论石油化工企业仪表自动化设备的故障维护

鲁霄

中石油克拉玛依石化有限责任公司 新疆 克拉玛依 834003

仪表自动化设备的故障维护措施的研究可以帮助石油化工企业更好地了解设备故障发生的原因和机制，从而采取相应的措施进行预防和改进。其次，通过研究故障维护措施，可以提高设备的可靠性和稳定性，减少故障造成的生产停机和资源浪费，提高生产效率和经济效益。

1 石油化工仪表自动化设备的主要类型及常见故障

石油化工仪表自动化设备通常由多个模块组成，包括传感器模块、信号转化和传输模块以及数据显示模块等。传感器通过感知环境参数的变化并将其转化为电信号，为后续的数据采集和处理提供基础；信号转化和传输模块将信号转化为数字形式，并将其传输到数据处理和显示模块进行处理或显示。数据显示模块提供对实时数据的监测和显示，有时还可以提供数据记录和报警功能。这些模块相互协作，构成了石油化工仪表自动化设备的基本框架，并在工业生产中提供了对工艺参数的准确监测和控制。

1.1 温度仪表

温度仪表用于测量工艺中的温度参数。在石油化工过程中，温度是一个重要的参数，对于控制反应速率、产品质量和设备安全性具有关键影响。温度仪表能够精确测量流体、气体或固体的温度，并将其转化为电信号供自动化控制系统使用。温度仪表可能出现故障，如传感器元件损坏、线路故障等，导致无法正确测量温度或提供不准确的温度值。

1.2 物位仪表

物位仪表用于测量容器或管道中的物料或介质的高度或体积。在石油化工行业中，准确监测和控制物料的液位或固体物料的堆积状态至关重要。物位仪表可以使用不同的技术来实现，如压力式、超声波、雷达等，以满足不同应用的需求。物位计的测量孔或测量元件可能受到杂质或沉积物的堵塞，导致物料无法正常流入或使物位计无法准确测量物位，同时，在液体容器或管道中物位波动或振荡时，物位仪表可能会受到振动干扰出现故障，导致物位测量不稳定或抖动。

图1 物位仪表

1.3 压力仪表

压力仪表用于测量介质的压力。在石油化工过程中，压力是一个关键参数，对于保持管路的稳定、设备的安全运行和产品质量的控制都很重要。压力仪表能够准确地测量液体、气体或蒸气的压力，并将其转化为相应的信号进行处理和控制。由于传感器老化、腐蚀或机械磨损等原因，压力仪表可能出现零点漂移，即压力测量值与实际压力存在偏差。

图2 压力仪表

1.4 流量仪表

流量仪表用于测量流体的流量。在石油化工过程中，了解和控制流体的流量对于优化生产过程和确保产品质量至关重要。流量仪表可以使用不同的原理进行测量，如浮子式、电磁式、涡街式等，以满足各种应用场景的需求。在流体管路中，可能存在固体颗粒、沉积物或堵塞物，导致流量仪表的测量通道堵塞，影响流量测量的准确性和稳定性，校准参数也可能随使用时间增加逐渐失效或偏移，导致测量结果与实际流量不符。

2 石油化工仪表自动化设备的二级管理及预防维护措施

在石油化工行业中，对仪表自动化设备的二级管理和预防维护非常重要，要做好二级管理，就必须定期巡检和检修。首先要制定定期的巡检计划，包括对仪表设备进行外观检查、连接器和线缆的检查、传感器校准和功能测试等。同时，记录巡检结果和维护活动，以便跟踪设备状态和了解维护历史，便于将来的故障排查和维护决策。其次，要根据遵循设备厂商的建议，执行定期维护任务，如更换磨损的部件、校准传感器、清洁仪表等。检查时可使用红外热成像技术检测设备的热量分布，以发现潜在的故障点，如松动的连接器、过热的电子元件等。第三，要定期更换和清洁仪表设备，防止灰尘、杂质积累，并采取合适的防护措施，如防尘罩、防水罩等；定期更换易损部件，如电池、O型圈、密封件等，避免因部件失效引起的故障和停机时间。最后，要进行设备健康监测，应用智能监测系统对仪表设备进行实时监测，通过传感器和数据采集技术，检测和报警设备的异常状况，分析设备数据和趋势，以识别异常模式和潜在问题，及时采取纠正措施。以上是石油化工仪表自动化设备的二级管理和预防维护措施。在实际管理中还要根据具体的设备类型、制造商和操作环境，针对特定设备进行定制化的管理和维护计划。

3 仪表自动化设备使用管理及预防性维护措施

仪表自动化设备在使用过程中要加强管理，做好预防性维护，为此，石油化工企业应当加强检修人员素质，为设备操作员提供充分的培训，确保他们了解设备的正常操作程序和安全操作要求，并制定详细的操作规程和操作手册，确保操作员按照标准程序正确操作设备，建立设备使用记录，记录设备的使用情况和操作细节，保留相关文档和记录便于日后参考和分析。主要的使用管理重点包括仪表测量、控制系统、执行机构等。

3.1 仪表测量

首先，在使用管理之前，根据实际应用需求和测量参数，选择合适的仪表设备。仪表的选型应考虑测量范围、精度、适应环境、通信接口等因素。之后，进行仪表采购，确保从正规渠道获得合格的仪表设备。其次，仪表自动化设备的精度随着时间的推移和使用频率的增加可能会发生变化；因此，定期标定和校验仪表是非常重要的。标定是通过与已知标准进行比较，确定仪表的测量准确性。校验是验证仪表的性能是否满足规定的要求，通过标定和校验，可以及时发现并纠正仪表的误差，并保持其准确度。最后，在仪表自动化设备的使用过程中，记录测量数据是必不可少的。每次测量均应记录测量值、日期、时间及相关参数。这些记录可以用于后续的数据分析，以评估仪表的稳定性、准确性和可靠性。通过数据分析，可以发现异常值、趋势和变化，及时采取措施进行修复和纠正[1]。

