壓力等儀表。受多方面原因的影響，這些自動(dòng)化的檢測設(shè)備在日常使用環(huán)節(jié)容易產(chǎn)生不同方面的故障，對此，自動(dòng)化儀表檢修人員應(yīng)全面掌握儀表的操作流程和工作原理，對其故障根源進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并在更短的時(shí)間里對其故障進(jìn)行排除，從而及時(shí)完成生產(chǎn)恢復(fù)，提升生產(chǎn)效率。

1 石油化工行業(yè)中自動(dòng)化儀表的應(yīng)用

（1）壓力儀表。壓力控制在對整個(gè)石化生產(chǎn)領(lǐng)域起到關(guān)鍵性的功能，在安全生產(chǎn)狀態(tài)下，這類儀表的壓力，通常不能超過300MPa。如今，石化公司所運(yùn)用的壓力儀表，涉及三大種類，即液柱式、活塞式、彈性式檢測設(shè)備。

（2）溫度儀表。石油化工企業(yè)的加工和生產(chǎn)廠房主要使用溫度儀表對管道溫度和現(xiàn)場設(shè)備溫度進(jìn)行監(jiān)測，最低溫度要超過-200℃，最高要控制在1800℃內(nèi)。隨著總線技術(shù)持續(xù)發(fā)展，溫度一體化控制系統(tǒng)將會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展和完善。

（3）流量儀表。流量儀表分為質(zhì)量流量、氣體流量、體積流量等，共同構(gòu)成了石化企業(yè)重要基礎(chǔ)流量信息。所以，石油化工企業(yè)要逐步提升流量儀表的精準(zhǔn)程度，在對流量進(jìn)行考查之際，需要遵循穩(wěn)定與優(yōu)化規(guī)則，為了保證流量儀表在單位時(shí)間里精準(zhǔn)地獲得流體體積數(shù)據(jù)，需要增加壓力和溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)。這樣流量數(shù)據(jù)才能為石油化工企業(yè)提供重要決策參考的信息。

（4）物位儀表。根據(jù)測量方法的不同，物位液位計(jì)又可以進(jìn)一步分成連續(xù)與定點(diǎn)測量兩大類，后者就是對物體是否處于特定上下限區(qū)間，或者說，處于某個(gè)范圍，為此，又可以將其稱作物位開關(guān)。連續(xù)測量模式主要是指能對變化的物位情況進(jìn)行持續(xù)不間斷的測量。

2 石油化工行業(yè)自動(dòng)化儀表主要故障及排除

（1）壓力儀表常見故障及排除。如果容器中的壓力讀數(shù)過高或者過低，此時(shí)需要對其中介質(zhì)進(jìn)行區(qū)分，了解是氣體還是液體，進(jìn)而對該儀表工藝過程進(jìn)行科學(xué)控制。首先，如果指示儀表頻繁出現(xiàn)波動(dòng)和振蕩，需要對工藝操作是不是產(chǎn)生改變進(jìn)行查閱，分析其動(dòng)態(tài)問題是因?yàn)楣に囌{(diào)節(jié)存在局限性，還是因?yàn)镻ID參量沒有科學(xué)的設(shè)定。其次，如果壓力指示表發(fā)生死線情況，在有關(guān)工藝操作進(jìn)行了調(diào)整，然而，壓力指示值尚未產(chǎn)生其他改變，此時(shí)，該故障對應(yīng)的就是測量系統(tǒng)產(chǎn)生了相關(guān)問題，需要對導(dǎo)管系統(tǒng)進(jìn)行檢測，查看是不是被擁堵，如果正常，就需要對變送模塊的輸出系統(tǒng)進(jìn)行檢測。

