化工自动化仪表的检修及维护技术

黄迎春

浙江巨化检安石化工程有限公司 浙江 衢州 324004

引言

随着工业的不断发展，各种自动化设备的使用越来越多。通过对各种自动化设备的使用，可以在很大程度上提升生产效率，同时也对维修人员作业提出了更高的要求。通过对自动化仪表的应用，可以在很大程度上替代人力；但也会存在较大的弊端，就是一旦仪表出现了问题，就会对生产造成非常不良的影响。因此，为了保证生产效益，就需要认真做好仪表设备的检修和维护工作，让各种仪表更好地为化工生产服务。

1 自动化仪表的简单介绍

自动化仪表在化工生产过程中，发挥着非常重要的作用，可以对整个生产过程进行监控。随着化工装置的规模越来越大、工艺越来越复杂，对自动化要求越来越高。所以，使用的自动化仪表的种类、类型、数量都越来越多。大致可以分为温度、压力、物位、流量、分析、称重、控制阀、控制系统等类型。

2 化工自动化仪表的常见故障

这些自动化仪表在生产过程中，由于运行环境、操作工艺等各种因素的影响，使仪表设备发生故障。

2.1 自动化仪表自身质量问题

据统计，多数仪表故障原因出现在与被测量介质相接触的传感器和调节阀上。由于化工自动化生产具有生产工序多、工艺复杂的特点，在设备实际使用过程中，经常会出现选型选材不合理、产品不适用的问题，存在安全质量隐患，容易导致仪表损坏情况的发生，并随着仪表的不断使用，各种问题会越来越多[1]。

2.2 化工自动化仪表安装问题

仪表是仪表测控系统的一部分，仪表要正常使用，需要和取样取压管线、供电、信号传输、显示、控制等部分相互连接。所以，对于现场的安装调试、检修质量要求很高，组装、或者配装附件，每一个附件、部件、方向、位置都会影响仪表整体的正常运行，需要严格按照相关规范进行安装。但在很多仪表安装检修过程中，经常会出现赶进度的问题，不能严格按照规范进行安装检修，导致仪表在安装过程中存在较多的缺陷，为后期运行留下了不少的隐患。当然，恶劣的使用环境对这些附件和整个仪表系统的正常运行影响也很大。

2.3 化工自动化仪表操作问题

由于自动化仪表自身比较复杂，每种仪表又有自己的特性，对操作人员的操作方法有着相对比较高的要求。在实际对化工仪表进行操作的过程中不能正确操作，就容易导致仪表损坏情况的发生，对化工生产的正常运行，带来非常不良的影响，还容易导致其他安全事故的发生。

3 化工自动化仪表检修方法

化工自动化仪表的检修方法，可以根据设备对象参照“望闻问切”的方法进行检查检修。

3.1 “问”

“问”，就是向生产操作人员询问实际情况、发生的变化情况等，也可以通过双方沟通和通过一些试验判断原因进行调查。仪表用于化工生产，很多故障与生产直接相关，为了提高检修的质量、效率，需要首先掌握仪表的实际运行工况[2]。在故障发生时在生产上有什么调整，如物料、温度、压力、流量等。在出现故障之前有什么异常现象、趋势变化情况，使用环境是否有变化等。根据环境、工况、趋势的异常情况，结合仪表特点判断故障初步原因及选择解决的方法。

对于流量仪表，可以通过调节调节阀的开度观察流量的变化。如果数值未发生变化，则很可能是流量仪表自身发生故障。当仪表指示值突然降到最小时，则要检查是否流量仪表本身出现问题，如果流量仪表自身处于正常状态，则可能是压力降低或者管道堵塞所致，应尽快采取措施以排除故障。

3.2 “望”

“望”，是到现场观察仪表的实际情况，会有更直观的判断，就如医生看病时的望闻问切的望。这里说的现场包括仪表安装位置、控制系统、线路、转接箱等。通过检查跑冒滴漏、进水、破损、线路损坏、显示指示、报警状况等。

