化工自動化儀表檢修及維護淺析

徐躍虎

摘要：自動化儀表是化工自動化生產控制系統的重要組成部分，化工自動化儀表系統可以實現對整個化工生產流程中各項參數的實時監測，是確?；どa高效安全運行的可靠保障?；どa會受到各種因素的影響，是一個比較復雜的過程，自動化儀表在運行過程中也會出現各種故障，因此對自動化儀表的檢修是一項非常重要的工作。同時，為了減少自動化儀表系統的故障率，還必須做好自動化儀表的日常維護工作。文章簡單介紹了溫度檢測儀表、壓力檢測儀表、物料檢測儀表、在線過程分析儀這五種常見的自動化儀表，并對化學生產中自動化儀表常見故障進行的分類，探討了四種常用測量儀表控制系統故障檢修分析方法，最后提出了自動化儀表日常維護措施，希望能為自動化儀表檢修維護工作人員提供一定的參考。

關鍵字：化工自動化儀表 檢修 維護

一、化學工業常見化工自動儀表

化工自動儀表主要包括溫度儀表、壓力儀表、物料儀表、流量儀表、在線過程分析儀等。

1溫度檢測儀表。溫度檢測儀表是化工行業常用儀表，主要以熱電偶與熱電阻為主，溫度是化工生產控制重要參數，對化工生產有極為重要影響，一般溫度儀表的溫度指示范圍為-200℃-1800℃。

2壓力檢測儀表。壓力檢測儀表主要應用于對化工生產中腐蝕介質、高溫介質與結晶介質的測定，精度普遍較高，以彈性式、液柱式、活塞式（壓力校檢儀）三大類為主。

3物料檢測儀表。物料檢測儀表主要用于測定各類原料、成品與半成品的液位，目前化工行業物料儀表種類不斷增加，由于被測物料種類不同，因此不同種類物料儀表間不可通用。其中應用較為廣泛的物料儀表包括雷達式液位計、矩陣渦流式液位計、磁致伸縮式液位計等，根據測量方式的不同，又可分為多種類型，如電容式、浮力式、直讀式、重垂式、壓力式等。

4流量檢測儀表。流量檢測儀表作為化工自動化生產應用最為廣泛的儀表之一，根據流量原理可分為容積法、速度法、推導法與直接法等，再進一步劃分可分為節流式、速度式、壓差式等，此類儀表在化工生產中承擔著重要角色。

5在線過程分析儀。在線過程分析儀主要用于測量生產過程中的工藝測試，是自動化和控制自動化生產的必要條件，一般而言，在線過程分析儀多由多種儀器組合而成，如液相色譜、核磁分析儀等。

二、化工自動化儀表故障分類

在化工生產過程中，由于自動化儀表長期處于運行狀態，經常容易出現各種故障，導致自動化儀表發生故障的原因通常包括：操作人員的誤操作或者誤動作；自動化儀表自身存在質量問題；自動化儀表元器件破損老化。通常情況，化工自動化儀表的故障主要集中在流量監測、壓力檢測、溫度檢測以及液位檢測等重點環節。

三、四種常用測量儀表控制系統故障檢修分析

1、溫度控制儀表系統故障檢修分析

溫度控制儀表系統出現故障時，首先要注意兩點：一是該系統儀表多采用電動儀表測量、指示、控制；二是溫度控制儀表系統中各儀表的測量往往滯后較大。具體故障檢修方法如下：1） 溫度儀表系統的指示值突然變到最大或最小，一般為儀表系統故障，因為溫度儀表系統測量滯 后較大，不會發生突然變化，此時的故障原因多是熱 電偶、熱電阻、補償導線斷線或變送器、放大器失靈等。2） 溫度控制儀表系統指示出現快速振蕩現象，多為控制參數 PID 調整不當造成。3） 溫度控制儀表系統指示出現大幅緩慢的波動，一般是由于工藝操作變化引起的，如果當時工藝操作沒有變化，則很可能是儀表控制系統本身的故障。4） 溫度控制系統本身的故障分析步驟：檢查調節閥輸入信號是否變化，輸入信號不變化，調節閥動作，說明是調節閥膜頭膜片漏了；檢查調節閥定位器輸入信號是否變化，輸入信號不變化，輸出信號變化，說明定位器有故障；檢查定位器輸入信號有無變化，再檢查調節器輸出有無變化，如果調節器輸入不變化，輸出變化，應是調節器本身的故障。

