化工企業(yè)自動(dòng)化儀表的維護(hù)及校驗(yàn)

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(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，大多數(shù)化工企業(yè)已經(jīng)開(kāi)啟生產(chǎn)自動(dòng)化階段，開(kāi)始大量應(yīng)用自動(dòng)化儀表、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，對(duì)化工反應(yīng)進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)督和檢驗(yàn)，保證化工企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。自動(dòng)化儀表是監(jiān)督化工反應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵力量，及時(shí)反應(yīng)化工生產(chǎn)設(shè)備存在的異常或故障。但如果自動(dòng)化儀表本身存在故障，就無(wú)形中加大了化工企業(yè)生產(chǎn)的危險(xiǎn)程度。自動(dòng)化儀表應(yīng)用著精密的技術(shù)，針對(duì)自動(dòng)化儀表的修理難度更大，需要技術(shù)人員做好日常維護(hù)和校驗(yàn)工作，以保證儀表的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)化工企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行有效監(jiān)督和管理。

1 化工企業(yè)自動(dòng)化儀表概述

在化工企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行中，常用的自動(dòng)化儀表包括溫度、壓力、流量、物料儀表以及自動(dòng)分析儀表等。溫度儀表主要負(fù)責(zé)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程的溫度變化，對(duì)溫度的異常上升或下降變化、超出安全限度的數(shù)值進(jìn)行把握和報(bào)警，盡可能將化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程溫度控制在安全范圍內(nèi)，保證生產(chǎn)安全。壓力儀表主要監(jiān)督壓力變化，壓力過(guò)大或過(guò)小都有可能導(dǎo)致化工生產(chǎn)設(shè)備安全問(wèn)題，監(jiān)督壓力是現(xiàn)代化工企業(yè)自動(dòng)化儀表的重要作用。流量?jī)x表主要監(jiān)督進(jìn)出化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的氣體、液體流量，避免因流量過(guò)大、過(guò)小而影響到生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全推進(jìn)，保證化工生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定進(jìn)行。物料儀表則種類(lèi)眾多，包括靜壓式、超聲波式、浮力式等，主要根據(jù)化工生產(chǎn)物料的形態(tài)、使用方式來(lái)進(jìn)行應(yīng)用，目的是通過(guò)儀表確定物料在生產(chǎn)過(guò)程的變化，提高對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程的掌控程度。自動(dòng)分析儀表則通過(guò)收集自動(dòng)檢測(cè)儀表的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，通過(guò)分析得到的數(shù)據(jù)判斷化工生產(chǎn)過(guò)程是否存在異常、設(shè)備是否存在故障，以保證化工生產(chǎn)的順利推進(jìn)。

2 化工企業(yè)自動(dòng)化儀表常見(jiàn)故障

2.1 儀表自身故障

化工企業(yè)所應(yīng)用的自動(dòng)化儀表從不同的商家采購(gòu)，這些儀表本身的質(zhì)量如果存在問(wèn)題，在多次應(yīng)用后可能表現(xiàn)出讀數(shù)不準(zhǔn)確、變化異常等問(wèn)題。這些問(wèn)題追根究底可能是儀表本身存在質(zhì)量問(wèn)題，或在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)了損壞，或使用過(guò)程中受到了撞擊而損壞。

2.2 儀表安裝故障

自動(dòng)化儀表需要通過(guò)正確的方式與設(shè)備相連接，才能夠順利監(jiān)督、讀取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，讀取溫度、壓力、流量的變化。但如果自動(dòng)化儀表在安裝過(guò)程中存在問(wèn)題，比如安裝接觸不良、安裝位置不對(duì)等，就會(huì)影響儀表的作用發(fā)揮，表現(xiàn)出儀表故障。

