石油化工行业自动化仪表故障处理分析

发表时间:2020/7/31   来源:《中国电业》2020年3月第7期   作者:蔡志武
[导读] 在社会经济不断发展的境遇下,推动了工业生产的发展和进步。人们的生活水平随之提高。
        摘要:本文通过查阅相关资料,对自动化仪表常见故障进行总结,包括自动化仪表内的接触不良,自然环境造成仪表故障、工作人员操作不当等,提出了石油化工行业自动化仪表故障处理方法,加强仪表自动化设备的日常维护、制定科学的检查制度、做好线路板及芯片的维护工作、实现规范化管理、提升设备维护人员的专业素质等,更好地确保石油化工行业自动化仪表故障处理的质量。
关键词:石油化工行业;自动化仪表;故障处理
        在社会经济不断发展的境遇下,推动了工业生产的发展和进步。人们的生活水平随之提高。在价值观念转变的情况下,工业在自动化上也提出了比较高的要求。不仅要拥有较高的质量,还应该在经济上有所保障。单一的技术、缺乏灵活性的內容并不能满足人们的实际需求。所以,自动化仪表的日常维护举措成为了人们关注的重点,要对其出现的故障进行分析,最终制定出完善的维修章程、制度和维护措施,下文从自动化仪表的故障出发,具体对化工各类仪表的进行详细故障分析,故障排除和解决方法。
1自动化仪表常见的故障
1.1 自动化仪表内的接触不良
        自动化仪表作为相对精密的仪器,在数字化油田生产中常会受到环境中诸多因素的影响,从而出现故障。常见的一种故障是仪表内部的线路接触不良,造成仪表读数错误或是运行停止,直接影响化工安全生产。自动化仪表内部元件种类较多,在实际生产中,接触不良情况出现的原因一般是内部元器件使用时间过长,电子元器件长时间氧化,超过元件的使用寿命,导致内部元件连接出现线路接触不良、内部线路绝缘故障等问题。如压力传感器发生故障,压力传感器在化工生产过程中起到十分重要的作用,测量数据的准确起着关键性作用,压力变送器信号输出出现问题,检查外部环境和仪表外观无损坏,所以推断为变送器集成电路板问题,拆卸检查发现为CPU板的针型插口接触不好。 如果测量得出的数值较大,变送器数值却没有多大的变化,检查电路板都正常,这就表明很有可能是压力传感器出现问题,所以必须及时处理故障,以保证安全生产。
1.2 自然环境造成仪表故障
        自动化仪表作为电子设备,自然环境也会造成化工仪表故障。我国南方雷雨天气较多、湿度较大,长期运行的仪表有较大的影响,在实际的生产过程中,雷电、雷雨等恶劣天气,造成现场仪表(阀门、变送器、温度计、流量计等)接线盒、接线箱内渗水,造成电路板线路短路、接线端子腐蚀,从而引起现场仪表的故障。极大地影响仪表的测量,甚至造成测量故障,导致装置联锁,直接影响化工装置稳定运行,所以必须对现场隐患进行整改,有效地避免外界环境对仪表的损坏,整改措施如:1、加强巡检,开箱检查格兰头或更换,信号电缆增加滴水角。2、螺丝紧固,加装亚克力防护罩(防尘、防雨),接线箱增加密封条等,经过改造后为现场仪表的稳定运行提供可靠保证。
1.3 工作人员操作不当
        除了上述的两类故障原因之外,实际生产中,生产工作人员操作错误或是操作不规范也会造成自动化仪表的故障。当前自动化仪表的种类多,工作原理和结构较为复杂,出现故障的原因很多。实际生产中一台流量控制仪表显示异常,上下波动不稳定。经过工艺流程检查后发现控制阀开度太小,导致流量计没有满管运行,待控制阀进行调节增大后,流量逐步恢复正常,这表明工艺操作不当也会造成仪表波动,甚至导致联锁。
2石油化工行业自动化仪表故障处理
2.1加强仪表自动化设备的日常维护
        首先,做好各个装置定期维护和保养仪表清单,加强现场仪表巡检力度,日日巡检,周周联合检查,季度五方联合检查,制定详细维修计划,对故障类别分类,逐一排查防止一切故障的出现。
