自动化仪表常见故障分析

发表时间:2021/8/11   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第9期   作者: 李宇
[导读] 在现代化工生产中,为了满足工艺稳定性要求,往往需要在工艺设置过程中
      李宇
      宝来利安德巴赛尔石化有限公司 辽宁省盘锦市 124000
      摘要:在现代化工生产中,为了满足工艺稳定性要求,往往需要在工艺设置过程中添加大量的化工仪表设备,各种类型的仪表会受到生产工艺、外部环境的影响,其寿命参差不齐,一旦损坏会对设备质量产生影响。本文首先介绍了化工仪表自动化设备预防性维护的定义与特征,其次探讨了化工仪表自动化设备常见的故障类型,最后则着重分析了预防性维护的内容以及相应的注意事项,希望可以进一步改善技术应用水平,为化工仪表自动化设备的科学应用创造条件。
      关键词:自动化;仪表;故障
引言
      在我国经济产业结构中,化工行业占据着至关重要的地位,不仅有效推动了社会经济的进步,还与人们的生活有着密不可分的联系。当前,随着科技水平的不断提升,自动化技术得到了极大的发展,在化工生产中也得到了广泛的应用,极大地促进了我国化工生产水平的提升,自动化仪表作为化工自动化生产中的重要设备,如何有效地对其进行检修和维护,成了制约化工企业平稳进行生产活动的重要问题,在这样的情况下,对化工企业自动化仪表的检测和维修展开讨论,具有非常重要的积极意义。
1.仪表常见故障判断思路
       仪表经常出现的异常现象如显示偏高、 显示偏低、没有显示和显示值不变化等,主要是两种原因引起的:一是工艺原因,仪表正确的反应出了实际工艺异常情况;二是仪表自身原因,某一测量电路中出现故障,导致工艺参数显示与实际不符。两种因素容易混淆在一起, 所以在现场检查时要沉着冷静地判断问题,逐一排除。这就需要对仪表懂原理、懂结构、懂性能,同时要熟悉工艺流程及工艺介质物化性质。因此,在现场处理问题时,应该从自身系统和过程操作系统两个方面进行综合考虑,找出原因。
2.常规测量仪表故障分析
2.1 温度仪表常见故障分析
      (1)温度显示偏高或最大。检查接线端子是否松动或者线缆是否断路; 检查热电阻阻值或热电偶电势是否正常;考虑插深是否太长;变送器接线端子是否有积灰。(2)温度显示偏低或最小。检查接线端子是否锈蚀或者不牢固; 接线盒或套管破损导致套管内有液体;热电偶补偿导线松动;考虑插深是否不够;转换变送元器件是否故障。(3)温度显示波动。 检查测量电路的接线端子,电路是否有接地点;补偿导线有无破损;导管内的流入水(介质);调查趋势的变化,检查分析过程的操作情况。
2.2 流量仪表常见故障分析
      (1)流量指示偏小或无显示。 零点漂移;显示有问题;变送器接线短路或断路;正压室堵死、轻微堵塞或者漏,冬季正负引压管是否冻管;系统压力低;电磁流量计测量管是否满管;涉及密度相关介质,检查密度是否发生变化; 转子流量计选型不合适致浮子浮不起来;工艺工况问题。(2)流量指示偏大或超量程。主要原因为负压室引压系统造成的堵塞、轻微阻塞或渗漏,冬季正负引压管是否结冰;仪表量程选型或者设置太小;转子流量计检查浮子是否卡在最上端或者选型不合适;工艺工况问题。(3)流量显示数值的波动大。 检查控制回路的PID 参数是否正常;检查引流管内是否有气泡,正负压引流管内液体是否相同高;管道是否有气液两相;对应控制阀附件气源泄漏导致的工作不稳定; 涡街流量计测量接地是否良好; 电磁流量计测量时附近是否有磁场干扰,接地是否正确;质量流量计测量时管线内介质是否满管; 安装位置不合适存在虹吸现象;工艺工况问题。
2.3 调节阀不动作的故障
       (1)无气源、无信号:气源未开,气源不干净导致气源管阻塞或减压过滤器阻塞 (特别注意冬季气源总管低点凝结), 压缩机故障造成的气体压力低,气源总管泄漏,定位器输出故障,控制室实际指令未发出。