（2）溫度儀表常見故障及排除。首先，該檢測設(shè)備讀數(shù)過高或者過低，這主要是該檢測設(shè)備產(chǎn)生故障，這類系統(tǒng)的測量具有滯后性，很難出現(xiàn)突然性改變，該種情況下，主要是熱電阻、變送器或者熱電偶等部件產(chǎn)生了故障。其次，這種檢測設(shè)備的指示值出現(xiàn)了緩慢較大的波動(dòng)，這主要是因?yàn)楣に囋O(shè)計(jì)存在局限性，如果沒有異常，那么就是控制系統(tǒng)有了嚴(yán)重問題。最后，如果溫度儀表出現(xiàn)自身故障，需重點(diǎn)做好下面幾項(xiàng)工作：第一，對儀表本體阻值等信息的動(dòng)態(tài)改變進(jìn)行認(rèn)真測試，如果該信號沒有產(chǎn)生明顯改變，但是溫度顯現(xiàn)輸出有了沒有的變動(dòng)，意味著儀表本體有了故障。第二，對檢測設(shè)備本體毫安電流值信號錄入的動(dòng)態(tài)改變進(jìn)行檢查，若是沒有產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的輸入信號，意味著該儀表的變送器內(nèi)部電子元件燒壞；第三，對溫度檢測設(shè)備信號輸入卡件通道的動(dòng)態(tài)改變進(jìn)行檢查，如果在未改變輸入信號的情況下出現(xiàn)了輸出信號的變化，則說明DCS系統(tǒng)卡件的通道出現(xiàn)了故障。

（3）流量儀表常見故障及排除。若是這個(gè)檢測設(shè)備的顯示最低值，那么需要對檢測設(shè)備的電源情況進(jìn)行檢查，如果一切正常，那么就是顯示器產(chǎn)生故障。該裝置形成故障的主要因素體現(xiàn)在：機(jī)械式流量計(jì)齒輪被卡、濾網(wǎng)被堵；導(dǎo)管出現(xiàn)擁堵；正壓室產(chǎn)生了滲漏等。如果現(xiàn)場檢測設(shè)備也展示了最小值，那么需要對閥開度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，若是該參數(shù)為零值，則基本上可以判斷調(diào)節(jié)器至調(diào)節(jié)閥這一段產(chǎn)生故障。如果現(xiàn)場與流量控制設(shè)備，都顯示的為最小值，而且調(diào)節(jié)閥開度沒有故障，那么就很有可能產(chǎn)生管路擁堵，缺乏壓力，介質(zhì)結(jié)晶等。

（4）物位儀表常見故障及排除。當(dāng)液位控制儀表顯示最小值或最大值時(shí)，應(yīng)先查看檢測儀表正常與否，若檢測儀表顯示正常，可通過手動(dòng)相關(guān)工藝調(diào)節(jié)閥對液位進(jìn)行調(diào)控，查看液位相關(guān)變化情況。如果液位在相應(yīng)范圍之內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定，意味著液位的本身有了相應(yīng)故障，如果液位計(jì)數(shù)值出現(xiàn)相應(yīng)變化，意味著工藝系統(tǒng)有了相應(yīng)故障，需要對工藝層面的問題進(jìn)行查找。在現(xiàn)場直接讀取相關(guān)磁浮檢測設(shè)備與差壓式液位控制設(shè)備在讀數(shù)上存在著不同，此時(shí)，需要對前者進(jìn)行檢查，確保其正常，然后再對后者是不是出現(xiàn)了負(fù)壓導(dǎo)管滲漏問題進(jìn)行檢查。如果有了滲漏問題，就需要對其進(jìn)行重新封灌，完成零點(diǎn)調(diào)整。若是沒有發(fā)現(xiàn)有滲漏，就需要對零點(diǎn)負(fù)遷移量進(jìn)行檢查，如果該指標(biāo)有問題，應(yīng)對遷移量進(jìn)行重新調(diào)整，直至儀表顯示正常。

