大型化工装置仪表自控系统的常见故障处理

许立苗

摘 要：仪表自动化技术在人们的生活中起着重要的作用，它促进了我国社会和经济的不断进步和发展，人们在不同行业的工作中都会使用由自动化技术生产的产品，所以仪表自动化工业的发展和开拓探索范围需要得到足够的关注和重视。基于此，本文主要探讨了大型化工装置仪表自控系统的常见故障处理。

关键词：大型化工装置;仪表自控系统;故障处理

引言

在大型化工装置运转系统中，应用仪表自控系统需要加强控制故障和检测仪表故障的处理，保证系统能够正常工作。实际对系统故障进行处理，需要先根据系统故障报警进行原因查找，保证故障范围能够得到确认，然后结合经验对可能发生故障的元件或线路进行逐一排查。为预防故障再次发生，还应实施定期检修维护，继而使系统维持稳定运行，满足大型化工装置管理需求。

1大型化工装置仪表自控系统的故障类型

1.1 系统控制故障

仪表自控系统在运行的过程中，需要通过各种控制器、I/O卡件和硬件设备实现现场装置的运行检测和控制，以便实现生产现场的自动化管理。在硬件设备发生故障时，系统将发出故障警告。例如在热电装置脱硫控制器发生故障时，系统对应设备指示灯将亮起，显示Controllers OFFNET。如果未能及时进行故障处理，系统将无法实现控制功能。除了硬件故障，系统也会发生软件故障，如操作员站的操作系统死机，将导致现场工艺人员无法进行生产操作，并引发主备服务器自动切换，导致系统在服务器恢复历史趋势时发出CDA报警，影响系统流程性能。系统控制网络和过程监控网络发生网络通讯故障，如网络中I/O卡件与控制器的Link发生故障，将导致系统无法正常通讯，因此将造成人员无法利用系统实施现场监控管理[1]。

1.2 检测仪表故障

检测仪表是自动控制系统的重要组成部分，而仪表自动系统的操作与控制现场需要温度、流量等参数为基础，若测量仪表无法正常采集数据，整个自控系统功能无法发挥。目前，化工装置仪表自控系统故障主要表现为温度控制仪、流量控制仪及压力测量仪等。由于化工生产介质种类较多，所使用的的温度控制仪有不同的使用方法与效果，常见的种类有热电偶测量仪、热电阻测量仪及双金属温度控制仪，主要故障有短路与线路腐蚀，需要根据实际情况进行分析判断。而流量测量仪在大型化工装置中配备较多，且故障比较复杂，主要表现为读取波动较大、仪表显示数值误差较大等问题，这些问题与工艺介质密度差、压管存在泄漏等有关。对于压力测量仪，其工作原理是内部的敏感元件在随着压力的变化而产生不同的形变，并将此转化成标准的电信号传送出去。在系统工作中若仪表发生外部变形、内部元件可感应到变化，并以电信号形式将变化传递出去。若仪表内膜片发生膜片破损、压管存在、锈迹及泄漏等问题，则会无法保证数据的准确测量[2]。

2大型化工装置仪表自控系统的故障处理

2.1 分析与判断故障原因

在大型化工装置仪表自控系统中，由于配备了多种现场控制装置，相应的各类故障就层出不穷。若保证故障可以及时得到妥善解决，需要根据故障原因对故障点进行排查。由此，在生产过程中需要从细节之处对故障原因进行分析，根据故障原因处理故障点问题。例如，当脱硫控制器发生故障，系统会发出警报，当系统显示系统与控制器连接出现问题，需对控制器线路及状态进行检查。而当软件发生故障时需自行通过命令实现故障复位。若底板或线路发生故障，需要将系统控制网路与监控网络与控制器进行连接，这样才能使系统控制装置复位。若系统显示复位失败需排查网络故障。

若系统发生故障，可根据仪表数值进行故障原因的排查，这时由于系统运行根据仪表显示数据情况执行工作，从分析到处理故障可及时进行记录。或者利用DCS等控制系统信息，准确判断仪表自控系统故障原因，尤其是现场仪表自控系统，需要DCS等控制系统提供出有效的利用信息，这样可以在较短的时间之内判断出故障的问题与导致的原因。

