化工自動化儀表的檢修及維護技術

黃迎春

浙江巨化檢安石化工程有限公司 浙江 衢州 324004

引言

隨著工業的不斷發展，各種自動化設備的使用越來越多。通過對各種自動化設備的使用，可以在很大程度上提升生產效率，同時也對維修人員作業提出了更高的要求。通過對自動化儀表的應用，可以在很大程度上替代人力；但也會存在較大的弊端，就是一旦儀表出現了問題，就會對生產造成非常不良的影響。因此，為了保證生產效益，就需要認真做好儀表設備的檢修和維護工作，讓各種儀表更好地為化工生產服務。

1 自動化儀表的簡單介紹

自動化儀表在化工生產過程中，發揮著非常重要的作用，可以對整個生產過程進行監控。隨著化工裝置的規模越來越大、工藝越來越復雜，對自動化要求越來越高。所以，使用的自動化儀表的種類、類型、數量都越來越多。大致可以分為溫度、壓力、物位、流量、分析、稱重、控制閥、控制系統等類型。

2 化工自動化儀表的常見故障

這些自動化儀表在生產過程中，由于運行環境、操作工藝等各種因素的影響，使儀表設備發生故障。

2.1 自動化儀表自身質量問題

據統計，多數儀表故障原因出現在與被測量介質相接觸的傳感器和調節閥上。由于化工自動化生產具有生產工序多、工藝復雜的特點，在設備實際使用過程中，經常會出現選型選材不合理、產品不適用的問題，存在安全質量隱患，容易導致儀表損壞情況的發生，并隨著儀表的不斷使用，各種問題會越來越多[1]。

2.2 化工自動化儀表安裝問題

儀表是儀表測控系統的一部分，儀表要正常使用，需要和取樣取壓管線、供電、信號傳輸、顯示、控制等部分相互連接。所以，對于現場的安裝調試、檢修質量要求很高，組裝、或者配裝附件，每一個附件、部件、方向、位置都會影響儀表整體的正常運行，需要嚴格按照相關規范進行安裝。但在很多儀表安裝檢修過程中，經常會出現趕進度的問題，不能嚴格按照規范進行安裝檢修，導致儀表在安裝過程中存在較多的缺陷，為后期運行留下了不少的隱患。當然，惡劣的使用環境對這些附件和整個儀表系統的正常運行影響也很大。

2.3 化工自動化儀表操作問題

由于自動化儀表自身比較復雜，每種儀表又有自己的特性，對操作人員的操作方法有著相對比較高的要求。在實際對化工儀表進行操作的過程中不能正確操作，就容易導致儀表損壞情況的發生，對化工生產的正常運行，帶來非常不良的影響，還容易導致其他安全事故的發生。

3 化工自動化儀表檢修方法

化工自動化儀表的檢修方法，可以根據設備對象參照“望聞問切”的方法進行檢查檢修。

3.1 “問”

“問”，就是向生產操作人員詢問實際情況、發生的變化情況等，也可以通過雙方溝通和通過一些試驗判斷原因進行調查。儀表用于化工生產，很多故障與生產直接相關，為了提高檢修的質量、效率，需要首先掌握儀表的實際運行工況[2]。在故障發生時在生產上有什么調整，如物料、溫度、壓力、流量等。在出現故障之前有什么異常現象、趨勢變化情況，使用環境是否有變化等。根據環境、工況、趨勢的異常情況，結合儀表特點判斷故障初步原因及選擇解決的方法。

對于流量儀表，可以通過調節調節閥的開度觀察流量的變化。如果數值未發生變化，則很可能是流量儀表自身發生故障。當儀表指示值突然降到最小時，則要檢查是否流量儀表本身出現問題，如果流量儀表自身處于正常狀態，則可能是壓力降低或者管道堵塞所致，應盡快采取措施以排除故障。

3.2 “望”

“望”，是到現場觀察儀表的實際情況，會有更直觀的判斷，就如醫生看病時的望聞問切的望。這里說的現場包括儀表安裝位置、控制系統、線路、轉接箱等。通過檢查跑冒滴漏、進水、破損、線路損壞、顯示指示、報警狀況等。

