儀表設(shè)備在催化劑生產(chǎn)中的故障分析

劉文

摘 要：煉油催化劑的制備大致采用如下的某些單元操作：溶解、沉淀、凝膠、浸漬、離子交換、洗滌、過(guò)濾、干燥、混合、成型和還原等。催化劑的制備通常由以上單元操作組合而成的，其中沉淀法、浸漬法和離子交換法在煉油催化劑的制備中應(yīng)用較為廣泛。

關(guān)鍵詞：儀表設(shè)備；催化劑；故障分析

煉油化劑制備涉及到的工藝介質(zhì)包括酸、堿、氨等腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)，現(xiàn)場(chǎng)的工藝條件也較差，生產(chǎn)過(guò)程中存在膠體、固體、粉體等各種類型的介質(zhì)，生產(chǎn)所用到的儀表種類繁多，性能要求高。根據(jù)生產(chǎn)工藝需要適當(dāng)?shù)剡x擇所需儀表，不僅可以較好的服務(wù)于催化劑生產(chǎn)，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，同時(shí)也能提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本。

1 儀表設(shè)備在催化劑生產(chǎn)中的使用環(huán)境

由于化工生產(chǎn)的管道化、流程化、集成自動(dòng)化等特點(diǎn)，工藝控制與儀表設(shè)備關(guān)系密切，生產(chǎn)過(guò)程中操作員通過(guò)控制儀表設(shè)備實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的最優(yōu)化控制，如原料的成分、反應(yīng)溫度、壓力、物料流量、罐的液位等從而保證工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)，通過(guò)控制儀表指示進(jìn)行加量或減產(chǎn)，甚至開(kāi)停工。

催化劑生產(chǎn)過(guò)程中用到的儀表種類繁多，大體上可以分為六大類：溫度、壓力、流量、液位、分析、報(bào)警，前四類使用量大，也是最容易出現(xiàn)故障的儀表設(shè)備。

催化劑工藝介質(zhì)以酸、堿、氨、硅膠等腐蝕性較強(qiáng)的化工產(chǎn)品和粉塵為主，對(duì)儀表設(shè)備要求較高，一些誤操作對(duì)儀表設(shè)備損害也比較大，使得這些儀表設(shè)備實(shí)際使用周期要短于其理論使用周期。

催化劑生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，工藝介質(zhì)以固體漿液、粉體為主，儀表使用受限較多，也較為容易出現(xiàn)故障。例如單法蘭液位計(jì)經(jīng)常會(huì)被膠體介質(zhì)所覆蓋，儀表本身沒(méi)問(wèn)題，卻出現(xiàn)液位測(cè)量不準(zhǔn)的現(xiàn)象；溫度測(cè)量非儀表設(shè)備原因較多，爐膛由于爐桶體沾灰多，導(dǎo)致測(cè)量準(zhǔn)確，但不能反應(yīng)物料真實(shí)溫度，反應(yīng)器溫度套管結(jié)垢較厚，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)。儀表設(shè)備常年暴露在酸堿環(huán)境下，一些現(xiàn)場(chǎng)儀表被緩慢腐蝕，甚至于一些室內(nèi)二次表也受到影響。

催化劑生產(chǎn)品種繁多，要不時(shí)的更換品種，改變工藝條件，調(diào)整工藝參數(shù)，這個(gè)過(guò)程涉及到儀表需頻繁動(dòng)作或者設(shè)定參數(shù)，使得本應(yīng)可以使用更長(zhǎng)時(shí)間的儀表設(shè)備因過(guò)度使用而容易產(chǎn)生疲勞損壞。

2 儀表設(shè)備可能發(fā)生的故障分析

催化劑生產(chǎn)中要想生產(chǎn)出質(zhì)量合格活性好的催化劑就必須在生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格按照指令單控制各個(gè)工藝參數(shù)，其中又以溫度、壓力、流量、液位為最常見(jiàn)的控制參數(shù)。這幾個(gè)參數(shù)在催化劑生產(chǎn)中尤為常見(jiàn)，使用的儀表設(shè)備也是最多的幾大類。下面就常見(jiàn)的幾類催化劑儀表設(shè)備故障情況進(jìn)行分析：

2.1 溫度控制儀表系統(tǒng)故障及處理辦法

溫度控制儀表由于常采用電動(dòng)儀表進(jìn)行測(cè)量、顯示、控制，因此測(cè)量值往往滯后于真實(shí)值，在對(duì)溫度控制儀表進(jìn)行故障分析過(guò)程中，要考慮該類儀表本身的特點(diǎn)。

溫度儀表系統(tǒng)本身故障，如：a.指示值突然變到最大值或最小值，此類故障常見(jiàn)于熱電阻、熱電偶，當(dāng)變送器放大器失靈或補(bǔ)償導(dǎo)線斷線也會(huì)出現(xiàn)該類故障。b.指示出現(xiàn)大幅波動(dòng)，可從工藝操作變化引起和儀表控制系統(tǒng)本身進(jìn)行故障查找。

