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浅议化工自动化仪表日常维护及常见故障

汪恒 康承东

武汉东湖学院,湖北省武汉市,430000

摘要: 目前,随着我国社会的飞速发展,国内的科技水平也随之不断进步,自动化控制仪表广泛应用于石油化工生产装置,有效提高了装置的监控管理水平,确保了装置的稳定运行。但在长时间的运行过程中,自动化仪表难免会遇到各种故障,从而影响整个生产流程,甚至对生产安全和设备寿命造成不可忽视的影响。深入探讨石油化工自动化仪表的常见故障及维护技术,旨在为从业人员提供更全面、系统的故障排除和维护知识,确保自动化系统的稳定运行。
关键词: 化工自动化仪表;日常维护;常见故障
DOI:10.12721/ccn.2024.157052
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引言

化工自动化仪表是化工生产中的关键设备,其稳定性和可靠性对于保障生产的安全和效率至关重要。本文针对化工自动化仪表的日常维护和常见故障进行了总结和梳理,包括维护的基本原则和方法、常见故障的诊断和处理等。通过本文的介绍,化工工作者可以更好地了解化工自动化仪表的日常维护和故障处理,提高化工生产的效率和安全性。

1石油化工自动化仪表的设计

在设计环节推动石油化工自动化仪表高质量发展一直是石油化工建设项目不断追求的目标。要想实现这一目标,应做到以下几个方面。

(1)选用技术稳定可靠、性能卓越、有成熟使用经验的仪表及控制系统,以满足现代化企业生产管理的需要。各工艺装置、储运设施及公用工程的自动控制系统实施后,能够实现石油化工项目管理、控制一体化,达到高效、平稳、长周期安全生产的目的,做到国际先进水平。

(2)仪表设备的选择必须按照4~20mADC标准信号叠加HART协议。优先选用通过ISO9000质量管理体系认证的工厂、公司或制造商的产品。

(3)采用分散控制系统(DCS)进行仪表设备的数据采集及过程控制,不执行任何安全完整性等级大于或等于1的安全仪表功能。安全仪表系统(SIS)用于防止、减少危险事件发生或保持过程的安全状态,以实现联锁保护、紧急关断等安全保护功能。火气系统(FGS)用于对生产设施的可燃气体泄漏报警、火灾探测报警和消防联动控制,可燃气体检测报警(GDS)采用安全仪表系统,火灾探测报警及消防联动控制采用专用火灾报警系统(FAS)。

2化工自动化仪表的常见故障

2.1传感器故障

传感器故障主要有3种类型。一是传感器输出信号波动较大、不稳定、无法提供准确的测量数值,一般是因为传感器受到外部电磁干扰、电源电压不稳定、传感器内部元件老化等。二是传感器完全失去功能、无法产生任何输出信号,一般是因为传感器元件损坏,电源供应出现问题,或者恶劣工作环境导致传感器内部损坏。三是传感器输出的测量值与实际值之间存在较大的偏差、误差值超出可接受范围,一般是因为传感器长时间使用、未进行定期校准,或环境因素引起的传感器漂移等。

2.2信号传输故障

信号传输故障主要有3种类型。一是控制系统无法接收传感器的信号,导致无法进行相应的控制,主要是电缆连接松动或断裂、电缆被外部物体剪断,或电缆线路故障等原因导致信号无法正常传输。二是控制系统接收到的信号出现波动或噪声,使得测量值不稳定,主要是电磁干扰、设备互相干扰、外部电源波动等引起的信号干扰。三是控制系统在一定范围内无法接收传感器信号,导致控制失效,主要是信号传输线路出现短路或断路、设备响应延迟等原因导致信号出现死区。

2.3执行机构故障

执行机构故障主要有2种类型。一是阀门无法正常打开或关闭,导致流体控制不准确,主要是因为阀门长时间未使用造成零部件卡阻,或介质沉积在阀门内部,阻碍阀门运动。二是控制系统输出的电机驱动信号正常,但执行机构无法响应,电机无法正常工作,主要是电机老化、电源问题,或控制电路故障等原因导致电机失灵。

