石化企業(yè)在線(xiàn)分析儀表的應(yīng)用及故障排除

薛 偉

（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州 516086）

在線(xiàn)分析儀表在石油化工生產(chǎn)中扮演著十分關(guān)鍵的角色，為了更好的發(fā)揮其作用，確保經(jīng)濟(jì)效益與投資回報(bào)率，就必須要做好日常的故障排除與維修工作，提升整體效益，降低故障帶來(lái)的負(fù)面影響。為了進(jìn)一步探討在線(xiàn)分析儀表的故障排除策略，首先對(duì)在線(xiàn)分析儀表的特點(diǎn)加以描述。

1 在線(xiàn)分析儀表的特點(diǎn)

區(qū)別于傳統(tǒng)儀表，在石化領(lǐng)域應(yīng)用的在線(xiàn)分析儀表功能相對(duì)獨(dú)立，儀表通常以成撬安裝的結(jié)構(gòu)型式出現(xiàn)，獨(dú)立滿(mǎn)足工藝參數(shù)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)與使用要求。一部分在線(xiàn)分析儀表配置有前置處理系統(tǒng)，被檢測(cè)的介質(zhì)通過(guò)采樣及前級(jí)處理單元經(jīng)過(guò)降溫，過(guò)濾，脫水等適當(dāng)?shù)念A(yù)處理后引入到分析儀表中，完成工藝介質(zhì)參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理和通訊傳輸。同時(shí)在線(xiàn)儀表系統(tǒng)需要引入氮?dú)狻x表風(fēng)、不間斷電源等公用工程配合使用。除此之外，石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境多為易燃易爆區(qū)域，對(duì)于許多在線(xiàn)分析儀表而言，受安裝區(qū)域具體危險(xiǎn)等級(jí)的劃分限制，須選擇相應(yīng)的防爆結(jié)構(gòu)來(lái)滿(mǎn)足裝置區(qū)域的特殊防爆功能要求，如一些在線(xiàn)分析儀表小屋內(nèi)按技術(shù)要求需配置防爆空調(diào)，隔爆電氣配電箱，以及在線(xiàn)分析儀表正壓控制箱等。

圖1為某煉油裝置工藝氣在線(xiàn)分析儀表的典型組成結(jié)構(gòu)，可見(jiàn)前置處理單元以及公用工程對(duì)在線(xiàn)分析儀表的正常運(yùn)行起到了十分關(guān)鍵的作用。

2 在線(xiàn)分析儀表在石化生產(chǎn)中的典型應(yīng)用

在線(xiàn)分析儀表相對(duì)于傳統(tǒng)的化驗(yàn)室分析儀器來(lái)說(shuō)，具有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，可保證裝置操作調(diào)整的及時(shí)性，提高裝置成品率和運(yùn)行效率。

1）氧化鋯分析儀用于煙道氣體或加熱爐燃燒情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證燃燒效率；

圖1 某煉油裝置在線(xiàn)分析儀表外部接口示意圖

2）在線(xiàn)氣相色譜儀用于對(duì)液化氣、丙烯、苯、甲苯等組分含量進(jìn)行在線(xiàn)分析；

3）在線(xiàn)COD分析儀，pH計(jì)，電導(dǎo)率儀等對(duì)污水處理系統(tǒng)開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)控，以確保外排污水達(dá)到相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求；

4）在線(xiàn)總硫含量分析儀用于汽油脫硫裝置對(duì)原料油和成品油硫含量進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)控，實(shí)時(shí)把控原料關(guān)口和輸出產(chǎn)品質(zhì)量；

5）輕烴及氧含量分析儀用于實(shí)時(shí)分析工藝氣組分，以便完成相應(yīng)的工藝處置。

3 在線(xiàn)分析儀表發(fā)生故障的原因

在石油化工領(lǐng)域，在線(xiàn)分析儀表在生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)直至產(chǎn)品出廠(chǎng)各環(huán)節(jié)均具有廣泛的應(yīng)用，而復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境往往會(huì)給在線(xiàn)分析儀表的應(yīng)用帶來(lái)許多影響和干擾，所以在線(xiàn)分析儀表在使用過(guò)程中也會(huì)經(jīng)常性的發(fā)生一些不可控制的故障，如結(jié)焦、堵塞、漂移、示值偏差或頻繁波動(dòng)、儀表組成元件損壞或失效等。

在線(xiàn)分析儀表發(fā)生故障的原因很多，可以簡(jiǎn)單歸納如下幾個(gè)方面：預(yù)處理系統(tǒng)故障，電子器件故障及線(xiàn)路故障，輔助設(shè)備設(shè)施易損件故障，儀表程序故障以及儀表后路排放不暢等。值得注意的是，在線(xiàn)分析儀表通常配置有專(zhuān)用的處理器和可編程邏輯控制單元，具備一定的故障自診斷能力，在使用過(guò)程中，一旦出現(xiàn)故障，應(yīng)首先做好科學(xué)分析，結(jié)合故障診斷信息逐步開(kāi)展故障點(diǎn)排查。以某煉油裝置原料及產(chǎn)品總硫含量在線(xiàn)分析儀為例，兩套儀表自開(kāi)工投用以來(lái)，頻繁出現(xiàn)動(dòng)力窗漏油，一級(jí)窗破損，儀表真空度報(bào)警以及儀表測(cè)量值偏差和波動(dòng)故障，經(jīng)與廠(chǎng)家技術(shù)人員多次到場(chǎng)聯(lián)合排查，發(fā)現(xiàn)儀表多項(xiàng)需整改優(yōu)化內(nèi)容，如換膜機(jī)構(gòu)卡澀，分析儀表采樣回路后路背壓過(guò)高，排放不暢等。經(jīng)技術(shù)人員提出改進(jìn)措施和多次進(jìn)行測(cè)試比對(duì)和儀表標(biāo)定后，最終達(dá)到了較好的使用效果。

