徐躍虎

摘要：自動(dòng)化儀表是化工自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)的重要組成部分，化工自動(dòng)化儀表系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)化工生產(chǎn)流程中各項(xiàng)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，是確?；どa(chǎn)高效安全運(yùn)行的可靠保障?；どa(chǎn)會(huì)受到各種因素的影響，是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，自動(dòng)化儀表在運(yùn)行過程中也會(huì)出現(xiàn)各種故障，因此對自動(dòng)化儀表的檢修是一項(xiàng)非常重要的工作。同時(shí)，為了減少自動(dòng)化儀表系統(tǒng)的故障率，還必須做好自動(dòng)化儀表的日常維護(hù)工作。文章簡單介紹了溫度檢測儀表、壓力檢測儀表、物料檢測儀表、在線過程分析儀這五種常見的自動(dòng)化儀表，并對化學(xué)生產(chǎn)中自動(dòng)化儀表常見故障進(jìn)行的分類，探討了四種常用測量儀表控制系統(tǒng)故障檢修分析方法，最后提出了自動(dòng)化儀表日常維護(hù)措施，希望能為自動(dòng)化儀表檢修維護(hù)工作人員提供一定的參考。

關(guān)鍵字：化工自動(dòng)化儀表 檢修 維護(hù)

一、化學(xué)工業(yè)常見化工自動(dòng)儀表

化工自動(dòng)儀表主要包括溫度儀表、壓力儀表、物料儀表、流量儀表、在線過程分析儀等。

1溫度檢測儀表。溫度檢測儀表是化工行業(yè)常用儀表，主要以熱電偶與熱電阻為主，溫度是化工生產(chǎn)控制重要參數(shù)，對化工生產(chǎn)有極為重要影響，一般溫度儀表的溫度指示范圍為-200℃-1800℃。

2壓力檢測儀表。壓力檢測儀表主要應(yīng)用于對化工生產(chǎn)中腐蝕介質(zhì)、高溫介質(zhì)與結(jié)晶介質(zhì)的測定，精度普遍較高，以彈性式、液柱式、活塞式（壓力校檢儀）三大類為主。

3物料檢測儀表。物料檢測儀表主要用于測定各類原料、成品與半成品的液位，目前化工行業(yè)物料儀表種類不斷增加，由于被測物料種類不同，因此不同種類物料儀表間不可通用。其中應(yīng)用較為廣泛的物料儀表包括雷達(dá)式液位計(jì)、矩陣渦流式液位計(jì)、磁致伸縮式液位計(jì)等，根據(jù)測量方式的不同，又可分為多種類型，如電容式、浮力式、直讀式、重垂式、壓力式等。

4流量檢測儀表。流量檢測儀表作為化工自動(dòng)化生產(chǎn)應(yīng)用最為廣泛的儀表之一，根據(jù)流量原理可分為容積法、速度法、推導(dǎo)法與直接法等，再進(jìn)一步劃分可分為節(jié)流式、速度式、壓差式等，此類儀表在化工生產(chǎn)中承擔(dān)著重要角色。

5在線過程分析儀。在線過程分析儀主要用于測量生產(chǎn)過程中的工藝測試，是自動(dòng)化和控制自動(dòng)化生產(chǎn)的必要條件，一般而言，在線過程分析儀多由多種儀器組合而成，如液相色譜、核磁分析儀等。

二、化工自動(dòng)化儀表故障分類

在化工生產(chǎn)過程中，由于自動(dòng)化儀表長期處于運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)常容易出現(xiàn)各種故障，導(dǎo)致自動(dòng)化儀表發(fā)生故障的原因通常包括：操作人員的誤操作或者誤動(dòng)作；自動(dòng)化儀表自身存在質(zhì)量問題；自動(dòng)化儀表元器件破損老化。通常情況，化工自動(dòng)化儀表的故障主要集中在流量監(jiān)測、壓力檢測、溫度檢測以及液位檢測等重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