2.3 儀表老化故障

自動(dòng)化儀表在長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)面臨線(xiàn)路老化、零部件磨損等問(wèn)題，從而表現(xiàn)出儀表的精確度下降。老化故障會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)化儀表在使用過(guò)程中頻頻出現(xiàn)問(wèn)題，需要技術(shù)人員通過(guò)日常維護(hù)來(lái)保證其運(yùn)行質(zhì)量，并及時(shí)對(duì)老化的自動(dòng)化儀表進(jìn)行更換。

3 自動(dòng)化儀表維護(hù)策略

3.1 日常維護(hù)

化工企業(yè)技術(shù)人員需要建立日常維護(hù)的意識(shí)和認(rèn)知，在日常工作中定期對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)，并建立針對(duì)自動(dòng)化儀表的“病例”，讓企業(yè)方面對(duì)各部分自動(dòng)化儀表的使用情況、維護(hù)情況、更換情況一目了然。對(duì)化工企業(yè)內(nèi)應(yīng)用的自動(dòng)化儀表建立日常維護(hù)檔案，有計(jì)劃、有針對(duì)性地對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行日常維護(hù)，計(jì)劃從長(zhǎng)期的年計(jì)劃逐步細(xì)化到月計(jì)劃、周計(jì)劃、日計(jì)劃，并落實(shí)計(jì)劃到設(shè)備使用人、日常維護(hù)技術(shù)人員[1]。按照日常維護(hù)計(jì)劃開(kāi)展維護(hù)工作，能夠有效保證自動(dòng)化儀表的安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免因儀表故障帶來(lái)更大的影響。參與日常維護(hù)的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到日常維護(hù)的重要性，認(rèn)真對(duì)待針對(duì)自動(dòng)化儀表的日常維護(hù)工作，不在日常維護(hù)中敷衍了事。化工企業(yè)應(yīng)建立相應(yīng)的日常維護(hù)制度，要求技術(shù)人員定期按照要求對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，并做好相應(yīng)的維護(hù)記錄工作，全面落實(shí)預(yù)防為主的自動(dòng)化儀表管理原則和思想，為后續(xù)的儀表更換、大修奠定基礎(chǔ)。

3.2 日常巡查

除了日常維護(hù)外，日常巡查對(duì)穩(wěn)定自動(dòng)化儀表應(yīng)用有著重要的影響。技術(shù)人員通過(guò)日常巡查可以了解自動(dòng)化儀表的運(yùn)行是否出現(xiàn)問(wèn)題，了解儀表指示是否準(zhǔn)確，了解儀表與設(shè)備的連接是否準(zhǔn)確，了解儀表輔助設(shè)施是否運(yùn)行正常。日常巡查過(guò)程中，技術(shù)人員需要與儀表操作員進(jìn)行溝通，確定生產(chǎn)過(guò)程中儀表的表現(xiàn)是否有異，率先處理操作人員反映的問(wèn)題。日常巡查需要2～3名技術(shù)人員共同進(jìn)行，1名進(jìn)行檢測(cè)，其余進(jìn)行二次檢測(cè)，共同確認(rèn)自動(dòng)化儀表的工作情況。技術(shù)人在進(jìn)行日常巡查時(shí)要注意對(duì)自身的防護(hù)和化工生產(chǎn)設(shè)備的保護(hù)，在進(jìn)行有害介質(zhì)、危險(xiǎn)環(huán)節(jié)儀表巡查時(shí)，技術(shù)人員要做好全盤(pán)安全防護(hù)，避免接觸到有害物質(zhì)；對(duì)帶有UPS儀表進(jìn)行巡查時(shí)，技術(shù)人員要做好充分放電，否則有可能引發(fā)UPS啟動(dòng)影響設(shè)備運(yùn)行，影響儀表的巡查檢測(cè)[2]。

