＊趙 鵬

（信聯(lián)電子材料科技股份有限公司 河北 061108）

石油化工企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中通常需要對工藝參數(shù)進行實時監(jiān)測。傳統(tǒng)的儀表測量方式因為采用人工記錄的方式存在較大弊端，所以近年來自動化技術(shù)在石油化工儀表設(shè)備中的應(yīng)用，讓儀表能夠更好地適應(yīng)石油化工企業(yè)的各類工作環(huán)境，并使數(shù)據(jù)監(jiān)測的準(zhǔn)確性、及時性得到極大提升。但自動化儀表較為精密，在復(fù)雜惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中長期工作難免出現(xiàn)一些故障，這就需要對其進行研究，為石油化工企業(yè)自動化儀表的應(yīng)用提供參考。

1.石油化工行業(yè)自動化儀表的類型及優(yōu)勢分析

（1）石油化工行業(yè)檢測執(zhí)行儀表概述。想要了解石油化工行業(yè)自動化儀表，首先需要了解其主要類型和應(yīng)用價值。

壓力儀表。通常情況下，石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中都需要對壓力進行嚴格控制，因此就需要壓力儀表來完成對壓力的檢測與控制[1]。依照生產(chǎn)經(jīng)驗來說，壓力儀表中的壓值通常為300MPa左右，壓力偏離該值便意味著可能出現(xiàn)安全風(fēng)險。因此為了使壓力儀表精準(zhǔn)地測量出壓力情況，會通過脈動介質(zhì)、高溫介質(zhì)等介質(zhì)的應(yīng)用來提升儀表的精準(zhǔn)度。

溫度儀表。石油化工企業(yè)的生產(chǎn)對于溫度也有一定的要求，而溫度儀表便是實現(xiàn)溫度控制的重要設(shè)備。依照生產(chǎn)經(jīng)驗來說，石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)當(dāng)將溫度維持在-200～1800℃之間[2]。由于該溫度范圍非人力能夠測試，因此只能依靠溫度儀表完成工作?，F(xiàn)階段較為常用的溫度儀表為熱電阻式和熱點偶式，但伴隨現(xiàn)場總線技術(shù)的不斷成熟，一些新型溫度儀表也將投入應(yīng)用。

流量儀表。在現(xiàn)如今石油化工企業(yè)的發(fā)展中，流量儀表的應(yīng)用能夠?qū)ιa(chǎn)過程中流量參數(shù)、壓力參數(shù)、溫度參數(shù)等數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，從而幫助企業(yè)了解生產(chǎn)情況，為石油化工企業(yè)的安全經(jīng)營奠定基礎(chǔ)。

物位儀表。物位儀表在石油化工企業(yè)中也有著重要地位，可以讓測量的準(zhǔn)確度得到保障，并對測試物質(zhì)的特性關(guān)系進行測量。該類儀表的命名方式主要由測量手段、對象、目標(biāo)三個部分構(gòu)成，如電浮筒液位計、音叉物位控制器等。

（2）石油化工自動化儀表中的應(yīng)用優(yōu)勢分析。在自動化技術(shù)發(fā)展速度不斷加快的背景下，石油化工企業(yè)的各項生產(chǎn)設(shè)備也逐漸從人力操作變?yōu)樽詣踊僮?，而自動化儀表的出現(xiàn)，也讓石油化工企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中大幅度提升工作效率，避免由于人工操作失誤而出現(xiàn)的安全風(fēng)險。通過對石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中的情況來看，自動化儀表的應(yīng)用優(yōu)勢主要有：

提高儀表監(jiān)測水平。儀表和自動化控制技術(shù)的融合讓自動化儀表問世，通過向計算機輸入對應(yīng)程序的方式，讓儀表按照預(yù)設(shè)程序完成工作，憑借計算機強大的運算能力和信息傳輸能力，能夠讓儀表檢測效率得到極大提升[3]。讓石油化工企業(yè)在生產(chǎn)工作中實時獲取需要檢測的數(shù)據(jù)，并通過自動化程序完成相應(yīng)操作，讓安全性得到了極大保障。

