儀表應(yīng)用過程中的故障分析和對策探討

摘要：儀表應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，覆蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、科技、環(huán)保、國防等各個方面，在國民經(jīng)濟建設(shè)各行各業(yè)的運行過程中承擔(dān)著把關(guān)者和指導(dǎo)者的任務(wù)。本研究主要針對工業(yè)生產(chǎn)中常用的儀表，分析了其應(yīng)用過程中的常見故障，并提出了相應(yīng)的解決對策，以為今后實際應(yīng)用作參考。

關(guān)鍵詞：儀表；故障；對策

隨著科技水平的不斷提高以及自動化的應(yīng)用和普及，人們對儀表的使用越來越普遍。然而，儀表精度較高，應(yīng)用環(huán)境較為惡劣等特點，使得儀表應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)各種故障，而且故障現(xiàn)象比較復(fù)雜，原因比較多樣化。因此，正確判斷和及時處理儀表應(yīng)用過程中的故障，直接關(guān)系到生產(chǎn)過程持續(xù)、安全、穩(wěn)定、可靠的運行。

目前我國工業(yè)生產(chǎn)過程中使用的儀表是一種工業(yè)自動化控制管理系統(tǒng)的組成部分，也就是說是一種對現(xiàn)有生產(chǎn)狀況的工業(yè)自動化的運行狀況的監(jiān)測系統(tǒng)。其一般由傳感器、變送器及顯示器三方面構(gòu)成[1]，其中，傳感器將檢測到的生產(chǎn)的信息和信號轉(zhuǎn)化為可以識別的方式；變送器將傳感器得到的信號進行有效的電流輸出，并且實現(xiàn)移動的程序控制和管理；顯示器將測量的結(jié)果以一種更加準確和直觀的方式顯示出來，以供操作人員對現(xiàn)有的生產(chǎn)狀況進行調(diào)整和調(diào)試。常見的工業(yè)儀表主要有：液位儀表、溫度儀表、壓力儀表、流量儀表等。現(xiàn)對這些儀表的常見故障及解決對策進行探討如下。

1、儀表應(yīng)用過程中常見的故障分析

1.1 液位儀表常見故障分析

液位儀表一般用于監(jiān)測原料、半成品和成品的液位，按測量方式分為：浮力式、雷達式、矩陣渦流式、磁致伸縮式等[2]。液位儀表的常見故障為指示值波動頻繁、示數(shù)在最高或最低處不發(fā)生變化。當液位表的指示值頻繁波動時，首先可能是檢測的液體容量超過了液位儀表的使用范圍，如果沒有超出使用范圍，就應(yīng)該對儀表的自身性能以及元件進行檢查。當液位儀表的示數(shù)在最高或最低處不發(fā)生變化時，需要先檢查差壓變送器負壓側(cè)導(dǎo)壓管是否發(fā)生了滲漏，并修復(fù)受損部位。

1.2 溫度儀表常見故障分析

溫度儀表一般用于測量生產(chǎn)現(xiàn)場或管道內(nèi)部的溫度，目前經(jīng)常使用非接觸式測量方法，就是將來自熱電偶、熱電阻的信號直接進入DCS或其他溫度采集儀表。溫度儀表的常見故障為指示值突增或是突減、指示值反應(yīng)緩慢并大幅晃動、指示值的快速轉(zhuǎn)動。當溫度儀表指示值突增或是突減時，可能是儀表的放大器失靈，或是控制系統(tǒng)中的熱電偶、熱電阻損壞，或者是電路線路出現(xiàn)斷線、短路。這時就要檢查線路和元件，看是否有電線損壞和搭在一起或者元件損壞的情況，及時對受損電線和元件進行更換，避免造成更大的有害影響。當溫度儀表指示值反應(yīng)緩慢并大幅晃動時，可能是生產(chǎn)過程中出現(xiàn)操作程序上的失誤。當溫度儀表指示值的快速轉(zhuǎn)動時，可能是控制系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)置 PID 的參數(shù)不當，可以對參數(shù)進行調(diào)整或重置。

1.3 壓力儀表常見故障分析

壓力儀表可用于粉狀、黏稠狀、脈動、高溫、易結(jié)晶等介質(zhì)的壓力測量，分為彈性式、液柱式、活塞式三類。常規(guī)的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)是通過壓力變送器把信號送至 DCS 或其他調(diào)節(jié)器進行現(xiàn)場測量和控制。壓力儀表的常見故障為指示快速震蕩波動、示數(shù)為零。當壓力儀表指示快速震蕩波動時，工作人員首先應(yīng)該對自身的操作進行檢測，因為操作和控制不當容易產(chǎn)生此類問題。當壓力儀表示數(shù)為零時，可能是導(dǎo)壓管到儀表之間的那一部分出現(xiàn)故障，需要對引壓導(dǎo)管以及相關(guān)的線路連接情況進行檢查。

