化工仪表的保运质量体系下的维护应用

刘博唯

[摘    要]随着我国经济的快速发展，作为第二产业的石油、化工、冶金等产业也在飞速发展中，对节能降耗、提高质量、治污减排和安全生产的日益追求上提出了更高的标准，其中对于污染严重、出现事故影响严重的化工行业来讲也存有新的机遇和挑战。化工行业的保运体系下有动静电仪四大专业，是炼化企业能够正常运转的有力保障。

[关键词]化工行业;仪器仪表;工艺参数;测量介质;仪表性能

[中图分类号]TE65 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）02–0–03

The Maintenance of Chemical Instruments under the Guarantee Quality System Should

Liu Bo-wei

[Abstract]With the rapid development of economy in our country， as the industry of petroleum， chemical， metallurgical and other industries are developing at a rapid pace of change， to saving energy and reducing consumption， improve quality and pollution emission reduction and safe production of increasingly pursue proposed a higher standard， for the severe pollution and serious accident impact for the chemical industry has a new opportunities and challenges. Under the protection and transportation system of chemical industry， there are four majors of electrostatic-static instrument， which is a strong guarantee for the normal operation of refining and chemical enterprises.

[Keywords]chemical industry; instruments and apparatuses; process parameters; measuring medium; instrument performance

仪器仪表专业应用在很多地方，在炼化行业、航空航天等许多领域都有仪器仪表专业的实际应用。对于化工行业来讲，化工仪表及自动化是仪器仪表领域在化工行业中的应用体现。在化工行业领域中仪表是化工生产的“眼睛”，安全生产出合格的产品需要仪表的全程监测其介质的工艺参数。测量介质影响着仪表性能，反应出仪表运行状态和仪表保运工作情况。若仪表不能满足工艺需求，会导致安全质量事故的发生。

本文阐述的是从工艺管线来的测量介质对保运体系下的仪表运行的实际影响。仪表失准关系到产品质量，安全和环保事故的发生。在仪表保运体系中工艺介质对仪表及其维护有很深影响，介质对仪表有使用寿命变短、故障率增加、维护频次增高等问题，仪表设备强制恶化。因此本文是化工行业的仪器仪表保运体系中工艺介质对仪表设备强制恶化，对其仪表维护影响阐述。

随着我国的快速崛起，对于化工行业有了新的要求，既要经济也要绿水青山，既重视发展更看中安全。仪器仪表在化工行业上起着关键的作用，仪表在工艺生产中化工仪表有着工艺“眼睛”的别称，对整个化工生产全过程安全监控。随着我国对化工行业提出了新的挑战如治污减排、保护工作要求下，对化工仪表也提出了更高的目标需求，对化工行业的仪表专业的维保队伍有更高层次的要求。

化工生产中要测量的工艺介质对仪表本身及其仪表维护产生些影响，其影响到仪表的相关性能从而导致仪表设备强制恶化。在工艺介质的影响下仪表的寿命有可能会变短、故障率增加、维护频次增高等问题产生，这些问题会影响到仪表的运行稳定进而影响到正常的化工生产。本文重点论述炼化企业下的仪表保运体系中工艺介质对仪表性能及其维护工作的影响阐述。

仪器仪表应用广泛，在如化工、冶金、航空航天、智能化领域等各个行业都有仪器仪表的存在，在化工生产中应用的是仪器仪表分类中的化工仪表。化工仪表的类型[2]可分为常规仪表分析仪表、安全环保仪表及其他仪表等。本文所涉及的化工仪表是在线分析仪表、常规仪表等现场仪表，是直接与介质接触去测量介质的某些参数，工艺介质对现场仪表的实际影响。

对于仪器仪表设备来说首先区分两个不同概念，分别是仪表的自然老化和强制恶化。自然老化是使用方法正确，但因为时间关系影响逐渐到仪表的使用寿命，性能和维护降低淘汰;强制恶化是未安要求测量，人为原因促使了恶化，设计阶段仪表选型错误、安装错误、维护保养不到位等人为原因都会导致仪表的强制恶化。对于化工行业的仪表维护保运体系来讲主要是维护仪表能够正常稳定运行、测量，安全和质量体系都得以保证，提供给工艺真实有效的数据后工艺进行调整。

工艺过来的测量介质本身的粘度、酸碱度、组分、杂质等和压力、温度等工艺参数，如果化工生产过程中控制不稳，进表的介质参数不满足仪表的测量条件及人为失误影响，能使仪表设备强制恶化，给仪表维护工作造成重大影响。

