化工生产中现场仪表的常见故障探究

周 蕾

（中国石油大庆石化公司化工一厂，黑龙江大庆 163714）

0 引言

随着我国化工生产技术的提升，在实际生产中会利用各种仪表设备来测量生产的各种参数，并执行信号转换和控制指令等操作。一旦仪表使用中出现问题会影响到化工设备指标，甚至阻碍其运行。因此，现场仪表的运行状态关系着化工生产顺利进行，对其故障问题开展研究很有必要。在实际使用中，应充分了解仪表系统从设计、生产到使用的各种信息，以确定故障原因、找到合理的解决措施。

1 化工生产中3 种常见的现场仪表

（1）压力检测仪表。化工生产中压力检测仪表作用很大，其有效使用是对设备安全和人员安全的一道保障，关系着化工生产安全性。化工生产中压力检测仪表就是用来检测一些高温、有毒、有腐蚀性物质的压力，能够科学使用这些物质。

（2）温度检测仪表。在化工生产中，受温度和压力影响化工原料会产生一定变化，因此合理控制温度是相当必要的。

（3）流量检测仪表。化工生产中会使用中多种现场仪表，其中使用频率最高的是流量检测仪表，可以通过检测化工流量得到更多的参数。使用流量检测仪表时，需根据流体内介质情况选择合适的方法进行检测。实际生产中可以选择直接法、推导法来检测，也可以使用速度法和容积法对流量体积检测[1]。

2 现场仪表常见的4 种故障

现场仪表是用于化工生产现场的，其安装位置不同、功能不同、生产环境需求不同，需要具备一定的安全保障功能，即防腐蚀、防爆等性能。故障的出现会对其性能产生不良影响，具体如下：

（1）质量不合格。在现场仪表的购置过程中，存在一些商贩为追求利益而降低质量标准的情况，在生产中偷工减料。如果企业为了降低成本、选择购买质量较差的产品，往往在实际使用中会故障频发，影响生产效率和质量。

（2）振动问题。化工生产现场仪表处于生产环境中，不可避免会产生振动，因此也容易引发故障。振动问题主要会引发故障现场，如固定螺丝出现滑动、仪表接线位置损坏等。大型生产设备更换不易，长期下去需要多次更新设备，会加大生产浪费。

（3）密封性差。原因主要有两大类。一是现场仪表装置盒盖密封不到位。现场仪表需在化工生产现场固定好，使用盒盖加强防护，但如果施工中未将盖子固定好、螺丝存在松动会影响到仪表盒盖密封性，进而引发故障。如果密封中未安装、使用垫圈的问题，也会导致一些腐蚀性液体流入仪表内部，使其内部发生故障。二是现场仪表的电缆接线密封存在问题，主要是内部电路故障，由于现场仪表密封不良、导致生产中的一些化学液体和灰尘等进入会损坏仪表内部[2]。

（4）日常维护不重视。这方面的问题主要表现在3 个方面：一是存在人为损坏情况，在维修过程中，由于一些维修人员技术水平低、素质差，其操作可能会损坏现场仪表，也有可能是仪表电缆被盗取、其部件被破坏等；二是设计不规范，现场仪表的设计不合理、不科学，其实际使用中无法满足规范需求、整体协调性差，会产生运行故障；三是日常未做好仪表清洁工作，现场仪表使用中长期暴露在外会不断沉积灰尘等物质，如果日常维护中忽略了清洁工作就会加速仪表陈旧和老化，缩短其使用寿命，过早地出现各种故障和问题。

3 现场仪表各类故障的排除方法

3.1 温度控制仪表系统故障

排除温度控制仪表系统故障，要考虑到其测量结果因使用电动仪表而具有滞后性：如果仪表指示值突然变到最大、最小，一般是其热电偶、补偿导线出现断线问题；如果控制参数PID 调整不当，则会引发指示快速振荡的现象；指示表现出大幅度、缓慢波动，也可能是工艺操作变更引发的，如果操作未产生变化则为仪表控制系统自身故障。

温度控制系统自身故障排除中，调节阀输入信号不存在变化，调节阀动作再引发故障的原因为膜头膜片漏了。调节阀定位器信号方面，其输入信号不变、输出信号有变，则为定位器故障。检查定位器输入信号和调节器输出的变化情况，如果后者输入不变、输出变化，则为调节器故障[3]。

3.2 压力控制仪表故障

压力控制系统仪表故障方面，如果呈现出的状况为快速的振动波动，通常原因就是工艺操作不当或者调节器PID 参数方面问题，因此需检查工艺操作是否合理。指示呈现死线状态，在压力指示不变而工艺操作有变化情况下，可以首先从压力测量系统故分析排除障，如果检查测量引压导管发现其不存在堵塞问题，则需进一步检查压力变送器输送系统变化情况，如果产生变化则故障发生在控制器测量指示系统。

3.3 流量控制仪表系统故障

（1）流量控制仪表指示值达到最小。检测现场检测仪表，如果其正常则故障出在显示仪表，否则需观测调节阀开度：调节阀开度为零则说明调节阀到调节器间存在故障，否则故障多为管路堵塞、压力问题等引发。常见的故障原因较多，如差压变送器正压室漏、过滤网堵塞等。

（2）流量控制仪表指示值达到最大。排除此故障时应先用手动方式控制开大、关小调节阀，如果其流量降低了，则多数是工艺操作导致的故障，否则多数是因仪表系统引发的故障。此时，需要注意引压系统的稳定性，并检查控制仪表系统调节阀动作等，并确保仪表信号可以正常传输。

（3）流量控制仪表指示值还可能出现波动频繁故障，先切换手动控制观察波动是否减小，减小则故障可能由仪表控制参数PID 不当引起，否则多为工艺操作引发故障。

除了以上3 种控制仪表现场故障外，化工生产现场还存在复杂的串级控制、程序控制和联锁控制等回路，其故障需要具体问题具体分析。一般使用排除法，如现场显示仪表数据显示不正常，可依据现场环境进行数据估计，如果存在较大差距则进行调转仪表检查即可。现场控制仪表数据显示不正常，可自动脱开后观察数据变化是否正常。控制效果不稳需先判断数据采集是否正常，如果不正常则控制效果差。检查软手动输出中，检查执行机构开动是否正常，之后再对PID 参数做进一步的调整。

4 现场仪表故障隐患处理策略

（1）采购仪表时需要注意检查仪表电缆密封性，且其选型要保证接头尺寸、电缆外径参数匹配，依据要求对接头做好密封处理。

（2）定期检查仪表安装运行情况，在仪表安装过程中要确保各项操作符合规范标准，以保证其运行正常。如果仪表自控系统出现问题，需严格检核各项分支结构和环节，尤其是会接触介质的部分，考虑材料因被测介质物理、化学性质影响出现的问题。

（3）仪表维护人员应加强学习，掌握规范操作规程和先进专业技术，可以安全可靠完成直接作业，日常工作中要定期检查、维护，做到早发现早处理。

5 结束语

化工生产现场仪表在应用过程中存在一些安全隐患和故障，应认识到现场仪表在生产中重要性，总结故障排除和处理经验，做好日常的维护工作，对故障做到具体问题具体分析，尽可能快速、完善地解决，保障生产效率和质量。