化工生產中現場儀表的常見故障探究

周 蕾

（中國石油大慶石化公司化工一廠，黑龍江大慶 163714）

0 引言

隨著我國化工生產技術的提升，在實際生產中會利用各種儀表設備來測量生產的各種參數，并執行信號轉換和控制指令等操作。一旦儀表使用中出現問題會影響到化工設備指標，甚至阻礙其運行。因此，現場儀表的運行狀態關系著化工生產順利進行，對其故障問題開展研究很有必要。在實際使用中，應充分了解儀表系統從設計、生產到使用的各種信息，以確定故障原因、找到合理的解決措施。

1 化工生產中3 種常見的現場儀表

（1）壓力檢測儀表。化工生產中壓力檢測儀表作用很大，其有效使用是對設備安全和人員安全的一道保障，關系著化工生產安全性。化工生產中壓力檢測儀表就是用來檢測一些高溫、有毒、有腐蝕性物質的壓力，能夠科學使用這些物質。

（2）溫度檢測儀表。在化工生產中，受溫度和壓力影響化工原料會產生一定變化，因此合理控制溫度是相當必要的。

（3）流量檢測儀表。化工生產中會使用中多種現場儀表，其中使用頻率最高的是流量檢測儀表，可以通過檢測化工流量得到更多的參數。使用流量檢測儀表時，需根據流體內介質情況選擇合適的方法進行檢測。實際生產中可以選擇直接法、推導法來檢測，也可以使用速度法和容積法對流量體積檢測[1]。

2 現場儀表常見的4 種故障

現場儀表是用于化工生產現場的，其安裝位置不同、功能不同、生產環境需求不同，需要具備一定的安全保障功能，即防腐蝕、防爆等性能。故障的出現會對其性能產生不良影響，具體如下：

（1）質量不合格。在現場儀表的購置過程中，存在一些商販為追求利益而降低質量標準的情況，在生產中偷工減料。如果企業為了降低成本、選擇購買質量較差的產品，往往在實際使用中會故障頻發，影響生產效率和質量。

（2）振動問題。化工生產現場儀表處于生產環境中，不可避免會產生振動，因此也容易引發故障。振動問題主要會引發故障現場，如固定螺絲出現滑動、儀表接線位置損壞等。大型生產設備更換不易，長期下去需要多次更新設備，會加大生產浪費。

（3）密封性差。原因主要有兩大類。一是現場儀表裝置盒蓋密封不到位。現場儀表需在化工生產現場固定好，使用盒蓋加強防護，但如果施工中未將蓋子固定好、螺絲存在松動會影響到儀表盒蓋密封性，進而引發故障。如果密封中未安裝、使用墊圈的問題，也會導致一些腐蝕性液體流入儀表內部，使其內部發生故障。二是現場儀表的電纜接線密封存在問題，主要是內部電路故障，由于現場儀表密封不良、導致生產中的一些化學液體和灰塵等進入會損壞儀表內部[2]。

（4）日常維護不重視。這方面的問題主要表現在3 個方面：一是存在人為損壞情況，在維修過程中，由于一些維修人員技術水平低、素質差，其操作可能會損壞現場儀表，也有可能是儀表電纜被盜取、其部件被破壞等；二是設計不規范，現場儀表的設計不合理、不科學，其實際使用中無法滿足規范需求、整體協調性差，會產生運行故障；三是日常未做好儀表清潔工作，現場儀表使用中長期暴露在外會不斷沉積灰塵等物質，如果日常維護中忽略了清潔工作就會加速儀表陳舊和老化，縮短其使用壽命，過早地出現各種故障和問題。

3 現場儀表各類故障的排除方法

3.1 溫度控制儀表系統故障

排除溫度控制儀表系統故障，要考慮到其測量結果因使用電動儀表而具有滯后性：如果儀表指示值突然變到最大、最小，一般是其熱電偶、補償導線出現斷線問題；如果控制參數PID 調整不當，則會引發指示快速振蕩的現象；指示表現出大幅度、緩慢波動，也可能是工藝操作變更引發的，如果操作未產生變化則為儀表控制系統自身故障。

溫度控制系統自身故障排除中，調節閥輸入信號不存在變化，調節閥動作再引發故障的原因為膜頭膜片漏了。調節閥定位器信號方面，其輸入信號不變、輸出信號有變，則為定位器故障。檢查定位器輸入信號和調節器輸出的變化情況，如果后者輸入不變、輸出變化，則為調節器故障[3]。

3.2 壓力控制儀表故障

壓力控制系統儀表故障方面，如果呈現出的狀況為快速的振動波動，通常原因就是工藝操作不當或者調節器PID 參數方面問題，因此需檢查工藝操作是否合理。指示呈現死線狀態，在壓力指示不變而工藝操作有變化情況下，可以首先從壓力測量系統故分析排除障，如果檢查測量引壓導管發現其不存在堵塞問題，則需進一步檢查壓力變送器輸送系統變化情況，如果產生變化則故障發生在控制器測量指示系統。

3.3 流量控制儀表系統故障

（1）流量控制儀表指示值達到最小。檢測現場檢測儀表，如果其正常則故障出在顯示儀表，否則需觀測調節閥開度：調節閥開度為零則說明調節閥到調節器間存在故障，否則故障多為管路堵塞、壓力問題等引發。常見的故障原因較多，如差壓變送器正壓室漏、過濾網堵塞等。

（2）流量控制儀表指示值達到最大。排除此故障時應先用手動方式控制開大、關小調節閥，如果其流量降低了，則多數是工藝操作導致的故障，否則多數是因儀表系統引發的故障。此時，需要注意引壓系統的穩定性，并檢查控制儀表系統調節閥動作等，并確保儀表信號可以正常傳輸。

（3）流量控制儀表指示值還可能出現波動頻繁故障，先切換手動控制觀察波動是否減小，減小則故障可能由儀表控制參數PID 不當引起，否則多為工藝操作引發故障。

除了以上3 種控制儀表現場故障外，化工生產現場還存在復雜的串級控制、程序控制和聯鎖控制等回路，其故障需要具體問題具體分析。一般使用排除法，如現場顯示儀表數據顯示不正常，可依據現場環境進行數據估計，如果存在較大差距則進行調轉儀表檢查即可。現場控制儀表數據顯示不正常，可自動脫開后觀察數據變化是否正常。控制效果不穩需先判斷數據采集是否正常，如果不正常則控制效果差。檢查軟手動輸出中，檢查執行機構開動是否正常，之后再對PID 參數做進一步的調整。

4 現場儀表故障隱患處理策略

（1）采購儀表時需要注意檢查儀表電纜密封性，且其選型要保證接頭尺寸、電纜外徑參數匹配，依據要求對接頭做好密封處理。

（2）定期檢查儀表安裝運行情況，在儀表安裝過程中要確保各項操作符合規范標準，以保證其運行正常。如果儀表自控系統出現問題，需嚴格檢核各項分支結構和環節，尤其是會接觸介質的部分，考慮材料因被測介質物理、化學性質影響出現的問題。

（3）儀表維護人員應加強學習，掌握規范操作規程和先進專業技術，可以安全可靠完成直接作業，日常工作中要定期檢查、維護，做到早發現早處理。

5 結束語

化工生產現場儀表在應用過程中存在一些安全隱患和故障，應認識到現場儀表在生產中重要性，總結故障排除和處理經驗，做好日常的維護工作，對故障做到具體問題具體分析，盡可能快速、完善地解決，保障生產效率和質量。