(2)有气源、无信号:调节器故障,气源管泄漏,阀门定位器漏气,膜片破损。(3)定位器无气源:过滤器堵塞,减压阀故障,气源管泄漏或堵塞。(4)定位器有气体无输出 :定位器的节气门堵塞,放大器故障,喷嘴堵塞,电气转换器坏。(5)定位器有气源、有信号无动作:阀芯脱落,阀杆卡死,阀杆弯曲,执行机构弹簧断,填料压太紧。
2.4调节阀泄漏量大的故障
       阀芯磨损严重, 阀座磨损严重, 阀座密封圈破损,阀门初始化整定时未整定合适。 介质压差太大,阀门关不严,阀门内有卡异物,导致阀杆磨损,填料选型不合适,弹簧预紧力差,阀芯腐蚀变小,流量可调范围变小。 提升自身业务技能水平,及时掌握、了解和分析调节阀故障及产生原因, 可以对症采取措施予以解决,同时也可以做预防性保养检修,为装置安全稳定运行创造有利条件。
2.5 其他类型故障
       除了上述提到的故障外,一些其他类型的化工仪表自动化设备也会出现故障,例如设备长期使用且处于高负载状态下,就可能出现设备部件磨损问题,进而导致设备故障。此外,电力系统的参数发生波动也会对仪表的自动化产生影响,如电力系统电压波动等情况如果经常发生,就会导致电流参数异常,超过电气设备的额定参数,进而导致各种类型的故障。除此之外,设备的长期工作环境也会影响故障的类型,如果处于潮湿环境当中,则会出现零部件异常损坏或者老化加速的问题,最终出现元器件短路故障,对设备的正常使用产生影响。其他类型的参数设备测量要考虑到参数变化的范围或者设备的采购问题,否则也可能成为故障发生的原因。
3.化工企业自动化仪表的维护策略
3.1 定期维护策略
      化工自动化仪表故障的出现具备一定的突发性和不可预见性,为避免突发状况对化工生产造成不可挽回的损失,针对化工仪表应当实行定期的维护策略,维护的内容包括仪表外部的清洁、仪表显示情况的检查等内容,通过周期性的仪表状况检查分析,确保仪表处于一个稳定运行的状态。定位维护能够促使化工自动化仪表为化工生产提供可靠的保障。
3.2科学维护方案
      化工自动化仪表是具备较高精密度的信息化设备,其维护作业要建立在科学维护方案的基础上。首先,针对不同类型的仪表的特点,对其维护的内容进行详细的规定;其次,加强仪表维护经验的交流,确保仪表维护人员水平得到有效的提升;再者,积极利用自动化仪表的自检功能对其状态进行检查,提高维护的效率。科学维护方案是确保仪表维护工作合理的重要基础。
3.3加强仪表巡查工作
      仪表巡查工作是提高仪表安全运行的重要环节之一。企业在进行仪表巡查工作时,首先要制定完善的巡查工作管理体系,加强对每一位技术人员的管理,做到定时定员地进行巡查工作。定时即规定好巡查时间,并且将时间细分至小时,做到每小时都要对仪表进行巡查,有效提高仪表运行的安全性和准确性,一旦发生故障,立即维修。定员是要求企业在进行巡查工作时,将巡查的任务和责任落实到个人,做到职责细化,一旦出现问题,立马追究责任,减少推脱责任现象的发生,更好地确保仪表运行的安全。
结束语
      自动化仪表由于自然损耗、 设计误差及运行环境的原因,在生产过程中会发生各种故障,严重影响了生产的稳定性。 因此,在化工生产过程中,如何分析、 解决和预处理仪器出现的故障对化工生产至关重要。
参考文献:
[1] 乐嘉谦.仪表工手册[M].第2版.化学工业出版社,2003,7.
[2] 刘 磊.化工自动化仪表常见故障的判断与处理[J].化工设计通讯 .2018(1).
[3]芮文芳.电气自动化仪表的管理与维护探讨 [J].石化技术,2018,25(10):239.
[4] 宋晓光.企业自动化仪表的日常管理维护[J].信息记录材料,2018,19(6):100-101
[5] 梁日.浅谈石油化工自动化仪表管理与维护[J].化工管理,2018(22):130
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