三、四種常用測量儀表控制系統(tǒng)故障檢修分析

1、溫度控制儀表系統(tǒng)故障檢修分析

溫度控制儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，首先要注意兩點(diǎn)：一是該系統(tǒng)儀表多采用電動(dòng)儀表測量、指示、控制；二是溫度控制儀表系統(tǒng)中各儀表的測量往往滯后較大。具體故障檢修方法如下：1） 溫度儀表系統(tǒng)的指示值突然變到最大或最小，一般為儀表系統(tǒng)故障，因?yàn)闇囟葍x表系統(tǒng)測量滯 后較大，不會(huì)發(fā)生突然變化，此時(shí)的故障原因多是熱 電偶、熱電阻、補(bǔ)償導(dǎo)線斷線或變送器、放大器失靈等。2） 溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象，多為控制參數(shù) PID 調(diào)整不當(dāng)造成。3） 溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)大幅緩慢的波動(dòng)，一般是由于工藝操作變化引起的，如果當(dāng)時(shí)工藝操作沒有變化，則很可能是儀表控制系統(tǒng)本身的故障。4） 溫度控制系統(tǒng)本身的故障分析步驟：檢查調(diào)節(jié)閥輸入信號(hào)是否變化，輸入信號(hào)不變化，調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，說明是調(diào)節(jié)閥膜頭膜片漏了；檢查調(diào)節(jié)閥定位器輸入信號(hào)是否變化，輸入信號(hào)不變化，輸出信號(hào)變化，說明定位器有故障；檢查定位器輸入信號(hào)有無變化，再檢查調(diào)節(jié)器輸出有無變化，如果調(diào)節(jié)器輸入不變化，輸出變化，應(yīng)是調(diào)節(jié)器本身的故障。

2、壓力控制儀表系統(tǒng)故障檢修分析

當(dāng)壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速振蕩波動(dòng)時(shí)，首先需要檢查工藝操作有無變化，這種變化多半是由于工藝操作和調(diào)節(jié)器 PID 參數(shù)整定不完善造成的。當(dāng)壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)死線，當(dāng)工藝操作變化而壓力指示還是不變化時(shí)，一般可判斷出故障出現(xiàn)在壓力測量系統(tǒng)中，此時(shí)可首先檢查測量引壓導(dǎo)管系統(tǒng)是否發(fā)生堵塞的現(xiàn)象，如無堵塞現(xiàn)象發(fā)生，則需要檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)有無變化，如果發(fā)生變化則可說明故障發(fā)生在控制器測量指示系統(tǒng)。

3、流量控制儀表系統(tǒng)故障檢修分析

1）流量控制儀表系統(tǒng)指示值達(dá)到最小時(shí)，首先檢查現(xiàn)場檢測儀表，如果現(xiàn)場檢測儀表均正常，則可判定故障發(fā)生在顯示儀表； 當(dāng)現(xiàn)場檢測儀表指示也最小，則需檢查調(diào)節(jié)閥開度，若 節(jié)閥開度為零，一般是調(diào)節(jié)閥到調(diào)節(jié)器之間出現(xiàn)故障；當(dāng)現(xiàn)場檢測儀表指示最小、調(diào)節(jié)閥開度正常，產(chǎn)生故障的原因很可能是系統(tǒng)壓力不夠、系統(tǒng)管路堵塞、泵不上量、介質(zhì)結(jié)晶、操作不當(dāng)?shù)?。若是儀表方面的故障，原因通常會(huì)是以下幾種：孔板差壓流量計(jì)的正壓引壓導(dǎo)管堵住； 差壓變送器正壓室漏；機(jī)械式流量計(jì)的齒輪卡死或過濾網(wǎng)堵住等。

2）流量控制儀表系統(tǒng)指示值達(dá)到最大時(shí)，檢測儀表也常常會(huì)指示最大。此時(shí)可手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥開大或關(guān)小，如果流量能下降則此故障一般為工藝操作原因造成；若流量值無法降低，則可判定是儀表系統(tǒng)的原因，需要檢查流量控制儀表系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥是否動(dòng)作、儀表測量 引壓系統(tǒng)和信號(hào)傳送系統(tǒng)是否正常。