3.2 控制系统

控制系统中的各个参数的设置和校准是使用管理的关键。这包括对控制器参数、传感器参数、执行器参数等进行设置和校准，以保证控制系统的准确性和稳定性。参数的设置和校准应根据实际情况进行，保证控制系统能够对系统进行有效的控制。在控制系统的使用过程中，需要对其运行情况进行监测和评估。这可以通过观察控制系统的运行状态、检查传感器和执行器的工作情况、记录控制系统的输入和输出等方式进行。通过监测和评估，可以及时发现和解决控制系统中的问题，确保其正常运行。

3.3 执行机构

对于执行机构的性能，尤其是调节阀这样的常用仪表设备，定期的监测和评估是必要的。可以通过观察执行机构的运行状态、测量其动作速度、力矩或位移等指标，评估其性能是否正常。如果发现性能下降或异常，需要及时采取修复措施，确保执行机构始终处于良好的工作状态。若执行机构发生故障或异常，需要进行故障排除和修理。故障排除的步骤包括检查电源是否正常、检查电气线路是否连通、检查传感器信号是否准确等。对于执行机构的修理，可以根据具体问题进行维修或更换受损的零部件[2]。

3.4 采取预防性维护措施

定期对仪表自动化设备采取预防性维护是使用管理中的重要工作。首先要清除设备表面的灰尘、油污以及其他杂物，使用适当的清洁剂和工具进行清洁。特别注意清洁设备的关键部件和接触点，使其保持良好的工作状态；定期检查电气连接是否松动，是否存在腐蚀或损坏。确保电气连接牢固可靠，并注意检查接地线和绝缘情况，以保证设备的电气安全和稳定性。

4 加强石油化工仪表自动化设备维护工作

4.1 规划生产维护工作

要加强石油化工仪表自动化设备的维护工作，可以从规划生产维护工作的角度出发。首先制定一份全面的维护计划，涵盖各个设备的维护任务、频率和责任人。维护计划应针对每个设备制定详细的维护步骤和时间表。确保计划中包含预防性维护、定期检查、校准和修复任务等，以保障设备的可靠运行。其次根据设备的工作特性和使用条件，设定合理的维护频率。高频率的维护可确保设备处于良好状态，但也会增加维护成本和工作量。相反，低频率的维护可能会导致设备故障或运行不稳定。基于设备的运行状况和生产需求，制定适当的维护频率。最后定期进行维护效果评估，分析设备的故障和维修记录，评估维护计划的执行情况和效果。根据评估结果，及时调整和改进维护计划，优化维护策略，提高维护效率和设备的可靠性[3]。

4.2 科学制定设备维护及管理计划

首先，对石油化工仪表自动化设备进行全面的风险评估。识别设备的关键部件、潜在故障模式和可能引发的风险。根据设备的重要性和风险程度，将设备划分为不同的优先级，以便制定相应的维护策略。其次，基于设备风险评估和维护任务识别，制定科学的维护计划。确定维护频率、时机和方法，并将其纳入维护计划中。可以采用预防性维护、条件维护和修复性维护等维护策略，平衡维护工作的成本和效益。最后，为每项维护任务制定详细的工作流程和操作指南。包括维护任务的具体内容、步骤、所需工具和设备等信息。确保维护人员能够按照统一的标准执行维护工作，提高维护质量和效率。

4.3 合理运用仪表自动化设备自诊技术

合理运用仪表自动化设备的自诊技术能够对设备的运行状态进行实时监测，并快速识别和诊断故障。通过系统监测和故障诊断，可以及时发现设备运行异常，有效预防或减少故障发生，并迅速采取相应的维修措施。仪表自动化设备的自诊技术还可以提供大量的实时和历史数据，对设备的运行情况进行全面分析和评估。通过对数据的分析，可以识别设备的优化点和改进空间，进一步提高设备的可靠性和性能。例如，通过分析仪表数据可以发现设备的运行状况是否符合预期，是否存在过载或者亚健康运行等问题，并及时采取措施进行调整和优化。

4.4 加强设备维护工作人员专业技术水平和责任意识的提升

要加强石油化工仪表自动化设备的维护工作，加强设备维护工作人员的专业技术水平和责任意识也是至关重要的。企业要鼓励和支持维护工作人员不断学习和研究最新的技术和行业动态。可以建立知识分享平台，组织技术交流会议和培训班，邀请专家举办讲座和指导，帮助员工深入了解仪表自动化设备的最新发展趋势和技术应用，在实践中提升技能和能力。同时要加强员工对设备质量和维护工作的重视，培养和强化维护工作人员的质量意识和责任感。建立维护工作的考核制度，将维护工作纳入绩效评估体系，激励维护工作人员积极主动地履行责任，确保设备的正常运行和维护质量。

5 结束语

故障维护措施对于石油化工企业仪表自动化设备的正常运行至关重要。通过采取科学有效的故障维护措施，可以提高其仪表自动化设备的可靠性和稳定性。通过加强技术应用和鼓励员工参与改进和创新，石油化工企业能够不断提高维护工作的效率和效果，从而确保设备的安全运行，为企业的发展奠定坚实的基础。