带有自检功能的智能仪表，先看状态指示灯和故障信息或代码，可以较快较准确的知道故障情况，再根据这些故障情况检查对应的部件，基本可以查清故障原因。

孔板流量计测量偏差，可以先检查连接件外漏情况、引压管外漏情况，再通过操作三阀组、排污阀等检查内漏、堵的情况。

对于调节阀、开关阀，可以通过远程操作阀门，在现场观察阀门动作与操作信号是否对应情况、调节阀的动作情况、执行部件、反馈部件的连接情况，综合判断故障原因。

对于科氏力质量流量计，如果管路振动大对测量会有较大的影响。

连接件、管路上是否有结霜的现象，不同于其他的结霜位置基本就是泄漏点。

对于露天或者滴水环境，可以打开表盖检查是否进水；经常会出现由于表盖、接线口密封不严进水引起的故障。

3.3 “闻”

“闻”，是到现场去发现异味、异响。

比如，烧焦的气味，对于一些接触不良、过流过压的故障会引起过热烧焦产生焦味。如空气开关及接线端子等。仪表及控制系统内部电路板、接线端子也会出现这些状况。

异响，主要存在于动作部件的频繁动作和微小泄漏引起的异响。如调节阀震荡、继电器频繁动作，仪表空气连接泄漏等。

3.4 “切”

“切”，就是采用工器具、仪器进行测量检查的方法，也可以是解体仪表查找故障点。

用手操器连接智能仪表，可以读取更多的内部参数、报警信息等；结合仪表资料，可以有效分析故障原因[3]。

通过拆开仪表可以检查传感器部分，检查传感器的完好性、清洁情况等。可以检查电路板、接线端子和内部元器件，是否出现变形、碰撞、脱落、烧焦等问题。

压力测量仪表，通过标准仪器的检定来判断仪表的测量性能是否符合要求。

可以用万用表检查仪表回路的供电、信号、阻值等参数判断回路是否正常。对于控制系统，如PLC、DCS的线路检查，可以根据图纸资料、用万用表等工具逐点检查。

在拆卸、解体、重装后，需要保证仪表、元器件都可以恢复到拆卸前的位置，各种线路正确进行连接，否则容易导致二次事故的发生，造成更加严重的损失。

3.5 其他典型方法

替代法在实际检修过程中也会经常应用。

很多自动化仪表发生运行故障主要是由于其内部元器件发生损坏，还有一些连接件接触不良，为了检查自动化仪表的线路板和芯片是否发生运行故障，可采用替代法。用相同型号的元器件替换自动化仪表损坏的元器件。若替换元器件之后，自动化仪表恢复正常，而维护检修人员只需要重点检查自动化仪表的原有芯片和线路板，就能够了解自动化仪表故障原因。

一些疑难问题的故障、控制系统的故障，也会经常用到替代法，用新的仪表、新的元器件、新的卡件配件来替换，根据替换前后的情况变化来排查故障原因。

在实际检修时，检修人员的技能水平、经验，对检修质量、进度起着关键的作用。遇到故障，需要根据实际情况，结合原理结构、图纸资料，灵活运用多种方法，快速排除。在日常工作中，需要对故障案例进行分析总结，编制合适的检修作业指导书等检修资料。另外，在技能基础培训的基础上，还需针对实物、实际故障开展针对性的培训，提升员工解决问题的能力。

4 化工自动化仪表的维护工作

4.1 合理开展巡检工作

只有充分做好自动化仪表的维护工作，才能保证自动化仪表处于良好的运行状态。化工企业应该根据生产装置运行情况，合理制定巡检制度、落实巡检人的责任，划分巡检范围，安排巡检人员认真做好自动化仪表的性能检查工作。在开展巡检作业过程中，应该对自动化仪表运行状态进行仔细检查，制定科学的巡检方案，保证日常巡检作业开展合理性，并认真做好检查记录工作，避免化工自动化仪表运行出现过于严重的风险，保证化工自动化仪表的运行效果。在巡检中发现隐患缺陷，应该严格按照相关规定及时采取措施着手解决，避免小缺陷发展成大隐患大故障。