提高儀表控制精準(zhǔn)性。自動化儀表能夠?qū)崟r監(jiān)控儀表的檢測結(jié)果，并通過向控制程序輸入檢測機制的方法，對存在問題的數(shù)據(jù)進行及時修正，以達到控制儀表檢測誤差的目的，使儀表檢測結(jié)果更加精準(zhǔn)。較之于傳統(tǒng)儀表來說，自動化儀表很少受到人為因素的影響，因此能夠更加穩(wěn)定地完成工作。

提高控制與處理能力。傳統(tǒng)的儀表無法檢測復(fù)雜的情況，只能對簡單的數(shù)據(jù)進行檢測，但自動化儀表通過智能化技術(shù)與自動化技術(shù)的應(yīng)用，讓儀表本身帶有良好的計算能力，在應(yīng)對復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析時同樣能夠完成工作。從而進一步提升儀表的作用，為石油化工企業(yè)的生產(chǎn)工作保駕護航。

2.石油化工行業(yè)自動化儀表故障分析與處理措施

（1）壓力檢查儀表故障分析及處理。由于石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中一般處于高壓狀態(tài)下，因此就需要利用壓力儀表對生產(chǎn)環(huán)境進行壓力檢測，從而對施工人員和生產(chǎn)工作的安全予以保障[4]。另外，在實際生產(chǎn)工作過程中，也需要根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境的具體情況進行調(diào)整，例如在一些高溫環(huán)境或腐蝕性較強的環(huán)境，壓力儀表就應(yīng)當(dāng)耐高溫、耐腐蝕，從而降低儀表發(fā)生故障的可能性[5]。

壓力儀表產(chǎn)生故障的原因通常有如下幾個方面：

當(dāng)壓力儀表的指針頻繁擺動時，可能是因為工作人員操作失誤或調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置失當(dāng)，對于該問題的處理需要派遣專業(yè)的檢修人員對操作過程和儀表工作過程進行分析，并要求工作人員在后續(xù)操作中嚴格遵循操作要求并注意正確調(diào)節(jié)PID參數(shù)。

儀表顯示結(jié)果不變，主要是壓力儀表工作過程中，由于未按正確的操作要求進行操作，導(dǎo)致壓力指示異常。解決方案通常是派遣故障檢修人員對引壓導(dǎo)管進行檢修判斷是否堵塞，如引壓導(dǎo)管工作正常則需要檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)，如出現(xiàn)異常則證明該位置發(fā)生故障，需要進行修理。指示指針不歸零，該問題通常是由于缺乏游絲力矩、轉(zhuǎn)動齒輪出現(xiàn)異常摩擦或指針?biāo)沙趯?dǎo)致的。如缺乏游絲力矩，則可以拆除扇形齒輪與中心齒輪的中心位置后進行反方向轉(zhuǎn)動；如轉(zhuǎn)動齒輪出現(xiàn)異常摩擦則需要在當(dāng)前間隙基礎(chǔ)上做出調(diào)整；如指針?biāo)沙冢瑒t需要使用鑷子矯正指針位置。

有壓力但指針始終為零，該故障通常是由于壓力儀表受到的壓力超出可用范圍，解決方案為使用更大壓力閾值的儀表，以保障應(yīng)用。

（2）溫度儀表故障分析及處理。石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中通常很難直接了解到溫度情況，就需用帶有熱敏元件的溫度儀表進行測量，從而感知溫度情況。對于石油化工企業(yè)而言，溫度儀表工作水平正常的情況下，儀表數(shù)值顯示情況和檢測溫度都不會有非常顯著的變化，即便出現(xiàn)小幅度的延遲，也在可接受范圍。而當(dāng)溫度儀表產(chǎn)生故障時，主要體現(xiàn)為以下情況。

溫度儀表指針數(shù)值出現(xiàn)顯著變化，故障原因可能是系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生錯誤導(dǎo)致溫度儀表出現(xiàn)滯后情況[6]。這種狀況的出現(xiàn)通常是因為熱電偶或熱電阻無法正常發(fā)揮作用，需要相關(guān)工作人員進行適當(dāng)調(diào)節(jié)，如調(diào)節(jié)后依舊無效，則證明調(diào)節(jié)閥故障，需要立即更換。

