浅谈石油化工自动化仪表常见故障分析及处理

浅谈石油化工自动化仪表常见故障分析及处理

中国石油辽河石化公司辽宁盘锦124022

摘要:随着石油工业的快速发展,石油化工的自动化仪表水平也随之提高,而生产过程中仪表故障仍会经常发生,由于检测与控制过程中出现的故障现象比较复杂多变,正确判断、及时处理生产过程中仪表故障,直接关系到生产的安全与稳定。现阶段自动化水平的不断提高,对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求,要随时对生产过程中使用的仪表进行维护并能对常见故障及时处理。

关键词:自动化;仪表;故障

导言

在化工企业中,需要使用大量的仪表,这些仪表需要反映被控介质的温度、压力、质量、液位等问题,对化工生产过程的平稳控制具有重要的作用,自动化仪表在使用的过程中,会发生一些故障,由于仪表的种类不同,需要具体问题具体分析,为此,笔者结合自身的工作经验,阐述其中的诸多问题,希望能够为自动化仪表的使用提供一些参考,助推化工企业的发展。

1.石油化工行业中常见自动化仪表概述和故障分析

1.1温度检查仪表

石油化工业属于高危行业,尤其是石油炼制过程,介质受温度的影响较大。所以,石油行业的管道内介质温度和现场生产设备温度一般都应该在温度监控的状态下才能进行安全生产,温度范围大概是-200℃~1800℃。目前在石油企业中最为普遍的测量方式为接触式测量方式,现场采用的温度仪表中,比较常见的是热电阻、双金属温度计和热电偶等。其中比较一体化的是热电阻和热电偶,这两种仪表都可以直接接入DCS或是温度采集仪,数据采集较为方便,在科技飞速发展的未来,还存在很大的上升空间。

温度检查仪表若是出现指示指突然变大或是变小等现象,一般都是仪器的故障,因为石油企业在实际生产中,是尽量保持温度的平稳的,这样才能保证生产安全,而且温度检测仪表系统测量滞后较大,不会出现突然的变化,这种情况一般都是由热电阻、热电偶、补偿导线断线或是其它仪器失灵导致的。如果出现温度检测仪表较大幅度的缓慢波动,可能是由于操作工艺导致的,如果在工艺没有改变的情况下,则可能还是由仪器本身的故障导致的,需要操作人员对仪器进行检查,找出问题所在,并且及时修复。

1.2压力仪表

在石油化工行业中,压力的控制对于安全生产有着重要的意义,所以对压力的控制一直是石油化工行业中安全工作中的重点。一般常见的压力仪表有弹性式、液柱式和活塞式三种类型,这些压力仪表的压力可以控制在300Mpa上下。另外,工作中用到的变动器、压力传感器、特种压力仪表等设备,工作人员可以根据不同的工作需要运用不同的工作原理,比如脉动介质、粉状、高温介质、粘稠状和易结晶介质等压力测量等,多种测量方式共同运用或是辅助测量,能够提高测量结果的精准度,在最大程度上保证安全。

在压力仪表的测试值出现偏高或是偏低的现象之后,操作人员首先要做的明确被测介质的性质,是气体、液体还是蒸汽,然后对工艺流程进行了解。在此基础上,进行故障原因的分析,最后采取处理措施。

1.3物位仪表

一般来说,石油化工行业为了提高测量的精准度,都是采用液位测量的方式。这种测量方式可以准确的帮助工作人员了解被测物质的特性关系,所以工作人员在选择物位仪表时通常选用浮力式仪表。即使是同一个仪表,根据测量需要的不同、压力和压差的不同,也有多种测量方式,比如:静电式、直读式、电容式、点接触式、浮力式、雷达式和激光式、超声波式、辐射式、重锤式等,还有测量精准度比较高的是磁致伸缩式、雷达式和矩阵涡流式,目前这些方式在石油化工行业都得到了不同程度的应用,大多数石油企业为了获取更加精准的测量数据,都选择磁致伸缩式、雷达式和矩阵涡流式这三种测量方式,因此,这三种测量方式在石油企业中的应用最为广泛。

如果液位控制仪的检测数值出现忽大忽小的现象,多半是仪器本身出现故障或是操作工艺发生变化,所以要先检测仪器是否在正常运行。

2.石油化工自动化仪表常见故障的处理措施

2.1仔细判断故障发生的原因

为了准确地找出仪表产生故障的原因,需要对仪表可能发生的故障原因进行初始判断,然后进行仔细的检查。例如:当发现调节阀在使用过程中发生故障而不能正常开展工作时,且阀门位置出现了明显的错位现象,尤其是各项工艺参数发生的变化,导致整个系统的负荷能力显著降低,或者是发现流量的实际显示数值低于正常数值等。通过以上现象初步判断引起故障的原因可能是由于阀门流动能力降低,与实际负荷不符造成的。当出现这种情况时,假如马上更换新的阀门就会使生产成本增加,同时也降低了工作效率,耽误工作的正常进度。重新对自动化仪表进行检查,发现在阀门的指示部门和阀门中间由于很长时间都处在磨损的环境中,因此可能会导致两者之间缝隙过大,此种情况可能是导致阀门反馈信号数值偏小的原因,因为如果在信号的输出过程中突然增加信号量,导致信号幅度变大,就会造成定位器反馈信号数值偏小,阀门开度大,这些都是小故障。在清楚故障原因后,只要对工件再次加工并及时校正仪器,就可以排除障碍,使仪表正常工作了。

2.2基础检查

化工自动化仪表中的基础检查,是指在初期阶段检查仪表的性能。基础检查在化工自动化仪表的检修中,表现在四个方面,分别是:(1)观察自动化仪表的外表,包括接线、元件分布等,检查出接触不良的问题,防止自动化仪表出现连接问题,营造良好的运行环境;(2)通过嗅觉判断化工自动化仪表是否有烧焦的情况,及时更换仪表线路,避免引起较大的安全事故;(3)检修人员咨询操作人员自动化仪表的运行情况,根据操作人员的表述,判断仪表的状态;(4)触摸自动化仪表,预防仪表发热。基础检查安排在断电的环境中,特殊情况除外,发现有问题的仪表,应该停止工作,排除故障后再重新使用。

2.3做好自动化仪表的防腐工作

自动化仪表具有元件众多、结构复杂的特点,而自身常处于腐蚀性气体、强酸、强碱等恶劣环境下,长时间的腐蚀会导致其性能降低,从而会给自动化仪表的正常使用带来隐患。如:自动化仪表传感器中的靶心、膜片、弹簧管等精细元件容易在强酸、强碱条件下变质而降低仪表准确性;仪表中的碳钢材料容易在强酸、强碱条件下成为残渣,所以管理人员要对自动化仪表的进行防腐工作,在特殊的环境要采用合理材料的仪表,要对恶劣环境下的仪表采取隔离液体、隔离膜片等保护措施。

3.总结

在化工行业中,自动化仪表是必不可少的一个环节,每种仪表都有其各自的作用,正是在各种仪表的帮助之下,化工行业才会发展得如此顺畅,在仪表系统的使用过程中,会出现质量问题或者故障,需要及时进行故障分析,本文的观点能够为故障分析工作提供一些帮助,需要相关企业和工作人员引起重视,提升自身的故障分析能力,及时解决问题,为化工企业的发展做出更大的贡献。

参考文献:

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