曹琨 張大瀚(中國石油慶陽石化分公司,甘肅慶陽745000)
自動化儀表的故障分析及維護方法探討
曹琨 張大瀚(中國石油慶陽石化分公司,甘肅慶陽745000)
自動化儀表在工業(yè)生產(chǎn)中對安全、質量和效率有重要作用,需要加強日常管理和維護。本文分析了自動化儀表的常見故障,并且對解決和維護措施進行了討論。
自動化儀表;故障;維護;探討
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,自動化儀表在生產(chǎn)流程和生產(chǎn)狀況等工業(yè)領域得到大范圍應用,但在使用過程中存在很多故障,影響正常生產(chǎn)。因此,需要加強自動化儀表的檢查和維護,降低儀表故障帶來的影響。
溫度控制儀表故障通常表現(xiàn)在溫度指示值變化遲緩甚至無變化、指示值偏大或偏小等現(xiàn)象,故障原因一般是補償導線斷線、熱電偶以及熱電阻故障(如熱電阻接線處氧化、鎧裝熱電阻或者熱電偶在保護套管有進水現(xiàn)象)等。如果PID參數(shù)設置不好,則溫度指示值會發(fā)生快速且不穩(wěn)的震蕩;如果工藝操作改變,則指示值會發(fā)生大幅度的緩慢波動;如果不是操作問題,則是儀表本身出現(xiàn)故障。
分析溫度控制儀表故障時,首先,要排除儀表自身是否存在故障,以及一次測量元件故障、補償線路故障、二次表故障等;其次,檢查調節(jié)閥與調節(jié)閥定位器的信號輸入,根據(jù)輸入不同信號時的輸出數(shù)據(jù)變化來確定問題,如果輕微調節(jié)輸入信號時,輸出數(shù)據(jù)變化較大,那么可以確認是調節(jié)器出現(xiàn)故障。
壓力控制儀表發(fā)生故障時壓力指示值會發(fā)生明顯的波動。如果儀表的指針出現(xiàn)快速且震蕩的波動,除去儀表自身產(chǎn)生的故障(如壓力傳感器損壞、變送轉換單元元器件損壞、DCS卡件損壞、安全柵傳輸損壞),通常原因是工藝操作與PID參數(shù)設置不當。如果指示值發(fā)生死線問題,壓力指示值不隨工藝操作的改變而發(fā)生變化,則是壓力測量系統(tǒng)出現(xiàn)問題;如果出現(xiàn)過載,需要檢查引壓導管是否發(fā)生堵塞或者儀表是否老化,若沒有堵塞則要檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)。
流量控制儀表出現(xiàn)故障,通常為指示值偏向極大或極小。首先,指示值極大,原因主要是工藝操作不當,需要手動調整調節(jié)閥,如果故障得不到解決,則是儀表系統(tǒng)問題,需要檢查引壓系統(tǒng)以及信號傳送系統(tǒng);其次,指示值極小,需要檢查調節(jié)閥是否在標準開度,如果在標準開度上,可能是系統(tǒng)壓力異?;蛘吖苈范氯?,若都沒有問題,則是儀表本身故障;另外,差壓變送器正壓室發(fā)生泄漏或過濾網(wǎng)堵塞,也會造成儀表故障。
液位控制儀表的指示值異常,首先要檢查儀表自身是否有問題;其次要手動調節(jié)液位,觀察是否有變化,如果液位穩(wěn)定,則需要對液位控制系統(tǒng)進行檢查;如果液位變化,則要檢查工藝操作。
差壓式液位控制儀表與現(xiàn)場直讀式指示儀表如果指示值有差異,首先需要對現(xiàn)場直讀式指示儀表進行檢測,如果沒有問題,故障原因可能是負壓導壓管封液發(fā)生滲漏;如果沒有滲漏,原因一般為儀表負遷移量出現(xiàn)問題。
首先,要根據(jù)儀表的數(shù)量和分布,制定出科學合理的巡回檢查周期和路線;其次,儀表管理人員按照標準進行檢查,熟知《設備維護監(jiān)察規(guī)程》;操作人員認真檢查儀表運行是否正常,出現(xiàn)問題及時維修或上報。
壓力變送器、差壓變送器和浮筒液位計等自動化儀表的測量介質容易出現(xiàn)沉積、結晶和冷凝,并且測量介質中有油垢和粉塵,在導壓管或取壓閥中容易發(fā)生沉積,需要進行定期排污。儀表管理人員需要根據(jù)經(jīng)驗具體情況制定排污周期,嚴格按照周期進行清理。
自動化儀表需要保持一定溫度,環(huán)境溫度過低,儀表會被凍壞或者指示值不正確。冬季時,需要加強儀表保溫情況的巡回檢查。管理人員需要檢查管線上的儀表保溫材料是否完好,或者是否被打濕。對于需要伴熱的儀表要特別注意。
自動化儀表內部的部件如靶心、膜片、彈簧管等,大多是敏感元件,并且非常精小,非常容易受到酸、堿以及腐蝕性氣體的腐蝕,易被穿透或失去作用,影響正常運行,因此,防腐蝕是儀表管理人員需要關注的問題。防腐蝕的辦法一般有兩種,一種是進行隔離,在儀表部件和介質之間使用膜片、液體或注氣,避免兩者接觸造成腐蝕;另一種是更換制作儀表部件的材料,采用非金屬材料或者抗腐蝕合金制作元件。
自動化儀表部件包含大量的集成電路、半導體元件和低壓信號電纜,雷擊造成的瞬態(tài)電磁脈沖會對元件造成輻射,或者沿線路進入電子部件內部,可以安裝屏蔽體減弱電磁脈沖。雷電與儀表金屬部件接觸,會將部件擊穿放電,可以將全部儀表的金屬部件相連,同時連接防雷接地系統(tǒng)進行接地防護。除了屏蔽、接地等措施,還需要電涌保護,進一步保護電子部件。
儀表管理和操作人員需要根據(jù)具體情況和儀表設備的變化規(guī)律,制定出科學合理的工藝操作規(guī)范,可以引入TPM管理,對儀表進行全員生產(chǎn)維護。
綜上所述,自動化儀表的精度直接影響工業(yè)生產(chǎn)的質量和效率,如果儀表出現(xiàn)故障,要及時對原因進行排查,采取有效措施對儀表進行維修或更換,除了規(guī)范工藝操作外,還要盡可能降低外界環(huán)境對儀表元件的影響,將儀表故障率降到最低。
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