4.2 做好各种排污工作，开展各种必要的标定管理

为了保证化工生产有序进行，就需要认真做好化工仪表的标定和排污管理这些定期操作的工作。在开展此类工作过程中，操作员工要严格按照要求进行操作，保证化工自动化仪表实际操作与化工仪表设计要求一致。

4.3 开展各种实质性的维护工作，严格拆卸和安装

各种自动化仪表维护工作的最终落脚点还是自动化仪表本身。维修人员一旦发现仪表运行过程中出现了故障，就需要及时开展实质性的检维修工作。由于化工自动化仪表的内部构造相对比较复杂，需要使用到很多的特殊材料，特别是传感器部分，一旦受力过大，就会出现损坏或者变形的问题，检修过程中要严谨慎重，不可蛮干造成损坏。另外，涉及更换零配件、部件的，应该保证规格、型号、材质与出厂一致。对于仪表外壳，应具有足够的抗环境腐蚀能力，确保仪表能够在持续恶劣环境中进行使用，不仅可以延长自动化仪表的使用年限，还可以降低仪表运行故障率。

此外，维护人员还应该尽量将各种静电感应物体排除在外，保证自动化仪表使用的安全性和准确性。

4.4 认真做好相关维护人员的培训工作

各种维护人员在化工仪表维护作业过程中，发挥着非常重要的作用。如果维护人员的作业水平不能得到保证，就不能保证维护作业效果。因此，相关企业应该认真做好维护人员的培训工作，通过开展各种必要的培训工作，让维护人员掌握必要的技能和知识，提升其维修作业水平。

5 做好对自动化仪表的预防性维护

当前的仪表自动化设备技术发展很快，企业会定期对仪表自动化设备进行升级，因此我们应该及时地对其操作规程进行更新，使得对自动化仪表设备的操作使用更加科学，避免因为错误和不当的操作所引发的设备故障。另外，在实际工作中，应该不断地对设备的故障现象进行观察，并认真总结其发生规律，然后根据规律去不断完善、规范管理制度。

我们在实际对仪表自动化设备的维护过程中，应该采取预防为主的维护理念，对长期从事该类设备维护工作的工作人员的工作经验认真进行总结，并制定出维护经验手册，将这些手册发放到新来的新员工手中，这对提升新员工的维护工作水平将起到很大的促进作用。我们还应该根据每一种设备的具体使用要求，制定出科学的操作规程，以此规范操作工人的操作行为，以便操作工人更加科学、合理地操作这类设备，这对降低因错误操作带来的故障具有非常大的作用。

仪表、控制系统中的某些部件抗干扰能力较差。例如部分热电偶和热电阻通道容易引起电荷积累，这会造成温度信号的漂移。如果将这些端子重接后，就可以恢复正常。为此，应该对控制系统的接线柜、控制柜的屏蔽线进行检查，避免由于屏蔽线漏接、紧固件松动、连接不规范不能起到抗干扰作用，发现问题应该进行重接。DCS系统对接地方式、接地电阻有较高的要求，如果实际接地不能符合DCS的运行要求，也应该进行重新连接。对于供电带来干扰的情况，可以增加一路隔离变压器，专门用于DCS系统的单独供电。

做好对系统的日常维护工作。首先应该建立完整规范的系统运行管理制度，提高使用和维护的规范性。为了保证设备的稳定工作，一定要注意对环境因素进行控制，让环境的温度、湿度保持在一个平稳的区间，给设备运行，创造一个稳定的环境。另外，还要做好对各种干扰源的屏蔽工作，避免其影响设备的稳定工作。定期对各种设备进行除尘工作，保持设备的清洁。做好对相关运行软件的维护，定期给软件进行升级，随意使用各种存储设备；定期对设备的工作状态进行检查，及时发现问题，及时进行解决。

6 结束语

随着时代的不断发展，对开展化工仪表维护和检修作业，提出了更高的要求。针对当前化工自动化仪表维护和检修中出现的问题，应该引起足够的重视，然后及时采取针对性的措施，将各种先进的维护和维修技术手段和设备应用其中，保证相关工作开展的质量，让自动化仪表、控制系统处于正常状态，为化工生产提供自动化测量和控制。