化工儀表自動化設備預防性維護探討

邱郝俊（蒲城清潔能源化工有限公司，陜西 蒲城 715500）

隨著工業企業裝置規模大型化及運行過程控制自動化水平日益提高的實際情況，確保自動化設備的穩定和可靠運行，減少或避免由于儀表自動化設備故障造成裝置負荷波動或系統停車，對于實現企業裝置運行安全和提高運營效率尤為關鍵。因此，重視將自動化設備由故障后檢修轉變為預防性維護，對于實現儀表及自動化系統運行安全極為重要。

1 儀表自動化設備分級管控

根據企業區域裝置的工藝控制要求，按照儀表設備在裝置中的重要程度（一般指示C、過程控制B、安全聯鎖A等）進行分級分類，根據不同類型的儀表設備制定日常點檢及維護檢查表，明確不同設備檢查內容、標準要求、檢查頻次、維護周期，檢查人員等。將每臺設備運行管理包機落實到人，在均衡考慮維護人員力量的情況下，保證設備日常運行點檢及維護管理無遺漏[3]。

對于儀表自動化設備的公用電源、信號電纜及信號走向，儀表氣源、供電回路等進行全面梳理排查。儀表取壓根部閥、閥門用氣源、伴熱管線閥門等進行掛牌，確保標識、圖紙及提示或禁止性標志準確齊全，對于氣源界區總閥等必要時可進行上鎖作業，避免由于標識等的不清晰導致維護檢修、人員作業過程中造成誤操作引起裝置整體性異常停車事件發生。

對于A/B類關鍵儀表、閥門設備及控制系統，提高日常點檢及維護頻次。每天至少兩次進行巡回檢查，特殊及異常天氣情況下應適當增加檢查頻次。定期對儀表進行清理校驗、示值比對、儀表控制閥門進行動作測試確認。確保儀表設備示值靈、穩、準，閥門動作可靠。利用工藝裝置消缺或設備停車檢修時機，對儀表設備進行排污及清理檢查，儀表接線回路各環節進行全面緊固、清灰及檢查。儀表控制閥門及附件進行全面檢查并進行聯合動作測試確認。裝置開車前嚴格進行聯鎖試驗及記錄確認，保證儀表設備運行及聯鎖保護系統安全可靠。

2 儀表控制閥運行管理

作為工藝控制管理的“手腳”，化工企業中儀表調節閥故障發生率相對較高且故障一旦發生后會直接影響工藝操作。調節閥不同組件間生命周期差異較大，為保證設備使用效果，減少成本浪費，必須做好對調節閥生命周期管理。結合運行系統工況對各種調節閥使用生命周期進行評估和統計，基于不同生命周期制定預防性維護計劃，并確定具體維護內容、周期及備件管理方式。如聚乙烯裝置PDS下料系統閥門，氫氣回收裝置等高頻閥門，由于日常動作頻次高，閥門填料老化外漏、執行機構密封、推桿斷裂故障的頻次會大幅增加。因此，應定期對執行機構進行保養，添加潤滑脂、更換密封組件并對推桿連接部件進行緊固檢查或受力機械部位進行金屬著色檢測，以保證執行機構各部件的正常。

3 儀表控制系統運行管理

作為裝置運行及儀表設備控制的“大腦”系統，搞好控制系統的運行管理，對于保證整個自動化設備的可靠運行極為重要。對于DCS、PLC、ITCC及SIS系統的運行狀態每日至少兩次進行檢查，保證系統良好運行環境。并對系統服務器、操作站等定期進行清灰及切換操作。除檢查系統硬件運行狀態外，對系統報警及診斷信息進行查看及處理，系統出現的軟故障應及時進行查看及復位操作處理。