2、壓力控制儀表系統故障檢修分析

當壓力控制系統儀表指示出現快速振蕩波動時，首先需要檢查工藝操作有無變化，這種變化多半是由于工藝操作和調節器 PID 參數整定不完善造成的。當壓力控制系統儀表指示出現死線，當工藝操作變化而壓力指示還是不變化時，一般可判斷出故障出現在壓力測量系統中，此時可首先檢查測量引壓導管系統是否發生堵塞的現象，如無堵塞現象發生，則需要檢查壓力變送器輸出系統有無變化，如果發生變化則可說明故障發生在控制器測量指示系統。

3、流量控制儀表系統故障檢修分析

1）流量控制儀表系統指示值達到最小時，首先檢查現場檢測儀表，如果現場檢測儀表均正常，則可判定故障發生在顯示儀表； 當現場檢測儀表指示也最小，則需檢查調節閥開度，若 節閥開度為零，一般是調節閥到調節器之間出現故障；當現場檢測儀表指示最小、調節閥開度正常，產生故障的原因很可能是系統壓力不夠、系統管路堵塞、泵不上量、介質結晶、操作不當等。若是儀表方面的故障，原因通常會是以下幾種：孔板差壓流量計的正壓引壓導管堵?。?差壓變送器正壓室漏；機械式流量計的齒輪卡死或過濾網堵住等。

2）流量控制儀表系統指示值達到最大時，檢測儀表也常常會指示最大。此時可手動遙控調節閥開大或關小，如果流量能下降則此故障一般為工藝操作原因造成；若流量值無法降低，則可判定是儀表系統的原因，需要檢查流量控制儀表系統的調節閥是否動作、儀表測量 引壓系統和信號傳送系統是否正常。

3） 流量控制儀表系統指示值波動較頻繁時，可將控制又自動切換到手動，如果波動減小，則是儀表方面的原因 或是儀表控制參數 PID 不合適；如果波動仍頻繁，則一般會是工藝操作方面的原因。

4、液位控制儀表系統故障檢修分析

1） 液位控制儀表系統指示值變化到最大或最小時，可以先檢查檢測儀表是否正常，如指示正常，將液位控制由自動方式切換到手動方式，再進行遙控液位，觀察液位變化情況，如液位穩定在一定的范圍，則是液位控制系統故障；如液位不能穩定，一般為工藝系統造成的故障，需要從工藝操作方面查找原因。2）差壓式液位控制儀表指示和現場直讀式指示儀表指示對不上時，首先檢查現場直讀式指示儀表是否正常，如指示正常，檢查差壓式液位儀表的負壓導壓管封液是否有滲漏，若有滲漏，重新灌封液，調零點；無滲漏，可能是儀表的負遷移量出現差錯，重新 調整遷移量使儀表指示正常。3） 液位控制儀表系統指示值變化波動頻繁時， 首先要分析液面控制對象的容量大小，分析故障的原 因，容量大，一般是儀表故障造成的；容量小，首先 要分析工藝操作情況是否有變化，有變化很可能是工 藝造成的，如沒有變化可能是儀表故障造成的。

四、化工自動化儀表的維護措施

在化工生產中，自動化儀表系統扮演者重要的角色，是確?；どa高效安全運轉的關鍵。自動化儀表一旦出現故障，必須及時進行相關處理，但頻繁的儀表系統檢修工作，會大大降低化工生產的效率，因此為提高化工生產的效率，必須減少自動化儀表系統的故障率。為減少自動化儀表系統的故障率必須做好以下幾方面的措施，首先要為儀表的檢修保養制定合理的周期計劃，并嚴格執行。其次，自動化儀表屬于精密儀器，灰塵雜質的滲入等會大大減少自動化儀表的使用壽命，因此要對自動化儀表及相關組成部分進行定期清潔。此外，自動化儀表也具有使用周期，因此需要做好儀表系統安裝使用時間的記錄工作，并對自動化儀表進行定期巡視，及時發現老化或者損壞較為嚴重的儀表，做到及時更新。

五、總結

綜上所述，化工自動儀表作為化工生產中的重要設備，分析其常見故障并制定故障檢修計劃，配合后續維護、校檢工作可顯著降低故障發生率，確保儀表正常工作，極大地提高工業自動化生產的效率及安全性。

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