化工企業自動化儀表的維護及校驗

于兆令(山東海王化工股份有限公司，山東 濰坊 261108)

0 引言

隨著我國科學技術的不斷進步，大多數化工企業已經開啟生產自動化階段，開始大量應用自動化儀表、自動化生產線，對化工反應進行在線監督和檢驗，保證化工企業生產的質量和效率。自動化儀表是監督化工反應生產過程的關鍵力量，及時反應化工生產設備存在的異常或故障。但如果自動化儀表本身存在故障，就無形中加大了化工企業生產的危險程度。自動化儀表應用著精密的技術，針對自動化儀表的修理難度更大，需要技術人員做好日常維護和校驗工作，以保證儀表的穩定運行，對化工企業生產進行有效監督和管理。

1 化工企業自動化儀表概述

在化工企業的生產運行中，常用的自動化儀表包括溫度、壓力、流量、物料儀表以及自動分析儀表等。溫度儀表主要負責監控生產過程的溫度變化，對溫度的異常上升或下降變化、超出安全限度的數值進行把握和報警，盡可能將化學生產過程溫度控制在安全范圍內，保證生產安全。壓力儀表主要監督壓力變化，壓力過大或過小都有可能導致化工生產設備安全問題，監督壓力是現代化工企業自動化儀表的重要作用。流量儀表主要監督進出化工生產環節的氣體、液體流量，避免因流量過大、過小而影響到生產環節的安全推進，保證化工生產過程的穩定進行。物料儀表則種類眾多，包括靜壓式、超聲波式、浮力式等，主要根據化工生產物料的形態、使用方式來進行應用，目的是通過儀表確定物料在生產過程的變化，提高對化工生產過程的掌控程度。自動分析儀表則通過收集自動檢測儀表的數據進行匯總分析，通過分析得到的數據判斷化工生產過程是否存在異常、設備是否存在故障，以保證化工生產的順利推進。

2 化工企業自動化儀表常見故障

2.1 儀表自身故障

化工企業所應用的自動化儀表從不同的商家采購，這些儀表本身的質量如果存在問題，在多次應用后可能表現出讀數不準確、變化異常等問題。這些問題追根究底可能是儀表本身存在質量問題，或在運輸過程中出現了損壞，或使用過程中受到了撞擊而損壞。

2.2 儀表安裝故障

自動化儀表需要通過正確的方式與設備相連接，才能夠順利監督、讀取設備運行數據，讀取溫度、壓力、流量的變化。但如果自動化儀表在安裝過程中存在問題，比如安裝接觸不良、安裝位置不對等，就會影響儀表的作用發揮，表現出儀表故障。

2.3 儀表老化故障

自動化儀表在長時間使用后會面臨線路老化、零部件磨損等問題，從而表現出儀表的精確度下降。老化故障會導致自動化儀表在使用過程中頻頻出現問題，需要技術人員通過日常維護來保證其運行質量，并及時對老化的自動化儀表進行更換。

3 自動化儀表維護策略

3.1 日常維護

化工企業技術人員需要建立日常維護的意識和認知，在日常工作中定期對自動化儀表進行保養和維護，并建立針對自動化儀表的“病例”，讓企業方面對各部分自動化儀表的使用情況、維護情況、更換情況一目了然。對化工企業內應用的自動化儀表建立日常維護檔案，有計劃、有針對性地對自動化儀表進行日常維護，計劃從長期的年計劃逐步細化到月計劃、周計劃、日計劃，并落實計劃到設備使用人、日常維護技術人員[1]。按照日常維護計劃開展維護工作，能夠有效保證自動化儀表的安全穩定運行，避免因儀表故障帶來更大的影響。參與日常維護的技術人員應認識到日常維護的重要性，認真對待針對自動化儀表的日常維護工作，不在日常維護中敷衍了事。化工企業應建立相應的日常維護制度，要求技術人員定期按照要求對自動化儀表進行維護和保養，并做好相應的維護記錄工作，全面落實預防為主的自動化儀表管理原則和思想，為后續的儀表更換、大修奠定基礎。

3.2 日常巡查

除了日常維護外，日常巡查對穩定自動化儀表應用有著重要的影響。技術人員通過日常巡查可以了解自動化儀表的運行是否出現問題，了解儀表指示是否準確，了解儀表與設備的連接是否準確，了解儀表輔助設施是否運行正常。日常巡查過程中，技術人員需要與儀表操作員進行溝通，確定生產過程中儀表的表現是否有異，率先處理操作人員反映的問題。日常巡查需要2～3名技術人員共同進行，1名進行檢測，其余進行二次檢測，共同確認自動化儀表的工作情況。技術人在進行日常巡查時要注意對自身的防護和化工生產設備的保護，在進行有害介質、危險環節儀表巡查時，技術人員要做好全盤安全防護，避免接觸到有害物質；對帶有UPS儀表進行巡查時，技術人員要做好充分放電，否則有可能引發UPS啟動影響設備運行，影響儀表的巡查檢測[2]。