1 介质的黏度影响

磁翻板液位计。黏度是指流体对流动所表现出的阻力，按照黏度测定有动力黏度、运动黏度和条件黏度三种，在设计安装阶段技术协议仪表规格书上有运动黏度作这项参数作为参考，温度对于介质黏度有影响，温度高黏度降低。黏度大的介质流动性慢或可能长时间不流通情况，粘住管壁、堵塞的机会增加。磁翻板液位计在长时间工作时由于介质是焦油，黏度高，时间长了焦油粘在磁浮子和桶内管壁处，现场液位计指示失真，无法给工艺人员提供有效液位数值，影响工艺人员操作。介质黏度导致磁浮子卡顿是磁翻板液位計发生故障的原因之一，也是维护人员维修的主要维护内容之一。

上述论述就是由于介质黏度这一参数影响到现场仪表，磁翻板液位计只是其中的一种仪表的举例说明。

介质运动黏度大不易流动起来，附着在管壁等地方时间长了凝固堵塞、管路流通慢滞后等特点，对仪表来说有失准、测量值滞后、故障多等问题，对仪表维护来讲维护频次增加、检修作业安全风险大等问题。

2 介质的相态影响

差压式流量计。一般情况下介质有三态，分别是固态、液态和气态。在工艺生产过程中一般情况下管线里的工艺介质往往不单纯是一种状态，介质本身有可能携带水分、杂质等，在工艺操作温度控制不到位时工艺管线过来的介质是气液混相严重。

差压式流量计是基于流体流动的节流原理实现测量的，是目前生产中测量流量最成熟、最常用的方法之一。在仪表使用阶段工艺的实际生产过程中管线里存有气液混相，虽然仪表严格按照要求设计选型和安装，但如果管线里气液混相严重，超出了仪表设计的承载能力，会导致引压管内气液混相严重，仪表指示不准、波动，这也是由于介质是气液混相带来的故障，也是在日常对差压式流量计维护中最常见的工作任务之一。

在测量管线蒸汽流量时，蒸汽本身温度高，介质不能和仪表的膜盒直接接触，要在引压管内充满隔离液。隔离液汽化导致气液混相，充满液相的介质里存有气相的小气泡，打到膜盒上引起了压力变化，引起了一侧压力变化导致差压变化引起流量波动。特别是冬季伴热在投用时伴热温度的控制不住，伴热温度过高会让引压管内的隔离液汽化引起流量波动影响测量。

上述是介质气液混相对仪表及其维护的影响，差压式流量计测量流量只是其中的一种仪表的举例说明。

管线里气液混相严重或伴热温度控制失控等造成仪表管线里气液混相，温度过低也会导致气相介质带液。对于仪表来说会产生波动、测量不准、故障多仪表强制恶化等问题，对仪表维护来讲维护频次增加、维护量大、现场工作时间长的危险性增大、介质侵入人体安全风险高等问题。

3 介质的工艺参数-压力影响

3.1 在线分析仪

压力是重要的工艺参数之一，在工艺生产过程中需要在一定的压力下进行反应，超压运行情况下还会引起爆炸等安全事故发生，压力能否测量准确影响到工艺生产中的各个环节。有些仪表测量准确度与压力相关，如在线分析仪表测量时要求实时测量，滞后性小，测量要准确。

在线分析仪中的预处理来讲，进入仪表管线的介质流动的动力有的依赖于管线里压力推动，压力过低和取样管线过长、样品流量小，大循环流动不起来，测量值没有参考价值。

分析仪内部构件承压能力不超过一定值，在进入仪表的介质压力要在仪表允许范围内。进行分析仪标定作业时标气瓶内压力高，一旦减压阀故障、人员操作失误情况下，产生瞬时冲击压力进入仪表内部，造成仪表内部构件失灵损坏，仪表强制损坏甚至仪表部件报废，没有指示数据给工艺人员参考导致安全生产事故。

介质的压力如果失控，会导致人身伤害和设备事故的发生。如分析仪TOC中管线接头一般情况是塑料接头，耐压强度不高，在工艺过来的介质压力过大易造成介质渗漏出分析仪产生故障。

在巡检过程中对预处理中介质压力检查是其重要的一项内容，日常对预处理巡检维护工作到位情况下对分析仪表来讲可以降低故障发生频率，降低维护频次，仪表本身的使用生命周期也得以延长。

3.2 变送器

变送器膜盒长时间或瞬间受到高压的冲击，超出了仪表的允许范围膜盒单侧压力受压过大打坏膜盒造成仪表故障和报废，使用周期大大缩短。

上述是介质压力对仪表性能和维护的影响，上述仪表只是其中的几个举例说明。

介质压力过高超过允许压力值影响到仪表使用寿命，严重直接造成仪表报废等问题，对仪表维护来讲维护量增加、在维护作业时发生人身和设备安全事故、造成经济损失、环保及安全事故等问题。