1.4 流量儀表常見故障分析

流量儀表按測量原理分為直接法、推導(dǎo)法質(zhì)量流量儀，速度法、容積法體積流量儀，還可細分為轉(zhuǎn)子式、節(jié)流式、速度式、容積式等幾種。流量儀表的常見故障為儀表指示波動頻繁、指示值達到最大或最小。當流量儀表指示波動頻繁時，將儀表控制方式由自動改為手動，如果波動減小證明故障原因是 PID 設(shè)置不準確，如果仍然波動頻繁，則可以確定是生產(chǎn)過程中使用者操作方式不當?shù)脑颉．斄髁績x表指示值達到最大或最小時，現(xiàn)場檢測儀表也沒有發(fā)生異常，表明顯示儀表出現(xiàn)故障；如果現(xiàn)場檢測儀表也顯示最大或最小值，則需確認調(diào)節(jié)閥的開度；若調(diào)節(jié)閥開度正常，故障引起的主要原因一般是由于系統(tǒng)對控制儀表造成的壓力過大、系統(tǒng)管路擁堵、系統(tǒng)壓力不足、變壓裝置故障或者操作失誤等。

2、儀表常見故障解決對策分析

2.1科學(xué)有效的檢查制度

科學(xué)有效的制度是儀表檢修工作的基礎(chǔ)與前提，對于故障的預(yù)防與檢修具有重要的作用，能夠在很大程度上降低儀表故障率。檢查制度的制定要根據(jù)儀表設(shè)備的屬性及操作規(guī)定來進行，除了在儀表使用過程中進行檢查以外，還要進行預(yù)防維護的檢查，并根據(jù)儀表運行環(huán)境的狀況，配備相應(yīng)的檢修設(shè)備以及儀表的數(shù)量。同時，對管理人員的權(quán)責(zé)進行確定，確定每個管理人員的管理范圍，明確事故責(zé)任制并積極進行落實，確保各項制度的有效執(zhí)行。另外，建立定期的巡查制度，管理人員的檢查需要分工明確，每個人確定到相應(yīng)的具體范圍，對于巡查路線的選擇要進行多方面的考慮，每天巡查次數(shù)都要保證在兩次以上。管理人員在巡查過程中要做好準確的記錄，對儀表設(shè)備工作的狀況進行記錄，對出現(xiàn)故障的儀表設(shè)備進行及時地整修，將安全隱患進行及時地排除，保證工業(yè)自動化儀表設(shè)備工作的順利。

2.2健全的防雷防腐措施

儀表具有的高精度特點，并且應(yīng)用環(huán)境較為惡劣，例如高溫、高濕、高壓環(huán)境，甚至腐蝕性的液體氣體，因此防雷、防腐措施就需要做到位，盡量減少其對儀表設(shè)備的影響。防雷措施主要是進行設(shè)備的接地處理，在設(shè)備外部采用防雷材料進行防護，從而減少雷電對儀表運作的影響。儀表設(shè)備內(nèi)部很多元器件都是金屬構(gòu)造，而傳感器的靶心以及模片都是極為精細并對腐蝕環(huán)境極為敏感的，在缺乏有效保護措施的前提下，會因為接觸到強酸、強堿、腐蝕性氣體而發(fā)生腐蝕，從而影響到儀表的正常運行。因此，根據(jù)工作環(huán)境對儀表進行科學(xué)選擇，并設(shè)置一定的隔離環(huán)境，從而從多方面對儀表進行防腐設(shè)計

2.3規(guī)范完善的排污方案

儀表設(shè)備需要進行定期的排污，將運行過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)進行排除，以保證儀表設(shè)備的正常工作。排污的主要對象是易沉積、易結(jié)晶的介質(zhì)，這些介質(zhì)的沉積會對儀表設(shè)備的運行造成阻礙，容易造成儀表故障。因此建立完善的排污方案對于儀表的維護而言至關(guān)重要，方案的建立要具有針對性，根據(jù)不同的儀表設(shè)備進行相應(yīng)的方案制定，從而保障儀表的順利運行。

3、結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，儀表自動化設(shè)備的使用也在不斷的推廣和應(yīng)用，儀表的正常、可靠運行對于企業(yè)的安全生產(chǎn)、生產(chǎn)效率的提升以及運行成本的降低具有重要的作用。在實際的使用中，各部門應(yīng)該給儀表的常見故障予高度重視，相關(guān)的管理人員應(yīng)從全局出發(fā)，提高技術(shù)人員的安全意識，提升儀表檢修人員的技術(shù)水平，從多渠道保障儀表運行，進而促進企業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻

[1]賈富強.淺談化工企業(yè)儀表自動化設(shè)備故障與維護技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（24）：161.

[4]蔡焱.儀表自動化設(shè)備故障與維護技術(shù)的研究[J].化工管理，2017（07）：153.

作者簡介：牛普，男，漢族，1990年5月出生，籍貫：陜西省韓城市，2013年7月畢業(yè)于陜西理工學(xué)院，學(xué)士，助理工程師，中核新能核工業(yè)工程有限責(zé)任公司，郵編030012，從事自控儀表設(shè)計、自動控制及儀器儀表方向等工作及研究。