帶有自檢功能的智能儀表，先看狀態指示燈和故障信息或代碼，可以較快較準確的知道故障情況，再根據這些故障情況檢查對應的部件，基本可以查清故障原因。

孔板流量計測量偏差，可以先檢查連接件外漏情況、引壓管外漏情況，再通過操作三閥組、排污閥等檢查內漏、堵的情況。

對于調節閥、開關閥，可以通過遠程操作閥門，在現場觀察閥門動作與操作信號是否對應情況、調節閥的動作情況、執行部件、反饋部件的連接情況，綜合判斷故障原因。

對于科氏力質量流量計，如果管路振動大對測量會有較大的影響。

連接件、管路上是否有結霜的現象，不同于其他的結霜位置基本就是泄漏點。

對于露天或者滴水環境，可以打開表蓋檢查是否進水；經常會出現由于表蓋、接線口密封不嚴進水引起的故障。

3.3 “聞”

“聞”，是到現場去發現異味、異響。

比如，燒焦的氣味，對于一些接觸不良、過流過壓的故障會引起過熱燒焦產生焦味。如空氣開關及接線端子等。儀表及控制系統內部電路板、接線端子也會出現這些狀況。

異響，主要存在于動作部件的頻繁動作和微小泄漏引起的異響。如調節閥震蕩、繼電器頻繁動作，儀表空氣連接泄漏等。

3.4 “切”

“切”，就是采用工器具、儀器進行測量檢查的方法，也可以是解體儀表查找故障點。

用手操器連接智能儀表，可以讀取更多的內部參數、報警信息等；結合儀表資料，可以有效分析故障原因[3]。

通過拆開儀表可以檢查傳感器部分，檢查傳感器的完好性、清潔情況等。可以檢查電路板、接線端子和內部元器件，是否出現變形、碰撞、脫落、燒焦等問題。

壓力測量儀表，通過標準儀器的檢定來判斷儀表的測量性能是否符合要求。

可以用萬用表檢查儀表回路的供電、信號、阻值等參數判斷回路是否正常。對于控制系統，如PLC、DCS的線路檢查，可以根據圖紙資料、用萬用表等工具逐點檢查。

在拆卸、解體、重裝后，需要保證儀表、元器件都可以恢復到拆卸前的位置，各種線路正確進行連接，否則容易導致二次事故的發生，造成更加嚴重的損失。

3.5 其他典型方法

替代法在實際檢修過程中也會經常應用。

很多自動化儀表發生運行故障主要是由于其內部元器件發生損壞，還有一些連接件接觸不良，為了檢查自動化儀表的線路板和芯片是否發生運行故障，可采用替代法。用相同型號的元器件替換自動化儀表損壞的元器件。若替換元器件之后，自動化儀表恢復正常，而維護檢修人員只需要重點檢查自動化儀表的原有芯片和線路板，就能夠了解自動化儀表故障原因。

一些疑難問題的故障、控制系統的故障，也會經常用到替代法，用新的儀表、新的元器件、新的卡件配件來替換，根據替換前后的情況變化來排查故障原因。

在實際檢修時，檢修人員的技能水平、經驗，對檢修質量、進度起著關鍵的作用。遇到故障，需要根據實際情況，結合原理結構、圖紙資料，靈活運用多種方法，快速排除。在日常工作中，需要對故障案例進行分析總結，編制合適的檢修作業指導書等檢修資料。另外，在技能基礎培訓的基礎上，還需針對實物、實際故障開展針對性的培訓，提升員工解決問題的能力。

4 化工自動化儀表的維護工作

4.1 合理開展巡檢工作

只有充分做好自動化儀表的維護工作，才能保證自動化儀表處于良好的運行狀態。化工企業應該根據生產裝置運行情況，合理制定巡檢制度、落實巡檢人的責任，劃分巡檢范圍，安排巡檢人員認真做好自動化儀表的性能檢查工作。在開展巡檢作業過程中，應該對自動化儀表運行狀態進行仔細檢查，制定科學的巡檢方案，保證日常巡檢作業開展合理性，并認真做好檢查記錄工作，避免化工自動化儀表運行出現過于嚴重的風險，保證化工自動化儀表的運行效果。在巡檢中發現隱患缺陷，應該嚴格按照相關規定及時采取措施著手解決，避免小缺陷發展成大隱患大故障。