        其次,要对装置仪表设备及时进行表面污垢、灰尘清理,在线拆解维修各类仪表时候,首先要按照仪表说明书的步骤进行,仪表设备中重要元器件的维护。在制定检修和养护计划的时候,需要对仪器的组成部件进行全面的了解和掌握,必须按照各类仪表操作规程操作。
        自动化仪表闭环回路的自动调节系统是工艺稳定运行的重要保证,闭环自动调节系统的好坏与现场仪表的工作状态有密不可分的联系,工艺参数的SV值(设定值)与现场仪表实时PV值(显示值)进行比较计算后,输出信号去控制回路调节阀,以保证调节对象参数稳定,以保证工艺系统稳定运行,所以,在化工企业的生产过程中,如果仪表无响应,就需要立刻切换为手动操作模式(MAN)后,方可进行现场维修处理。另外,机组设备在线的监测点(震动、位移等)也可以更好反应机组运行情况,也可以有效地去优化设备的运转性能,使得设备的运作安全性能和效率不断提高。所以,在化工仪表的生产过程中运用自动化仪表技术不仅能够合理减少机械设备对能源的损耗,还可以在很大程度上提高化工仪表方面的发展速率。
2.2制定科学的检查制度
        在解决自动仪表故障问题时,应该全面进行检查,同时制定科学的检查制度,检查人员必须严格按照有关的流程以及判断标准进行检查工作,管理人员在制定检查制度的时候,应该结合设备的属性、操作规程以及运行环境等因素,另外,有关的管理人员还应该进行专业化的分工,每一个相关专业的人员就负责某一个阶段或者环节,管理员一定要明确自身的职责。而且,管理人员还应该定期的进行监察,并对检测的数据做好相关记录,时刻的关注数据的变化,只有这样才能够在最有效的时间内找出故障的出现原因,及时的制定解决方案。
2.3做好线路板及芯片的维护工作
        自动化仪表进行检修时,如果芯片和线路板的维护不合理的话会容易引发安全问题。由于线路板和芯片都是一个自动化仪器的核心部分,众所周知,线路板内部主要是由一些线路的连接和芯片构成,所以说线路板的结构显得极为复杂,一旦出现生锈老化,极易发生故障,仪表就无法进行正常工作,有可能还会影响到整个生产流程的工作,所以出现问题时,检修人员需要及时的进行维护,及时利用新的零件部位进行更换,避免在未来的使用过程中造成不必要的麻烦,有效保障装置稳定生产。


2.4实现规范化管理
        规范化管理是维护管理效果的重要途径。首先,结合生产的实际需求、流程特征以及操作特点来选择相应的仪表,并对仪表选型、价格、质量以及性能进行综合考察评价,确保为最好的的性价比,其次,自动化仪表设备安装、调试工作后,做好各类仪表维护和更新的台账,根据工作运行情况进行检查,组织维修人员共同学习维护;最后,做好设备的定期查验,做好检查记录,如果出现异常,及时联系维护人员快速解决。
2.5提升专业化工仪表维护人员的专业水平
        化工仪表维护人员的专业能力与职业素养也是提升维修保养效果的关键。一方面需要加强业务技能培训,对车间班组人员进行一日一题,周周练习,季度比武的方式,不断提升理论和操作技能,另一方面需要继续加强专业意识的培养,特别是职业道德与责任意识的培养,提升个人的主观能动性,增强对工作的责任感,以此来确保班组每一位人员都能够在常规环境下完成任务,提升生产的稳定性。
3 实例分析
        在石油化工生产中, 自动化检测仪表难免会出现故障,这个时候需要对工艺操作参数的分析、判断并及时处理故障,保证化工生产流程的正常化。在某化工生产的过程中,出现了如下故障,及时对其进行了分析处理,确保了正常稳定生产。
3.1温度检测时显示为零
        故障现象:使用热电偶作为测温元件检测系统温度时,温度变送器作为桥梁将接收的信号变成标准的信号输送给DCS 进行显示,发现显示的温度测试结果为零。