溫度儀表系統(tǒng)出現(xiàn)控制失靈，可通過(guò)如下步驟對(duì)故障進(jìn)行查找：a.對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)行檢查判斷現(xiàn)場(chǎng)溫度是否正常：檢測(cè)原件輸出信號(hào)是否正常；b.查信號(hào)線是否正常；c.確認(rèn)溫度是否帶溫度變送器，確認(rèn)溫度變送器正常；d.檢查閥門(mén)本體是否正常，方法如下：把溫控體系甩開(kāi)，設(shè)置為手動(dòng)模式，閥門(mén)動(dòng)作正常則無(wú)問(wèn)題，閥門(mén)動(dòng)作異常則檢查以下方面：信號(hào)是否到現(xiàn)場(chǎng)；現(xiàn)場(chǎng)氣源是否壓力足夠；閥本體是否漏氣，閥芯是否卡住。e.查定位器是否損壞，現(xiàn)場(chǎng)溫度及閥門(mén)正常則查控制系統(tǒng)，在手動(dòng)情況下閥門(mén)動(dòng)作正常，設(shè)定為自動(dòng)控制模式，溫度波動(dòng)大則是PID參數(shù)設(shè)定問(wèn)題。

2.2 壓力控制儀表系統(tǒng)及處理辦法

當(dāng)PID參數(shù)沒(méi)調(diào)節(jié)好時(shí)壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速震蕩波動(dòng)，先檢查是否是操作的原因引起的波動(dòng)，當(dāng)排除操作原因時(shí)需對(duì)操作和調(diào)節(jié)器PID參數(shù)進(jìn)行重新整定。

當(dāng)壓力測(cè)量系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，壓力控制系統(tǒng)顯示出直線無(wú)變化的情況，稱為“死線”，在排除現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量引壓管部堵塞的情況下，可查控制器測(cè)量指示系統(tǒng)控制是否正常。

2.3 流量控制儀表系統(tǒng)故障及處理辦法

流量控制儀表主要故障及處理方式如下：（1）DCS無(wú)流量指示，故障原因和方法如下：a.可能現(xiàn)場(chǎng)傳感器接線松動(dòng)，可檢查線路重新接線；b.可能現(xiàn)場(chǎng)變送器未送電，檢查電源和保險(xiǎn)是否正常；c.介質(zhì)流動(dòng)方向是否與傳感器標(biāo)示箭頭一致，可重新安裝或改變流向設(shè)置。d.管道中未充滿液體，可改變管道或安裝位置。（2）零點(diǎn)不穩(wěn)定，故障原因和方法如下：a.流體中有氣泡，可在傳感器上游安裝除泡裝置。b.接地不良，可檢查接地。c.附近有強(qiáng)磁干擾，可屏蔽儀表或遠(yuǎn)離干擾。（3）流量指示不準(zhǔn)，故障原因和方法如下：a.參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，重新檢查設(shè)置參數(shù)。b.零點(diǎn)不準(zhǔn)，重新調(diào)零點(diǎn)。c.電極臟污，清洗電極即可。

當(dāng)流量控制儀表系統(tǒng)指示值波動(dòng)較頻繁時(shí)，控制設(shè)置為手動(dòng)調(diào)節(jié)模式，如果波動(dòng)仍較大則是工藝操作方面的原因，如果波動(dòng)降低則是PID設(shè)置不合理或儀表本身故障。

2.4 液位控制儀表系統(tǒng)故障及處理辦法

液位控制儀表故障表現(xiàn)為：液位控制儀表系統(tǒng)流量指示突然變化為最大或最小值。先查現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表是否正常，若正常則將控制設(shè)置為手動(dòng)調(diào)節(jié)模式；看液位變化當(dāng)液位穩(wěn)定在一定的范圍則故障在液位控制系統(tǒng)；如液位不穩(wěn)，則從工藝方面查是否是由于工藝系統(tǒng)造成。

差壓式液位控制儀表指示和現(xiàn)場(chǎng)直讀式液位指示對(duì)不上時(shí)，若現(xiàn)場(chǎng)直讀式液位指示正常，則可能是差壓式液位儀表負(fù)壓導(dǎo)壓管封液滲漏，若滲漏可以重新灌入封液，調(diào)零點(diǎn)。若無(wú)滲漏則為差壓式液位控制儀的負(fù)遷移不對(duì)，需重新調(diào)整遷移量，直至儀表顯示正常。

當(dāng)液位控制儀表系統(tǒng)指示值波動(dòng)較頻繁時(shí)，要根據(jù)分析液面控制對(duì)象的容量大小查找故障原因，當(dāng)容量大時(shí)一般是儀表故障造成，當(dāng)容量小時(shí)先分析是否是工藝操作情況變化造成，如沒(méi)有變化則是儀表故障造成。

3 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際生產(chǎn)中，正確快速地判斷并排除儀表設(shè)備系統(tǒng)的故障，是保證生產(chǎn)產(chǎn)量和質(zhì)量的前提。通過(guò)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析，儀表設(shè)備系統(tǒng)故障通常有三個(gè)方面的原因：第一，儀表設(shè)備本身的故障，此類故障只需對(duì)儀表故障點(diǎn)進(jìn)行維修或者更換故障元件即可解決問(wèn)題；第二，生產(chǎn)工藝改變引起的儀表設(shè)備失靈或指示不準(zhǔn)，此類故障由工藝人員配合儀表人員查找工藝原因，然后對(duì)工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整或者排除工藝干擾，當(dāng)工藝參數(shù)在儀表允許的測(cè)量值范圍之內(nèi)時(shí)儀表能正常工作則儀表設(shè)備正常；第三，設(shè)計(jì)安裝不合理，當(dāng)儀表設(shè)備本身沒(méi)問(wèn)題，工藝參數(shù)也在允許的范圍內(nèi)時(shí)儀表仍然不能正常工作時(shí)，有可能就是儀表設(shè)計(jì)選型或者安裝位置不合理造成的，此類故障一般通過(guò)重新選型或者重選安裝位置都可很好的解決。

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