仪表自动化设备故障与维护技术浅析

张显富

（青海盐湖海纳化工有限公司，青海 西宁 810000）

随着我国经济、社会的高速发展，电力、化工行业的发展突飞猛进，这就需要越来越先进的设备做支撑，自动化逐渐走进了生产生活的方方面面。近年来，各大中小型企业的自动化水平越来越高，随之而来的一些仪表自动化的故障问题也对生产造成了或大或小的影响，进而影响企业的经济效益。因此，一线工作者应注重对仪表自动化的日常维护与故障排除。

1 仪表自动化运行中常见的故障

1.1 温度控制仪表故障类型

温度控制仪表是最常见的自动化仪表，对于温控仪表，常出现的故障是温控仪滞后性严重。对此，我们首先应该监测仪表显示值的变化，如果显示值突然不稳定，常是因为其内部发生了故障。其次，如果温控仪表的显示值出现较快频率的震荡，往往是因为PID调整不合理所引起的。而如果温控仪表出现较慢频率的震荡，则常是因为生产工艺设计不合理而引发温度测量不准。

1.2 压力控制仪表故障类型

压力控制仪表也是一种常见的自动化仪表，压力控制仪表显示值出现波动性震荡一般是生产工艺不合理导致的故障，而当压力仪表出现死线变化，调整了生产工艺和操作后也没有发生改变，这种故障一般发生在压力自动化仪表系统的内部，对此，我们需要重点检查引压管的疏通情况，如果引压管没有发生堵漏，则故障点一般出现在测量指示系统内部，要提出合理有效的方案，对检测系统进行有针对性的调整和维修。

1.3 流量控制仪表故障类型

对于流量控制仪表，如果发现流量示数指示在流量最小的位置，首先应对现场的仪表进行排查，如果其他仪表未出现异常，则故障可能出现在仪表的内部。如果还是不能检查出故障仪表的故障，那么故障还有可能是系统压力不足或系统内部堵塞导致的，系统压力不足和系统内部堵塞的故障多是因为操作不当或是生产工艺设计不合理引起的。这时，如果是因为管路堵塞导致的流量过小，一般这样的堵塞常发生在孔板差压流量计、正压引压管，也可能是机械式仪表的流量计齿轮卡死或是过滤网发生堵塞。发现了故障发生的位置，有针对性地进行检修，即可排除故障，解决问题。其次，流量控制仪表的故障还可能是仪表示数指向最大值，这时可以手动调节流量控制阀，将流量降下来。如果手动调节也未能将流量示数调至合适的范围，则需要检查引压系统是否正常运行，信号是否正常传输。如果流量仪表指示值快速波动，则可转自动控制为手动控制，同时调节控制参数PID或改变工艺流程来排除故障[1]。

1.4 液位控制仪表可能出现的故障

如果液位控制仪表的示数出现最大值或是最小值的情况，也要对仪表的运行情况进行检查，紧密关注操作过程中液位控制仪表示数的变化，同时可采用手动调整液位来检查液位发生突变的故障点所在。观察液位在固定范围内的变化情况，如果液位可以在固定范围内变化，则故障点应该是在自动化控制系统中，如果液位显示值发生快速波动，示数不稳，则可能是工艺系统设计不合理引起的故障，此时需结合工艺设计进行逐一排查。当液位控制仪表和现场的仪表的示数匹配不上，那么有很大的可能是负压导压管出现了侧漏和渗漏，如果有侧漏发生，只需重新灌注进行液封即可。最后，与其他自动化仪表类似，如果是液位仪表示数不稳定，示数以高频率波动，则可能是因为生产工艺设计不合理产生的故障，此时应完善生产工艺，找出故障发生的原因并进行有针对性的解决。

1.5 调节阀发生卡堵与波动

引发调节阀波动的原因常有两个方面，一个是调节阀的弹簧太软，导致调节阀输出信号不稳定；另一个是调节阀与整个系统处于同一频率振动。对此，我们最简单快捷的解决办法是提高调节阀的硬度，而对于与系统振动频率一致的调节阀，我们只能更换调节阀来解决调节阀发生的波动问题。

2 仪表自动化设备的维护技术

2.1 规范操作技术，落实TPM管理

TPM，即“全员生产维修”的管理体制。这是一种起源于日本，要求全系统员工参与的生产维修方式。TPM管理体制的重点落在“全员参与”与“生产维修”。借助于全系统员工的共同参与，可以使生产工艺达到最优的水平。TPM管理体制的特点为三个“全”，这三个“全”具体体现在全效率、全系统和全员参与。全效率在全寿命周期设备运行的综合效率，全系统是指包括事后维修（BM）、预防维护（PM）、改善维护（CM）、维护预防（MP）、生产维护（PM）物种方法在内的生产维修系统。要求全部部门全员共同参与维护工作。TPM管理制度以事前预防为主，通过准备调整、器具调整、加速老化、检查停机、速度下降和生产不良品来减少设备发生故障所造成的损失，力求零故障、零浪费、零不良和零灾害。合理利用TPM管理体制，可以合理规划费用消耗，实现最大的经济效益。

将TPM管理体制应用于生产实际，要求我们深入了解生产的实际情况，实时掌握机械的运行情况，了解操作系统的运行规律，并由此制定出标准的操作规范，在实际生产过程中不断进行优化、修正。TPM管理体系的具体操作流程包括：首先是去现场了解生产实际情况，然后根据运行情况摸清生产运行规律，此后，根据实际生产情况修订维修条例，并以文件的形式输出，此后根据所制定的维修条例评估实际运行效果，并不断进行修正。

2.2 制定仪表维护制度，并定期进行维护

仪表自动化设备管理的中心思想是故障的预防，故障的预防是建立在规范的操作程序和作业习惯上的。为此，我们应积极总结已有的自动化仪表设备运行经验，并将其落实于文字形式，定期对操作者进行培训，提高操作者的实操水平。此外，还应制定仪器的日常维护指南，定期对设备进行维护，并将这种维护制度化。根据作业维护指导书，检查仪表运行情况，定期制定维护计划，保证仪器仪表稳定地长周期运行。

2.3 制定科学合理的维护方案

随着科技不断发展，自动化仪表的自动化程度也不断加深，自动化设备的智能化也不断加深，很多系统可以对其发生的故障进行自检，并对故障进行分析判断与修复。因此，我们应详细记录仪表发生故障的原因，以便后期为其制定科学的维护方案，大幅度降低自动化仪表设备维护的工作任务。

自动化仪表维护的重要性随着我国社会经济的快速发展、生产水平的发展而不断提高，在化工、石化、钢铁、造纸、食品、医药、电力、煤矿等诸多行业，广泛应用并不断推广。生产过程中检测与控制过程中出现的故障现象比较复杂，正确判断、及时处理生产过程中仪表故障，为缩短处理仪表故障时间，保证安全生产提高经济效益，加强自动化仪表的维护尤为重要。经常出现仪表故障现象，不但直接关系到生产的安全与稳定，同时，也涉及产品的质量和消耗，而且也最能反映出仪表维护人员的实际工作能力和业务水平，也是仪表维护人员能否获得工艺操作人员信任，彼此配合密切的关键。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。自动化仪表覆盖了我们生活的方方面面，对各行各业都起着重要的作用，也是整个系统正常运行的必要保证。操作者应该高度关注自动化仪表的运行情况，对于自动化仪表的故障定期进行排查，故障发生的时候及时处理，制定针对性强的设备维护计划，延长自动化仪表的使用寿命，降低企业的消耗和维修成本，提高企业的经济效益。