3） 流量控制儀表系統(tǒng)指示值波動(dòng)較頻繁時(shí)，可將控制又自動(dòng)切換到手動(dòng)，如果波動(dòng)減小，則是儀表方面的原因 或是儀表控制參數(shù) PID 不合適；如果波動(dòng)仍頻繁，則一般會(huì)是工藝操作方面的原因。

4、液位控制儀表系統(tǒng)故障檢修分析

1） 液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化到最大或最小時(shí)，可以先檢查檢測儀表是否正常，如指示正常，將液位控制由自動(dòng)方式切換到手動(dòng)方式，再進(jìn)行遙控液位，觀察液位變化情況，如液位穩(wěn)定在一定的范圍，則是液位控制系統(tǒng)故障；如液位不能穩(wěn)定，一般為工藝系統(tǒng)造成的故障，需要從工藝操作方面查找原因。2）差壓式液位控制儀表指示和現(xiàn)場直讀式指示儀表指示對不上時(shí)，首先檢查現(xiàn)場直讀式指示儀表是否正常，如指示正常，檢查差壓式液位儀表的負(fù)壓導(dǎo)壓管封液是否有滲漏，若有滲漏，重新灌封液，調(diào)零點(diǎn)；無滲漏，可能是儀表的負(fù)遷移量出現(xiàn)差錯(cuò)，重新 調(diào)整遷移量使儀表指示正常。3） 液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化波動(dòng)頻繁時(shí)， 首先要分析液面控制對象的容量大小，分析故障的原 因，容量大，一般是儀表故障造成的；容量小，首先 要分析工藝操作情況是否有變化，有變化很可能是工 藝造成的，如沒有變化可能是儀表故障造成的。

四、化工自動(dòng)化儀表的維護(hù)措施

在化工生產(chǎn)中，自動(dòng)化儀表系統(tǒng)扮演者重要的角色，是確?；どa(chǎn)高效安全運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。自動(dòng)化儀表一旦出現(xiàn)故障，必須及時(shí)進(jìn)行相關(guān)處理，但頻繁的儀表系統(tǒng)檢修工作，會(huì)大大降低化工生產(chǎn)的效率，因此為提高化工生產(chǎn)的效率，必須減少自動(dòng)化儀表系統(tǒng)的故障率。為減少自動(dòng)化儀表系統(tǒng)的故障率必須做好以下幾方面的措施，首先要為儀表的檢修保養(yǎng)制定合理的周期計(jì)劃，并嚴(yán)格執(zhí)行。其次，自動(dòng)化儀表屬于精密儀器，灰塵雜質(zhì)的滲入等會(huì)大大減少自動(dòng)化儀表的使用壽命，因此要對自動(dòng)化儀表及相關(guān)組成部分進(jìn)行定期清潔。此外，自動(dòng)化儀表也具有使用周期，因此需要做好儀表系統(tǒng)安裝使用時(shí)間的記錄工作，并對自動(dòng)化儀表進(jìn)行定期巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)老化或者損壞較為嚴(yán)重的儀表，做到及時(shí)更新。

五、總結(jié)

綜上所述，化工自動(dòng)儀表作為化工生產(chǎn)中的重要設(shè)備，分析其常見故障并制定故障檢修計(jì)劃，配合后續(xù)維護(hù)、校檢工作可顯著降低故障發(fā)生率，確保儀表正常工作，極大地提高工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的效率及安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] 周陸華，高原，張強(qiáng). 探討化工自動(dòng)化儀表及發(fā)展[J]. 河南科技. 2013（09）

[2] 何東林. 淺析化工企業(yè)中自動(dòng)化儀表的設(shè)計(jì)與施工[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2011（11）

[3]劉立波，杜惠吉. 化工生產(chǎn)控制自動(dòng)化儀表問題淺析[J]. 才智. 2010

[4] 邢雪晶. 化工企業(yè)自動(dòng)化儀表的檢修與維護(hù)分析[J]. 化工管理. 2015（31）