2.2 逐一排查故障

结合故障原因对相关元件和线路进行一一排查，还应采取科学处理措施。如在系统控制器发生故障后，还应先完成风险评估，启动化工生产工艺应急预案，然后由仪表人员对故障控制器进行下电处理，对控制器展开进一步检查。如果确定控制器因失活发生了同步丢失，需要对控制器进行重启激活。在系统发生软件故障后，可以自动复位，但要求人员根据CDA报警确定系统历史趋势能否恢复。无法显示历史趋势，需要对操作员站进行重启，保证数据得到恢复。针对控制网络和过程监控网络故障进行排查，需要根据I/O Link Status对故障位置进行确认，完成网线水晶头压接情况、主从站组态参数等内容的检查，对通讯失败率进行复位，必要时需要完成通讯系统技改处理，使系统得到冗余配置。针对仪表故障，还应结合仪表特点进行处理。在实践工作中，要求人员掌握仪表和对应控制系统的工作条件，结合仪表使用要求和结构完成故障排查。针对压力测量仪表，需要保证连接线路做到紧密连接，应确认线路、内部元件是否发生磨损、腐蚀等问题，并做好仪表及相关部件清洁[3]。

2.3加强日常的维护和修理

由于化工仪表的自动化技术接入，使得其代替了相当大一部分的人力劳动，变成了化工行业日常生产的“主力军”。故而对于其专属设备日常的检测与维护显得尤为重要。因为一旦设备出现了问题，那么在自动化技术改进下，在生产活动中占比重越来越大的设备本身，就无法进行工作。这样一来，很可能会影响整个化工工业日常的生产活动。由于设备受外界条件的影响较大，极端天气以及恶劣的环境气候都可能会使得自动化的化工仪表进入“罢工”状态，故而日常的维护和修理显得相当的重要。更值得注意的是，由于任何机械设备都是有使用寿命的，在不停的参与日常的生产活动的过程中，机械设备很可能会受损，老化乃至无法继续进行使用。这就需要加强日常的维护与修理，以便在设备有可能出现问题之前便做好预防的准备，避免不必要的慌乱。

2.4加强有关人员的专业素养

由于自动化技术的接入，导致繁复复杂的数据可以放心大胆的交给自动化的化工仪表来进行监测处理，但这并不代表着人工的完全退出。实际上，由于自动化的技术给日常的化工生产活动带来了极大的便利，就很有可能导致有关工作人员的松懈，以致自动化仪表在工作过程中出現了问题，也没能得到及时的解决。所以从这个层面上来说，加强有关人员的专业素养是很有必要的。而且工作人员不但要有与化工工业相关的专业素养，还要有一定的网络自动化专业基础，只有这样，才能够在自动化的化工仪表出现问题时，采取较为专业的措施来进行排查和解决，这不仅能够使得日常化工工业的相关生产活动不受影响，还能够完美的解决问题，可谓一举两得[4]。

结束语

在化工生产中，针对大型化工装置，为保证装置安全、稳定运行，需要配备相应的仪表自控系统进行化工产品生产流程管控，促使生产效率和质量得到提高。但在实际生产操作中，仪表自控系统可能发生各类故障。因此，还应加强系统故障处理研究，以便使各种故障得到及时、有效处理，继而为产品生产安全提供更多保障。

参考文献：

[1]刘宇航，刘振.大型化工装置仪表自控系统的故障处理[J].化工管理，2018，（10）：163.

[2]孟芳园.基于大型化工装置仪表自控系统的故障处理分析[J].化工设计通讯，2017，43（11）：129.

[3]王冬.化工装置的自控仪表安全控制系统的设计与优化[J].中国科技投资，2018，（8）：333.

[4]付大林.化工装置仪表自控系统常见的故障原因及处理对策[J].工程建设与设计，2019（07）：180-181+184.