3.3 儀表大修

大修是化工企業(yè)自動(dòng)化儀表維護(hù)中十分重要的一環(huán)，是徹底處理自動(dòng)化儀表問(wèn)題的一種方式，能夠有效提高自動(dòng)化儀表的使用壽命、提高化工企業(yè)生產(chǎn)安全的手段。對(duì)于現(xiàn)代化工企業(yè)而言，想要保證生產(chǎn)安全、生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率，就不能等著出現(xiàn)故障、問(wèn)題后再進(jìn)行修理，問(wèn)題引起停機(jī)會(huì)直接影響化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和工作人員安全。按照設(shè)備的情況進(jìn)行三年一大修或一年一大修，在故障出現(xiàn)前解決問(wèn)題，是比較符合現(xiàn)代化工企業(yè)生產(chǎn)管理需求的維修方案。隨著化工企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的大修期拉長(zhǎng)，自動(dòng)化儀表承擔(dān)的壓力有了明顯提升，儀表大修也需要納入到大修方案當(dāng)中，用儀表來(lái)保證化工企業(yè)的生產(chǎn)安全。在開(kāi)展大修前，技術(shù)人員需要對(duì)儀表及相關(guān)配件進(jìn)行灰塵清理、按步驟拆卸、零部件定點(diǎn)管理、日常維護(hù)病歷等準(zhǔn)備工作，并為各個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化儀表大修制定人員計(jì)劃，將大修工作落實(shí)到人，保證大修效果。

4 自動(dòng)化儀表校驗(yàn)

4.1 信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)

化工企業(yè)中的自動(dòng)化儀表通過(guò)信號(hào)傳遞測(cè)量點(diǎn)位采集到的信息，也通過(guò)信號(hào)將采集到的信息傳遞至自動(dòng)分析儀表，因此，對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行信號(hào)校驗(yàn)是不可忽視的一步，也是判斷自動(dòng)化儀表是否穩(wěn)定運(yùn)行的一步。信號(hào)測(cè)量主要通過(guò)萬(wàn)用電表等檢驗(yàn)工具來(lái)完成，檢驗(yàn)測(cè)量點(diǎn)位電源是否正常、線(xiàn)路連接是否正常、儀表是否能夠正確反映測(cè)量點(diǎn)位情況變化。若發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化儀表存在電源、線(xiàn)路連接問(wèn)題，可以通過(guò)儀表復(fù)位幫助恢復(fù)故障，可以通過(guò)更換故障線(xiàn)路、故障儀表的方式來(lái)解決故障。若沒(méi)有發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化儀表信號(hào)問(wèn)題，可恢復(fù)原來(lái)位置繼續(xù)工作。若問(wèn)題得不到解決則需要準(zhǔn)備上報(bào)進(jìn)行徹底修理。

4.2 壓力、溫度、物料儀表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)

壓力儀表是化工企業(yè)中重要的自動(dòng)化儀表種類(lèi)之一，能夠?qū)どa(chǎn)設(shè)備的工作環(huán)境壓力進(jìn)行檢測(cè)，準(zhǔn)確體現(xiàn)出化工生產(chǎn)設(shè)備的壓力變化。壓力儀表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)可以通過(guò)壓力變送器來(lái)完成，技術(shù)人員通過(guò)壓力變送器獲取化工設(shè)備的內(nèi)部壓力數(shù)據(jù)，并通過(guò)核算來(lái)與壓力儀表數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，判斷自動(dòng)儀表的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確與否；或可以通過(guò)手持校驗(yàn)器對(duì)壓力儀表的壓力測(cè)試點(diǎn)位進(jìn)行測(cè)定，判斷壓力測(cè)試點(diǎn)位是否準(zhǔn)確工作，能否準(zhǔn)確將測(cè)試結(jié)果傳輸?shù)綁毫x表讀數(shù)頁(yè)面。溫度、物料儀表的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)方式與壓力儀表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)方式相似，都可通過(guò)變送器對(duì)比校驗(yàn)、手持校驗(yàn)器兩種方式來(lái)進(jìn)行判斷。從化工企業(yè)的實(shí)際操作效果來(lái)看，手持校驗(yàn)器的校驗(yàn)方式精準(zhǔn)性略低于變送器，前者的應(yīng)用更加廣泛。

4.3 流量?jī)x表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)