儀表顯示結(jié)果大幅度變化，該故障通常是操作不當(dāng)造成的，也有其他系統(tǒng)問題的可能性，需要逐一排查；指示快速擺動，一般為PID調(diào)節(jié)失誤。

總之，石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中溫度儀表出現(xiàn)任何故障，都需要專業(yè)的工作人員對其進行問題排查，并通過故障檢修來恢復(fù)溫度儀表的功能。

（3）流量儀表故障分析及處理。流量儀表的種類有很多，根據(jù)測量方式的差別分為容積法、速度法、質(zhì)量法等，正是因為流量儀表有著多種類型和測量方法，也導(dǎo)致其在應(yīng)用過程中經(jīng)常出現(xiàn)問題。流量儀表出現(xiàn)問題主要表現(xiàn)在流量儀表無法準(zhǔn)確測量數(shù)值，指針擺動不停，數(shù)值時大時小難以穩(wěn)定。而一般來說，流量儀表的精確度很大程度上受到參數(shù)設(shè)置的影響，當(dāng)介質(zhì)中黏度計、雷諾數(shù)等數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，如果測量氣體的溫壓無法達到預(yù)期，那么就很難準(zhǔn)確測量數(shù)據(jù)結(jié)果，導(dǎo)致流量儀表最終數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差[7]。而其他常見的故障有管線振動、線路接線問題和信號回路故障等。在這些問題出現(xiàn)時，則可以對流量儀表進行手動操控，如果顯示數(shù)值下降，則代表流量儀表本身存在問題，所以可以對PID控制參數(shù)進行調(diào)節(jié)，了解在設(shè)置方面是否存在問題。如果流量儀表不存在變化或變化幅度過大，則代表流量儀表工藝操作方面存在問題，因此需要對工藝操作、流量儀表指示器數(shù)值之間的對應(yīng)關(guān)系等方面進行分析。如果均沒有發(fā)現(xiàn)問題，則應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)為手動操控的方式對故障原因進行分析，并對調(diào)節(jié)閥開關(guān)進行調(diào)節(jié)。如果數(shù)值變化十分明顯，則代表是工藝操作方面存在問題，而如果數(shù)值變化不明顯，則證明設(shè)備本身存在問題。當(dāng)了解到儀表故障原因后，便可針對性地做出修理。

（4）物位檢查儀表故障分析及處理。物位儀表的作用主要是對被檢測物質(zhì)的特征進行確認，一般情況來說石油化工企業(yè)會使用液位測量儀表。而常見問題有以下情況。

液位儀表數(shù)值達到最大或最小值，通常需要現(xiàn)場工作人員對儀表進行分析。如果儀表能夠正常使用，則需要將系統(tǒng)調(diào)控改為手動完成，并對液位變動情況進行觀察，如果液位在某一范圍內(nèi)得到維持，就證明是液位控制系統(tǒng)發(fā)生故障，反之則代表工藝方面存在問題[8]。

顯示數(shù)據(jù)與實際情況不符，對于差壓式液位儀表，當(dāng)顯示數(shù)據(jù)與實際情況之間出現(xiàn)明顯不同時，應(yīng)當(dāng)對導(dǎo)壓管進行檢查以判斷液封是否泄漏，如存在問題則需要補充密封液，并將儀表歸零；如沒有發(fā)生泄漏，則初步認為是儀表遷移量產(chǎn)生故障，需要進行校對。

液位控制儀表數(shù)據(jù)波動異常，需要依照設(shè)備的容量進行分析，設(shè)備容量較大的情況，一般為儀表故障問題；設(shè)備容量較小的情況則通常是工藝操作存在問題或儀表本身存在故障[9]。