4 介质的工艺参数-温度影响

温度是重要的工艺参数之一，在工艺生产过程中需要在一定的温度下进行反应，超温运行情况下还会引起爆炸等安全事故发生，温度能否测量准确也关系到工艺生产中的各个环节。仪表测量准确度与介质温度相关，如在线分析仪表测量时要求进表介质温度不能超温。温度对仪表的影响是多方面的，下面举几种仪表说明介质温度对仪表性能和维护影响。

4.1 变送器

在测量压力、液位、流量时都有变送器的应用，变送器膜盒本身受到介质温度、压力、腐蚀性等影响，温度过高会使膜盒变形影响变送器测量导致数值失准，变送器报废。

4.2 分析仪

对于分析仪表来说在进入分析仪表之前都要经过预处理系统，预处理作用有流量调节、压力调节、温度调节、样品的除尘、除水等。进入分析仪表的测量介质流量、压力、温度、水份、尘埃等都要在分析仪的使用要求范围内，其中温度也是重要的一项。工艺管线过来的介质温度高，进入表的温度不满足条件，要通过旋风制冷、过热器等温度调节后才能进入分析仪。通过旋风制冷方式调节温度时也要注意温度计温度，温度不能降的太低否则可能会带液或冻住管线发生故障。

气相色谱分析仪来说，柱箱温度要达到运行条件，不然流路里会带液，介质汽化不彻底，造成数值失准等故障产生。

对于某些介质在进入分析仪进行测量时要在一定温度范围内，不然影响测量结果，指示长时间处于失准状态，仪表不能正常进行测量，损坏仪表降低使用寿命，严重时设备直接报废。如HEMA甲基丙烯酸羟乙酯进入仪表前温度控制在6～9℃，必须在允许温度仪表才能正常工作测量;磁氧预处理系统如果旋风制冷温度控制不到位管线里气液混相造成数值波动等。

4.3 差压式流量计

用差压式流量计测量苯的流量时，苯的熔点是5.5℃，在冬天的时候需要投用蒸汽伴热，如果没有伴热冬季环境温度低于苯的熔点造成苯结晶，堵塞引压管，测量值不准。在冬季时候对于测量苯的介质仪表要投用伴热，这也是在设计时考虑到的，关投伴热属于维护保运工作的一项重要内容。

温度过高或过低都会影响到仪表的正常运行，严重时直接造成设备报废。温度控制不好仪表测量不准确，故障率高、设备强制恶化严重时设备器件直接报废等问题，对于仪表维护工作来讲维护工作量大，作业安全风险大等问题，因此在日常巡检过程中对温度检查监控要到位。

5 介质的杂质、含水量、浓度等影响

分析仪。在大检修停工和开车阶段要吹扫管线，管线里有很多杂质，现场仪表要充氮气保护起来或隔离管线，不然管线里杂质都会随着管线进入预处理和仪表里，堵塞管路、损伤仪表，严重时造成仪表报废;

HCL氧化裝置介质中含有氯离子，如果过来的介质中含水量高，介质呈现酸性。预处理除水效果不好水份带入分析小屋内的仪表，时间长了管路、密封圈等腐蚀严重，造成介质泄漏，介质泄漏到小屋内，事故发生概率增加，检修风险增加，影响仪表器件正常的使用寿命，维护量增大。

介质的杂质、含水量、浓度等能使仪表发生故障，仪表性能处于不良状态、误报、使用寿命降低等问题，对于仪表维护工作来讲仪表维护工作量增加、存有安全隐患等问题。

6 结束语

化工仪表在工艺生产全过程中起到重要作用，仪器仪表的保运维护工作主要任务是保证仪表长时间处于正常工作状态，不让仪表强制恶化。工艺过来的测量介质满足仪表运行要求是仪表平稳运行的重要因素。本文是化工行业仪器仪表维护保运体系下工艺介质对仪表强制恶化及其维护工作产生影响阐述，为维护保运人员能够让仪表运行、排除仪表故障、保证仪表设备不强制恶化等工作内容提供参考，意识到工艺测量介质对仪表及其维护工作带来的深远影响。

参考文献

[1] 王森.在线分析仪器手册[M].北京：化学工业出版社，2008（9）：1-5.

[2] 尹忠昌.安全生产专业实务（化工安全）[M].北京：应急管理出版社，2019.

[3] 乐嘉谦.仪表工手册[M].第2版.北京：化学工业出版社，2003.