        故障处理:首先工艺切换在手动操作模式,然后检查DCS 系统模块的输入,确定输入信号为4mA, 意味着温度变送器上的输出信号也应该是4mA,无法确定出故障是在测温元件还是在温度变送器上,然后测量热电偶的毫伏信号或者给热电偶加热,检测结果显示测温元件的工作是正常的,但是温度变送器输出信号一直显示4mA,进一步推断出故障出在温度变送器上,所以及时更换新的温度变送器,保证系统稳定运行,之后将故障温度变送器拿到维修点进行检测维修。
3.2差压型液位计位计出现液位偏差较大
   制冷机系统一台丙烯蒸发器液位计,运行中出现波动较大,故障明显,经过认真检查分析,现场差压变送器测量液位,引压管和隔离罐内加满白油,仪表量程为0-500mm,测量范围较小,机组在加载过程中,偶尔会将引压管内的隔离液白油带走,导致引压管静压不平衡,同时引压管内带入部分丙烯,由于外界温度较高原因,引压管内丙烯汽化原因,导致引压管内压力不平衡,所以出现波动,原因查明后及时将灌装隔离液白油,排除气泡,投用后仪表运行正常。
3.3流量仪表显示异常
        流量仪表可以对石油化工生产流水线中产品的质量和体积进行检测,进而判断并记录生产量。因当前石油化工公司所使用的流量仪表(电磁、质量、差压、涡街、阿牛巴)种类相对复杂,通常情况下,综合性的判断流量仪表有几种因素影响而产生数值上的误差,电磁流量计必须做好接地线,同时运行时介质需要满管,质量流量计必须为单一状态,液态或者气体,严禁气、液两相运行,差压流量计主要检查引压管是否堵塞,接头是否泄漏,隔离液是否满管等,涡街流量计主要表现为管道是否震动,介质是否带有杂质等,所以不同类型的仪表,需要从不同的角度分析故障,因此,当流量仪表显示数值出现波动时,应对工艺流程进行分析后及时对现场仪表检查分析,一旦确定故障,需要由维修人员及时处理,以保证工艺系统稳定运行。
3.4液位仪表显示异常
        液位仪表和流量仪表有一些相同之处,也有一定的差异。液位仪表主要对容器中的液体进行测量,及时准确反映液位变化,液位仪表类型比较多(超声波、雷达、双法兰、磁翻板、电浮筒、伺服液位计等),工作原理较为复杂,有的根据液体压强、液体浮力原理、静压原理等,所以故障的原因也不同,一般情况下,液位变化会因化学反应而产生差异。超声波和雷达液位仪表日常故障表现为探头传感器有积液、水珠等,极易产生测量值变化,现场及时清理或者用工厂风微微吹扫,以保证传感器探头干净,然而在实际化工生产运行中,如果液位仪表在运行不太稳定,工艺可以通过手动操作的方式通过对PID 数值调整的方式对系统进行调节,直到显示数值呈现稳定状态后再投入自动模式。
        3.5压力仪表显示异常
        现场压力表的故障与处理总结为以下几种:(1)压力去除后指针不回零位的情况,通常是指针出现松动、弯曲、齿轮过激摩擦等问题, 需及时用镊子对破损指针进行修正或更换同时也可以对齿轮的位置进行调节,减少齿轮的摩擦频率;(2)如果仪表显示的指示始终为零,表明可能弹簧管有堵塞,需要清洗弹簧管,用铜丝疏通,清除污物。也有可能自由端与拉杆连接脱开,需要装上脱落的销子或螺钉。(3)压力仪表的指针如果出现停止运转,通常是由于中心齿轮轴发生弯曲或轴径圆心不一致等导致,需要及时将齿轮轴取下,利用锤子对齿轮进行修正,并且将齿轮间存在的污渍进行清理。
4结语
        综上所述,在化工仪表的检修与维护中,企业应制定合理的仪表检修制度,检修章程,仪表维护人员的属地划分,维修人员的职权范围,加强仪表运行管理,利用现代化远程监测技术,对自动化仪表的运行状态进行实时监控,记录仪表运行前后数据,及时发现仪表运行中存在的隐患问题,并采取有效的措施进行解决。
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