對于系統供電電源質量、接地系統等進行定期檢測及確認，確保供電電壓范圍等級、冗余模塊、接地系統完好。系統柜內接線、端子板進行定期緊固檢查，對于動作頻次較高或長期不動作切換的繼電器等應參照使用部件使用頻次進行更換處理。檢查系統內存、硬盤及同步狀態，確保系統各部件冗余狀態功能正常，并定期進行備份及磁盤清理等。建立生命周期檔案，同時分析其生命周期成本，基于回路使用期限制定科學維護措施，以此連接設備、生產和維護，降低運行成本和故障發生率，提升設備在企業中的綜合應用價值[5]。

4 自動化設備預防性維護策略

重視設備的選型應用及施工管理，化工企業在選擇自控設備選型過程中，一方面必須保證符合相應標準化規范，另一方面要求結合設備自動控制程度、流程運轉特征、生產規模以及操作規范等，選擇技術成熟、功能完善、售后良好以及維護方便設備，并且要求設備滿足相應溫度、壓力等級及運行工況等要求。設備的性能、使用效果除運行工況及操作環境外，初期的選型及控制、施工管理及、質量驗收等對于后期儀表設備的運行管理、備件消耗及成本管控也尤為重要。這就要求具體選擇設備中，除價格因素外必須重視后期維護便利性及維護成本。從而減少設備故障對企業運行管理造成的影響[2]。

落實設備生命周期預防性維護，不同環境下儀表自動化設備使用壽命存在差異性，環境對設備運行效果和使用期限存在影響，而與設備使用期限相關環境因素主要是內部接觸介質和外界空氣，為減少不同工況因素對設備影響，對設備壓力、溫度和材質等有不同要求。而通過預防性維護，實施相應周期性維護策略，利于提升對相關影響因素控制。具體進行維護中應從以下幾方面進行考慮[1]。

分析儀表自動化設備生命周期成本，確定具體生命周期，并結合計算數據具體量化設備維護與管理，制定預見性和計劃性設備維護與更新方案，強化設備預見性維護主動權。重視對科學統計學方法運用，明確同樣環境條件下自動化設備可能出現的故障，并對發生故障原因進行預測分析，制定維護處理方案，提前做好相應維護工作以降低故障發生率[4]。

從儀表自動化設備應用方面進行考慮，按類別實施不同程度預防性維護，最大程度上提升關鍵設備故障維護力度，減少設備故障問題對企業運轉影響。在此過程中，應根據設備實際情況建立儀表生命周期檔案，對平均故障時間進行評估，制定計劃性預防性維護時間和周期，定期做好相應維護工作。儀表自動化設備維護期間應做好風險評價，結合評價結果和設備生命周期檔案，確定預防性維護時間，并對更換后設備進行全面檢修后進行降級使用。

儀表自動化設備種類多且數目大，預防性維護工作內容復雜。完全依靠人工檢測方式，不僅會浪費大量人力物力且難以達到如期效果。而隨著智能技術不斷發展，利用好設備自診斷技術及設備管理系統并將其應用于儀表自動化設備診斷中，可提升診斷效率，降低人力成本。具體應用中，可將人工智能儀表與設備故障診斷技術相結合，通過相應檢測診斷自動確定設備異常，并在發現問題后自動報警或自動處理潛在問題。同時使用中應不斷對自診技術進行完善，提升檢測設備功能，進而降低人工方式維護設備工作量。控制系統應定期進行點檢檢查，保證系統運行可靠性。

此外，利用自診斷信息技術制定預見性維護檢修計劃，可更加全面具體的對儀表自動化設備進行維護，減少人為檢修中失誤，針對存在的不同問題，進行全面有效判斷。對此，相關人員必須在儀表自動化設備預防性維護中，充分利用自診技術，發揮其優勢，并不斷對該技術進行強化，從而提升對儀表自動化設備預見性維護力度[6]。

5 結語

總而言之，化工企業在使用化工儀表自動化設備中，為發揮設備功能，提高工作運轉效率，必須關注設備本身功能與存在的問題，找出可能發生的故障，并充分利用有效技術措施，結合實際情況，制定預防性維護措施，減少設備因素導致的因素，提升其應用效率，為化工企業正常運營和發展提供助力。