4 在線(xiàn)分析儀表故障管理與維護(hù)的措施

4.1 加強(qiáng)設(shè)備檢查力度

在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)對(duì)此類(lèi)設(shè)備進(jìn)行定期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決存在的具體問(wèn)題。另外，儀表管理人員需要充分利用實(shí)驗(yàn)室分析化驗(yàn)裝備，設(shè)置合理的手動(dòng)采樣周期，加強(qiáng)對(duì)流程參數(shù)進(jìn)行采樣，開(kāi)展在線(xiàn)儀表輸出值同實(shí)驗(yàn)室分析化驗(yàn)結(jié)果的比對(duì)，對(duì)在線(xiàn)分析儀表的工作性能與狀態(tài)進(jìn)行定期、不定期的檢查與評(píng)估，充分發(fā)揮在線(xiàn)分析儀表的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提升裝置運(yùn)行效能。

4.2 提高儀表維護(hù)人員的技術(shù)水平，在維護(hù)保養(yǎng)中摸清規(guī)律

石化裝置中的在線(xiàn)分析儀表種類(lèi)繁多，幾乎每套在線(xiàn)分析儀表都是一個(gè)相對(duì)完整的小系統(tǒng)，因此在運(yùn)行和日常保養(yǎng)的過(guò)程中培養(yǎng)一支相對(duì)穩(wěn)定的在線(xiàn)分析儀表維護(hù)隊(duì)伍是十分必要的，維護(hù)人員應(yīng)對(duì)分析儀表精心呵護(hù)，積極與廠(chǎng)家技術(shù)人員溝通，不斷積累故障處理經(jīng)驗(yàn)，提升技術(shù)水平，并采取新科技手段來(lái)解決儀表的養(yǎng)護(hù)與管理問(wèn)題，確保在線(xiàn)分析儀表使用效果，直至具備通過(guò)技術(shù)手段不斷優(yōu)化儀表運(yùn)行工況以達(dá)到節(jié)能和提質(zhì)增效的目標(biāo)。

4.3 提高管理意識(shí)

在線(xiàn)分析儀表設(shè)備本身具有一定的使用年限，很多組成元件達(dá)到壽命后會(huì)出現(xiàn)老化的情況，比如前面提及的在線(xiàn)總硫分析儀，其真空泵組件、光源組件、過(guò)濾器濾芯，以及動(dòng)力窗膜均為定期更換部件，其中部分替換備件價(jià)格不菲，造成儀表運(yùn)行成本超高，這就要求管理人員要不斷提高管理意識(shí)，清晰了解相關(guān)組件的使用壽命和更換周期，根據(jù)運(yùn)行的情況作出正確判斷，合理掌控配件更換周期，既保證儀表的正常穩(wěn)定運(yùn)行，又兼顧維護(hù)成本。

5 結(jié)論

綜上所述，在線(xiàn)分析儀表在石化生產(chǎn)裝置中具有廣泛的應(yīng)用前景，在線(xiàn)分析儀表配合裝置其他自動(dòng)化儀表可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定控制，對(duì)于提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量控制水平具有重要的作用。為了充分發(fā)揮在線(xiàn)分析儀表的價(jià)值，就需要對(duì)其維修保養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，盡可能將儀表運(yùn)行成本控制在可控范圍內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效應(yīng)用。在線(xiàn)儀表的正常運(yùn)行涉及到工藝、儀表、分析化驗(yàn)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等許多領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，區(qū)別于普通的儀表設(shè)備，在日常運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)加以管理，面對(duì)頻繁的故障維修與日常養(yǎng)護(hù)，培養(yǎng)一支人員組成相對(duì)穩(wěn)定的成長(zhǎng)型儀表維護(hù)隊(duì)伍是十分必要的。結(jié)合現(xiàn)階段在線(xiàn)分析儀表的使用情況，要想進(jìn)一步提升儀表的運(yùn)行穩(wěn)定性，需要不斷提升人員的技術(shù)水平，同時(shí)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室分析儀器的作用，定期進(jìn)行參數(shù)比對(duì)，不斷積累在線(xiàn)分析儀表運(yùn)行故障的處理經(jīng)驗(yàn)，便儀表維護(hù)人員的技術(shù)水平不斷提高，從而確保在線(xiàn)分析儀表的應(yīng)用效果，為我國(guó)石油化工行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展增添新動(dòng)力。