2.4电源故障

电源故障主要有2种类型。一是控制系统供电电压波动大、影响仪表和执行机构的正常工作,一般是因为电源质量不稳定、电源线路老化,或其他设备对电源的影响等。二是控制系统供电线路出现短路或断路,导致电源无法正常供应,一般是因为电缆连接不良、电缆老化以及电线短路或断路等。

3化工自动化仪表日常维护及故障解决措施

3.1日常维护保养

3.1.1检查仪表的运行状况

化工自动化仪表是化工生产中至关重要的设备,为了保证化工自动化仪表的正常运行,需要定期对其进行检查,包括检查仪表的运行状况、是否存在异常情况等。在检查过程中,可通过观察仪表显示数值、指针的位置等方式来判断仪表的运行情况,如发现异常情况,需要及时进行处理。

3.1.2校准仪表

化工自动化仪表的精度对于生产过程的控制至关重要,因此需要定期对其进行校准。在校准过程中,需要使用专业的校准设备,按照仪表的使用说明书和校准标准进行操作。校准的频率一般为每年一次,但也可以根据具体情况进行适当调整。

3.1.3清洁仪表

化工生产环境中存在着各种灰尘、污垢等杂质,容易附着在仪表上,影响仪表的精度和性能。因此,定期清洁化工自动化仪表是日常维护保养的必要环节之一。清洁时,需要使用软布、棉签等工具,避免使用尖锐的物品刮擦仪表表面,同时也要注意不要将清洁液溅入仪表内部。

3.1.4防护措施

化工自动化仪表的使用环境通常比较恶劣,如存在高温、高压、腐蚀性物质等,容易对仪表造成损害。为了延长化工自动化仪表的使用寿命,需要采取一些防护措施,如设置防护罩、加装隔离装置等,避免仪表直接受到恶劣环境的影响。同时,需要定期更换损坏的零部件和更换老化的密封件等,保证化工自动化仪表的正常运行。

3.2环境因素引起故障维护技术

3.2.1温度变化引起的故障及维护技术

在高温或低温环境中,自动化仪表会受到材料性能的影响而出现故障,因此在仪表设计和选择材料时,应优先考虑使用耐高温或耐低温的材料,以确保仪表在极端温度条件下能够正常工作。同时,可以采用温度补偿技术,在仪表中嵌入温度传感器,实时监测环境温度,并根据温度变化调整仪表的工作参数,以保持仪表的稳定性和准确性。

3.2.2湿度变化引起的故障及维护技术

湿度对仪表的影响主要体现在电路板和电子元件上,在潮湿环境中应采取防潮措施,如在仪表内部加装湿度吸收剂或采用防潮密封技术,以防止湿气侵入导致电路短路或元器件损坏。对于需要在潮湿环境中使用的仪表,可以采用密封防护技术,包括使用密封圈、防水胶等材料,确保仪表的外壳和连接部分具有良好的密封性,防止湿气渗入。

3.2.3化学物质腐蚀引起的故障及维护技术

在腐蚀性化学物质的工作环境中,应选择耐腐蚀的材料。在仪表表面涂覆防腐蚀涂层,可以有效隔离化学物质对仪表的腐蚀,增强仪表的抗腐蚀能力。

3.3仪表显示故障处理措施

仪表显示故障是指仪表无法正常显示所测量的物理量,这种故障可能是由于仪表本身的故障或传感器故障引起的。处理方法如下:(1)检查仪表本身是否存在故障,如显示屏是否破损或损坏等。(2)检查传感器是否损坏或松动,如果松动,需要重新插好连接线并检查传感器连接是否正确。(3)如果传感器连接正确但仍然出现故障,则需要更换传感器或整个仪表。

结束语

化工自动化仪表是化工生产过程中不可或缺的重要设备,进行定期维护、保养和故障处理是确保其正常工作的重要措施。化工自动化仪表的日常维护应遵循定期维护、检查和清洗、更换部件等基本原则,常见的故障包括仪表显示异常、传感器故障、通信故障等,需要根据具体情况采取相应的维修措施。此外,加强对化工自动化仪表的安全管理也非常重要,应建立完善的安全制度,加强培训和安全意识教育,确保化工生产过程的安全稳定。

参考文献

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