大型化工装置仪表自控系统出现的故障分析及应对措施探究

1 化工装置仪表自动系统出现的故障

大型化工装置中, 化工仪表自控系统常常要测量温度、流量、液位、压力、振动、转速等参数。以下对化工装置仪表自动系统中常见的温度测量仪表、流量测量仪表、液位测量仪表及压力测量仪表的一些常见故障进行分析。

首先, 对温度测量仪表来说, 常出现的故障主要是线路短路、接线腐蚀等。温度测量仪表主要是有双金属温度计、热电偶、热电阻等。判断温度测量仪是否出现故障, 最有效的一种方法就是把热电偶断开, 通过补偿导线的材料与热电偶热电性相近的特性, 进行短接补偿导线, 若显示室温则表示回路是正常的。

其次, 对于流量测量仪表来说, 常常出现的故障主要有指示出现异常波动, 指示偏大或者偏小。因为不同的流量测量仪表的工作原理不一样, 因此故障的现象和原因也各有差异。但主要原因还是在于工艺本身的密度、雷诺数、粘度及气体测量的温度压力等。另外, 根据流量测量仪的测量原理即速度法、容积法、质量法, 测量仪在测量传递的过程中也容易出现故障, 比如:导压管泄漏、电磁流量计电极结垢、管线振动等。因此, 要确保流量测量仪的准确度, 就要注意防止电信号传递回路接线端出现腐蚀、干扰、松动等情况, 避免测量仪表出现漂移、电路损坏及膜盒变形等状况。

第三, 而对于液位测量仪表来说, 由于其种类比较多, 按照设计原理液位测量仪表可以分为浮力液位计 (采用浮力原理借用浮筒及浮子测量) 、超声波液位计 (采用波传递原理) 等。另外, 还有采用液柱差压进行测量的方法。因此, 在液位测量仪表中常出现的故障主要分为三种:液位波动大、测量值过高和测量值过低。对液位测量仪的故障进行排查可以通过视镜进行观察。

第四, 压力测量仪表的测量原理是通过测量仪表内部的敏感元件在随压力的变化中产生不同的形变并通过这种应力形变转化成标准电信号传送出去。因此, 化工装置中压力测量仪表出现故障的原因主要在于导压管是否堵塞, 内部的膜片是否出现变形等。目前, 在化工装置仪表自控系统中, 主要通过压力开关来操作并控制压力测量仪的工作。所以, 压力开关的触点是否接触良好, 接线部分是否出现松动都是进行故障检测的重点。另外, 机械传动部件是否出现腐蚀、变形、锈迹, 并出现松动等现象, 也要仔细进行检测, 避免压力测量仪出现故障。

2 化工仪表自控系统出现故障的应对措施

在大型化工装置中, 仪表自控系统故障处理的方式多种多样。根据不同的故障应采用适宜的应对措施进行处理, 但是化工仪表自控系统故障的基本处理方式方法主要有以下几个方面。

首先, 结合化工仪表的生产工艺及过程分析产生故障的原因。在化工生产过程中, 面对化工仪表出现的一定要搞清楚具体仪表系统产生故障的部件。熟练掌握仪表在生产过程及加工过程中, 仪表结构的设计特点, 性能及其重要参数。并且, 还应该重视通过化工仪表自控系统的具体特点来分析判断出现故障的原因。对仪表自控系统的故障检测要被行仔细地排查与被测介质接触的直接部位、传递回路、仪表、变送传输的信号回路等。

其次, 在化工装置仪表出现故障后, 要注意从细节处来判断出现故障的主要原因。通过仪表出现故障后的具体表现, 分析其前后发生的变化, 并对仪表自控系统的显示信息进行分析。比如, 化工装置仪表自控系统中的调节阀不能正常使用, 要分析在什么情况下不能正常操作, 因为阀门阀位稍有变化就会影响到工艺参数。根据现场情况的分析, 判断当时系统的负荷比较低, 因此实际流量要比正常流量低, 如果是阀门不能满足阀流通能力, 所采取的措施就是更换新阀门。但是, 仔细分析前后仪表的显示变化是不可能在小开度下出现如此大的变化。因此故障的原因分析不足以说明真实情况。通过进一步的细节判断及分析, 发现产生故障的原因是阀位反馈的指示部位与阀体间的磨损而导致间隙过大, 从而影响了阀门定位器的反馈信号, 因此就会出现在信号很小的情况下实际阀位的开度却比较大的状况。

第三, 利用DCS等控制系统的信息, 提高判断仪表自控系统故障原因的准确性。尤其对于现场仪表自控系统来说, 采用DCS等控制系统提供的有效信息, 能够短时间内检测出出现故障的原因及问题所在。并且, DCS等系统的报警、历史操作记录也给故障的检测、分析判断和故障处理提供了详细的资料和技术支持。

第四, 定期检查仪表的安装运行状况。只有科学合理的安装仪表, 才能保证各类仪表检测和控制的准确性。因此, 在化工仪表自控系统出现故障时, 要检查仪表自控系统中各个工艺设备、管线及附属设备是否按照设计, 规范地安装。比如, 对于流量仪表来说, 其前后管段、导压管都要按照介质及具体环境的需要来进行安装, 尤其对于和介质充分接触的导压管等部位, 要对其材质进行检测, 考虑其是否会因被测介质的物理及化学性质而产生故障。

最后, 做好仪表自控系统的日常维护工作。对于仪表故障最好的预防就是在平时对各类测量仪表进行良好的维护。确保其正确运行并减少故障发生的几率, 降低损失。仪表自控系统的日常维护主要包括巡检及定期保养。对仪表进行巡检, 要按照季节的变化做好有关的防护准备工作。

另外, 对化工装置中的各个仪表要定期做好标定、校验工作, 定期进行排污。在进行工艺设备巡检维护时, 要对仪表的安装是否规范等进行重点巡检, 全面排查容易出现故障的地方, 从源头上避免故障的产生。对仪表中需要更换的备品也要认真检查, 以免在投入使用时出现故障。除此之外, 对于D C S控制系统, 要注意对各种电源、指示报警提示进行检查, 以防在出现故障时不能及时运行。对软件及资料也要及时进行备份。

3 结语

综上, 通过对大型化工装置仪表自控系统故障的分析及应对措施的分析可知:在实际的化工业生产过程中, 我们要不断地去熟悉化工生产的工艺、了解相应的机械及电气常识。因为, 仪表自控系统相对比较复杂, 对其故障的判断需要综合各方面的因素。在对大型化工装置仪表自控系统进行故障分析、检修、维护时, 也要结合具体的情况, 全面地分析仪表的工艺、重要参数及其特性, 从细节处进行分析与判断, 提高对仪表故障分析、判断及处理的能力, 以便在实践中不断提高解决故障的水平及速度。

摘要：众所周知, 化工装置仪表普遍运用在我们的化工业生产中, 随着生产自动化水平的提高, 仪表自控系统的稳定性、安全性、可靠性运行直接影响了化工业生产的效率。本文通过对化工装置仪表自控系统常现的故障及其应对措施的分析, 说明如何在实际的生产过程中做好化工业的安全生产工作。

关键词：仪表自控系统,故障分析,应对措施

参考文献

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[2] 孟路.大型化工装置仪表自控系统的故障处理[J].化工自动化及仪表, 2009 (3) .