3.3 儀表大修

大修是化工企業自動化儀表維護中十分重要的一環，是徹底處理自動化儀表問題的一種方式，能夠有效提高自動化儀表的使用壽命、提高化工企業生產安全的手段。對于現代化工企業而言，想要保證生產安全、生產質量、生產效率，就不能等著出現故障、問題后再進行修理，問題引起停機會直接影響化工企業的經濟效益和工作人員安全。按照設備的情況進行三年一大修或一年一大修，在故障出現前解決問題，是比較符合現代化工企業生產管理需求的維修方案。隨著化工企業生產設備的大修期拉長，自動化儀表承擔的壓力有了明顯提升，儀表大修也需要納入到大修方案當中，用儀表來保證化工企業的生產安全。在開展大修前，技術人員需要對儀表及相關配件進行灰塵清理、按步驟拆卸、零部件定點管理、日常維護病歷等準備工作，并為各個環節的自動化儀表大修制定人員計劃，將大修工作落實到人，保證大修效果。

4 自動化儀表校驗

4.1 信號現場校驗

化工企業中的自動化儀表通過信號傳遞測量點位采集到的信息，也通過信號將采集到的信息傳遞至自動分析儀表，因此，對自動化儀表進行信號校驗是不可忽視的一步，也是判斷自動化儀表是否穩定運行的一步。信號測量主要通過萬用電表等檢驗工具來完成，檢驗測量點位電源是否正常、線路連接是否正常、儀表是否能夠正確反映測量點位情況變化。若發現自動化儀表存在電源、線路連接問題，可以通過儀表復位幫助恢復故障，可以通過更換故障線路、故障儀表的方式來解決故障。若沒有發現自動化儀表信號問題，可恢復原來位置繼續工作。若問題得不到解決則需要準備上報進行徹底修理。

4.2 壓力、溫度、物料儀表現場校驗

壓力儀表是化工企業中重要的自動化儀表種類之一，能夠對化工生產設備的工作環境壓力進行檢測，準確體現出化工生產設備的壓力變化。壓力儀表現場校驗可以通過壓力變送器來完成，技術人員通過壓力變送器獲取化工設備的內部壓力數據，并通過核算來與壓力儀表數據進行對比，判斷自動儀表的數據準確與否；或可以通過手持校驗器對壓力儀表的壓力測試點位進行測定，判斷壓力測試點位是否準確工作，能否準確將測試結果傳輸到壓力儀表讀數頁面。溫度、物料儀表的現場校驗方式與壓力儀表現場校驗方式相似，都可通過變送器對比校驗、手持校驗器兩種方式來進行判斷。從化工企業的實際操作效果來看，手持校驗器的校驗方式精準性略低于變送器，前者的應用更加廣泛。

4.3 流量儀表現場校驗

流量儀表是控制化工企業生產物料輸入、輸出的重要儀表，也是化工企業實現自動化生產的重要工具，若流量自動化儀表存在安全范圍以外的誤差，有可能引起化工生產的危險變化，影響企業的安全和正常運行。對流量儀表進行現場校驗，需要在關閉上下游控制閥門的前提下將氣體、流體注入流量儀表所在通道，通過流量儀表和便攜式標準量器進行同步測量，對比二者采集到的數據對流量儀表進行現場校驗[3]。若二者所采集到數據的誤差在儀表允許范圍之間，則說明流量儀表無需進行調整；若二者所采集到的數據誤差在儀表允許范圍之外，則說明流量儀表需要進行校準、重設或更換，否則繼續使用可能會引發故障或安全問題。

5 化工企業自動化儀表的管理改進建議

5.1 采購環節提高自動化儀表質量

從采購環節開始選購質量、規格更符合企業生產要求的自動化儀表，是為自動化儀表運行效果奠定基礎的一環。技術人員在新采購儀表進入企業前需做好質量檢測、存儲安排，確定進入企業前的自動化儀表滿足采購要求，滿足化工生產要求，確定存儲環節不會對自動化儀表造成負面影響，尤其是對于替換零部件的存儲管理，需要引起技術人員、管理團隊的重視。這樣備用的儀表和零部件才能夠保證自動化儀表的維護效果，避免因為儀表、零部件本身的質量問題影響化工生產的推進。

5.2 開發自動化儀表的維護軟件

隨著信息技術與生產領域的融合，自動化儀表的校驗和維護可通過信息技術來實現，進一步節約人力成本，充分發揮信息技術的24h監控和自動分析報警優勢，提高化工企業生產的自動化、智能化程度[4]。維護軟件開發需要充分考慮自動化儀表的運行環境和運行參數范圍，將儀表與相關設備聯系起來進行維護，并開發軟件的參數處理、提示預警功能，及時將設備、儀表的運行狀態反饋到中央計算機，輔助技術人員的日常維護工作。

6 結語

隨著化工企業的自動化程度不斷提高，自動化儀表起到的作用越來越重要。做好自動化儀表的校驗和維護，對延長自動化儀表的使用壽命，提高化工企業生產質量和安全程度有不可忽視的影響，這一點必須引起化工企業技術人員、管理人員的重視。