3.減少石油化工行業(yè)自動化儀表故障的方式方法

（1）加強自動化儀表日常維護。伴隨工業(yè)化發(fā)展水平的不斷提升，傳統(tǒng)管理模式愈發(fā)與現(xiàn)代管理需求脫節(jié)，而對于儀表管理方面，石油化工企業(yè)也應(yīng)當(dāng)對管理制度、模式進行創(chuàng)新，通過分級管理的方式開展工作，以一級為最關(guān)鍵并逐級遞減。企業(yè)對各類儀表進行日常維修時，要對一級儀表進行重點管控，因為一級儀表數(shù)量最少且重要性最強，如果一級儀表無法正常運轉(zhuǎn)，甚至可能會對石油化工企業(yè)的整個生產(chǎn)流程產(chǎn)生影響，進而使企業(yè)面對重大經(jīng)濟損失。依照以往的管理方法，當(dāng)數(shù)個儀表發(fā)生故障時，維修人員很難及時分辨應(yīng)當(dāng)先對哪個儀表進行維修，而這不僅對工作效率產(chǎn)生影響，還會為后續(xù)的工作開展帶來影響，因此石油化工企業(yè)有必要采取分級管理模式，為自動化儀表的管理提供參考。

（2）著重維護自動化儀表的關(guān)鍵設(shè)備。在石油化工企業(yè)購置的自動化儀表中，有一些零件因精密性較高或重要性較高等因素，在儀表中有著關(guān)鍵作用，因此，就需要對其進行重點維護。首先，對于容易遭到腐蝕影響的元件在日常應(yīng)當(dāng)做好防腐工作，對元件的保養(yǎng)可以選用非金屬等耐腐蝕水平好的材料進行，或使用隔離液體將元件與腐蝕物進行隔離。無論怎樣，在自動化儀表的維護過程中，都應(yīng)當(dāng)對關(guān)鍵設(shè)備重點維護，這不僅是提升儀表壽命，降低儀表故障率的重要方式，更是能夠保障企業(yè)的經(jīng)濟效益，降低企業(yè)在自動化儀表方面支出的有效手段。

（3）對儀表進行分級日常維修。伴隨工業(yè)化發(fā)展水平的不斷提升，傳統(tǒng)管理模式愈發(fā)與現(xiàn)代管理需求脫節(jié)，而對于儀表管理方面，石油化工企業(yè)也應(yīng)當(dāng)對管理制度、模式進行創(chuàng)新，通過分級管理的方式開展工作。簡單來說，分級管理指的就是將各類儀表按照重要程度和企業(yè)自身擁有的儀表數(shù)量進行等級劃分，以一級為最關(guān)鍵并逐級遞減。企業(yè)對各類儀表進行日常維修時，要對一級儀表進行重點管控，因為一級儀表數(shù)量最少且重要性最強，如果一級儀表無法正常運轉(zhuǎn)，甚至可能會對石油化工企業(yè)的整個生產(chǎn)流程產(chǎn)生影響，進而使企業(yè)面對重大經(jīng)濟損失。依照以往的管理方法，當(dāng)數(shù)個儀表發(fā)生故障時，維修人員很難及時分辨應(yīng)當(dāng)先對哪個儀表進行維修，而這不僅對工作效率產(chǎn)生影響，還會給后續(xù)的工作開展帶來影響，因此石油化工企業(yè)有必要采取分級管理模式，為自動化儀表的管理提供參考。

4.總結(jié)

一般情況下，石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中會面對較為惡劣的環(huán)境和復(fù)雜的因素，從而對石油化工自動化儀表產(chǎn)生影響，使其無法正常工作，進而影響石油化工企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營。而匯總當(dāng)前石油化工企業(yè)的自動化儀表類型，主要有壓力、溫度、流量、物位四類，并在此基礎(chǔ)上提出了各類儀表在工作過程中的常見問題及解決策略，使石油化工企業(yè)面對簡單的儀表故障時能夠及時進行處理。并在最后為石油化工企業(yè)提出一些解決對策，希望對其合理應(yīng)用自動化儀表，提升生產(chǎn)安全性、降低生產(chǎn)成本提供參考。但就當(dāng)前的研究結(jié)果來看，依舊是以儀表的常見故障維修工作展開，并提及一些日常維護方式，故障維護工作依舊較為被動，乃是當(dāng)前存在的主要問題。因此也希望在未來發(fā)展中，自動化儀表能夠提升自身質(zhì)量，降低故障出現(xiàn)的可能性，甚至推出自動報警或自動問題檢測功能，從而為石油化工企業(yè)安全生產(chǎn)提供更多的幫助。