4.2 做好各種排污工作，開展各種必要的標定管理

為了保證化工生產有序進行，就需要認真做好化工儀表的標定和排污管理這些定期操作的工作。在開展此類工作過程中，操作員工要嚴格按照要求進行操作，保證化工自動化儀表實際操作與化工儀表設計要求一致。

4.3 開展各種實質性的維護工作，嚴格拆卸和安裝

各種自動化儀表維護工作的最終落腳點還是自動化儀表本身。維修人員一旦發現儀表運行過程中出現了故障，就需要及時開展實質性的檢維修工作。由于化工自動化儀表的內部構造相對比較復雜，需要使用到很多的特殊材料，特別是傳感器部分，一旦受力過大，就會出現損壞或者變形的問題，檢修過程中要嚴謹慎重，不可蠻干造成損壞。另外，涉及更換零配件、部件的，應該保證規格、型號、材質與出廠一致。對于儀表外殼，應具有足夠的抗環境腐蝕能力，確保儀表能夠在持續惡劣環境中進行使用，不僅可以延長自動化儀表的使用年限，還可以降低儀表運行故障率。

此外，維護人員還應該盡量將各種靜電感應物體排除在外，保證自動化儀表使用的安全性和準確性。

4.4 認真做好相關維護人員的培訓工作

各種維護人員在化工儀表維護作業過程中，發揮著非常重要的作用。如果維護人員的作業水平不能得到保證，就不能保證維護作業效果。因此，相關企業應該認真做好維護人員的培訓工作，通過開展各種必要的培訓工作，讓維護人員掌握必要的技能和知識，提升其維修作業水平。

5 做好對自動化儀表的預防性維護

當前的儀表自動化設備技術發展很快，企業會定期對儀表自動化設備進行升級，因此我們應該及時地對其操作規程進行更新，使得對自動化儀表設備的操作使用更加科學，避免因為錯誤和不當的操作所引發的設備故障。另外，在實際工作中，應該不斷地對設備的故障現象進行觀察，并認真總結其發生規律，然后根據規律去不斷完善、規范管理制度。

我們在實際對儀表自動化設備的維護過程中，應該采取預防為主的維護理念，對長期從事該類設備維護工作的工作人員的工作經驗認真進行總結，并制定出維護經驗手冊，將這些手冊發放到新來的新員工手中，這對提升新員工的維護工作水平將起到很大的促進作用。我們還應該根據每一種設備的具體使用要求，制定出科學的操作規程，以此規范操作工人的操作行為，以便操作工人更加科學、合理地操作這類設備，這對降低因錯誤操作帶來的故障具有非常大的作用。

儀表、控制系統中的某些部件抗干擾能力較差。例如部分熱電偶和熱電阻通道容易引起電荷積累，這會造成溫度信號的漂移。如果將這些端子重接后，就可以恢復正常。為此，應該對控制系統的接線柜、控制柜的屏蔽線進行檢查，避免由于屏蔽線漏接、緊固件松動、連接不規范不能起到抗干擾作用，發現問題應該進行重接。DCS系統對接地方式、接地電阻有較高的要求，如果實際接地不能符合DCS的運行要求，也應該進行重新連接。對于供電帶來干擾的情況，可以增加一路隔離變壓器，專門用于DCS系統的單獨供電。

做好對系統的日常維護工作。首先應該建立完整規范的系統運行管理制度，提高使用和維護的規范性。為了保證設備的穩定工作，一定要注意對環境因素進行控制，讓環境的溫度、濕度保持在一個平穩的區間，給設備運行，創造一個穩定的環境。另外，還要做好對各種干擾源的屏蔽工作，避免其影響設備的穩定工作。定期對各種設備進行除塵工作，保持設備的清潔。做好對相關運行軟件的維護，定期給軟件進行升級，隨意使用各種存儲設備；定期對設備的工作狀態進行檢查，及時發現問題，及時進行解決。

6 結束語

隨著時代的不斷發展，對開展化工儀表維護和檢修作業，提出了更高的要求。針對當前化工自動化儀表維護和檢修中出現的問題，應該引起足夠的重視，然后及時采取針對性的措施，將各種先進的維護和維修技術手段和設備應用其中，保證相關工作開展的質量，讓自動化儀表、控制系統處于正常狀態，為化工生產提供自動化測量和控制。