流量?jī)x表是控制化工企業(yè)生產(chǎn)物料輸入、輸出的重要儀表，也是化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的重要工具，若流量自動(dòng)化儀表存在安全范圍以外的誤差，有可能引起化工生產(chǎn)的危險(xiǎn)變化，影響企業(yè)的安全和正常運(yùn)行。對(duì)流量?jī)x表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，需要在關(guān)閉上下游控制閥門(mén)的前提下將氣體、流體注入流量?jī)x表所在通道，通過(guò)流量?jī)x表和便攜式標(biāo)準(zhǔn)量器進(jìn)行同步測(cè)量，對(duì)比二者采集到的數(shù)據(jù)對(duì)流量?jī)x表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)[3]。若二者所采集到數(shù)據(jù)的誤差在儀表允許范圍之間，則說(shuō)明流量?jī)x表無(wú)需進(jìn)行調(diào)整；若二者所采集到的數(shù)據(jù)誤差在儀表允許范圍之外，則說(shuō)明流量?jī)x表需要進(jìn)行校準(zhǔn)、重設(shè)或更換，否則繼續(xù)使用可能會(huì)引發(fā)故障或安全問(wèn)題。

5 化工企業(yè)自動(dòng)化儀表的管理改進(jìn)建議

5.1 采購(gòu)環(huán)節(jié)提高自動(dòng)化儀表質(zhì)量

從采購(gòu)環(huán)節(jié)開(kāi)始選購(gòu)質(zhì)量、規(guī)格更符合企業(yè)生產(chǎn)要求的自動(dòng)化儀表，是為自動(dòng)化儀表運(yùn)行效果奠定基礎(chǔ)的一環(huán)。技術(shù)人員在新采購(gòu)儀表進(jìn)入企業(yè)前需做好質(zhì)量檢測(cè)、存儲(chǔ)安排，確定進(jìn)入企業(yè)前的自動(dòng)化儀表滿(mǎn)足采購(gòu)要求，滿(mǎn)足化工生產(chǎn)要求，確定存儲(chǔ)環(huán)節(jié)不會(huì)對(duì)自動(dòng)化儀表造成負(fù)面影響，尤其是對(duì)于替換零部件的存儲(chǔ)管理，需要引起技術(shù)人員、管理團(tuán)隊(duì)的重視。這樣備用的儀表和零部件才能夠保證自動(dòng)化儀表的維護(hù)效果，避免因?yàn)閮x表、零部件本身的質(zhì)量問(wèn)題影響化工生產(chǎn)的推進(jìn)。

5.2 開(kāi)發(fā)自動(dòng)化儀表的維護(hù)軟件

隨著信息技術(shù)與生產(chǎn)領(lǐng)域的融合，自動(dòng)化儀表的校驗(yàn)和維護(hù)可通過(guò)信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步節(jié)約人力成本，充分發(fā)揮信息技術(shù)的24h監(jiān)控和自動(dòng)分析報(bào)警優(yōu)勢(shì)，提高化工企業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化程度[4]。維護(hù)軟件開(kāi)發(fā)需要充分考慮自動(dòng)化儀表的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行參數(shù)范圍，將儀表與相關(guān)設(shè)備聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行維護(hù)，并開(kāi)發(fā)軟件的參數(shù)處理、提示預(yù)警功能，及時(shí)將設(shè)備、儀表的運(yùn)行狀態(tài)反饋到中央計(jì)算機(jī)，輔助技術(shù)人員的日常維護(hù)工作。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著化工企業(yè)的自動(dòng)化程度不斷提高，自動(dòng)化儀表起到的作用越來(lái)越重要。做好自動(dòng)化儀表的校驗(yàn)和維護(hù)，對(duì)延長(zhǎng)自動(dòng)化儀表的使用壽命，提高化工企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和安全程度有不可忽視的影響，這一點(diǎn)必須引起化工企業(yè)技術(shù)人員、管理人員的重視。