3 石油化工行業(yè)自動(dòng)化儀表故障的預(yù)防策略

（1）優(yōu)化儀表設(shè)計(jì)。在儀表設(shè)計(jì)過程中，不但要考慮儀表的功能性，也要考慮儀表的實(shí)用性，使得石化公司對生產(chǎn)工藝技術(shù)改變后，自動(dòng)化儀表仍能繼續(xù)使用。為此，對海內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行積極引入，持續(xù)改善該儀表的質(zhì)量。與此同時(shí)，儀表設(shè)計(jì)人員不能僅注重儀表的經(jīng)濟(jì)效益，更應(yīng)關(guān)注市場需要。在設(shè)計(jì)自動(dòng)化儀表前，要對石油化工市場進(jìn)行行情調(diào)研，確保設(shè)計(jì)出的儀表能夠真正在生產(chǎn)實(shí)踐過程中發(fā)揮實(shí)效，適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)踐的需要。此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)樹立整體觀念，不僅要對儀表核心模塊進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)，還應(yīng)對小部件的設(shè)計(jì)做到認(rèn)真負(fù)責(zé)，確保自動(dòng)化儀表能夠在運(yùn)行過程中保持整體協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）做好技術(shù)管理。一是強(qiáng)化質(zhì)量檢測。石化公司要對自身儀表的質(zhì)量檢測給予強(qiáng)化管理，在對儀表進(jìn)行采購之際，還需要按照諸多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對其進(jìn)行質(zhì)量檢測，使得儀表品質(zhì)更好達(dá)標(biāo)，避免發(fā)生儀表運(yùn)行故障。二是這種儀表管理。在具體石化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中要對其進(jìn)行強(qiáng)化管理，保證工藝生產(chǎn)井然有序運(yùn)行。此外，還需要對其進(jìn)行檢查維修，尤其是對儀表部分細(xì)節(jié)情形進(jìn)行及時(shí)處理，并對儀表故障概率進(jìn)行降低，使得石油化工公司損失得到顯著降低，應(yīng)注意的是，這項(xiàng)管理工作具有系統(tǒng)與專業(yè)性，公司需要對諸多規(guī)制進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定，而且還需要按照規(guī)范，對該儀表的管理工作進(jìn)行有條不紊地開展，全面提升對自動(dòng)化儀表的管理和維護(hù)能力。

（3）完善控制方法。一是自適應(yīng)控制。這種控制就是利用自動(dòng)化調(diào)節(jié)，對該設(shè)備進(jìn)行調(diào)控，對其工作環(huán)境進(jìn)行感知，從而優(yōu)化其運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而增強(qiáng)其適應(yīng)性，同時(shí)，還能對環(huán)境進(jìn)行靈活適應(yīng)，使得工作模式得到改善，更好地滿足生產(chǎn)所需。自動(dòng)調(diào)節(jié)器主要利用自動(dòng)感知系統(tǒng)判斷具體的生產(chǎn)情況，當(dāng)生產(chǎn)狀況發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)化提示，并對其進(jìn)行科學(xué)調(diào)控，在科技持續(xù)進(jìn)步下，這種調(diào)節(jié)裝置能夠更好地實(shí)現(xiàn)科學(xué)與智能化。二是最優(yōu)控制。這種控制就是對儀表系統(tǒng)功能優(yōu)勢進(jìn)行最大限度發(fā)揮，使得儀表運(yùn)轉(zhuǎn)效率明顯增長。與以往的控制方法相比，最優(yōu)控制具有顯著的優(yōu)勢，通過最優(yōu)控制能大大降低石油化工生產(chǎn)過程中的人力成本，而且能夠避免不必要的安全故障，減小投入，增加效益，當(dāng)然還能提升其生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

總而言之，在石油化工生產(chǎn)過程中，自控儀表對人工可替代功能進(jìn)行最大限度發(fā)揮。為此，該公司要對自動(dòng)化儀表管維工作給予更高重視，并根據(jù)儀表種類與特點(diǎn)，認(rèn)真研究、分析其常見故障，及時(shí)排除故障原因，對生產(chǎn)重點(diǎn)設(shè)備的運(yùn)行效率進(jìn)行提升，使之故障產(chǎn)生概率顯著降低，進(jìn)而提升這類公司的經(jīng)濟(jì)效益。