石油化工自动化控制仪表常见故障原因分析

胡晓冰

摘 要：近年来，随着科学技术的发展，石油化工生产装置逐渐普及了各类自动化控制仪表，有效提升了装置的监控管理水平，确保各项操作指标的稳定，同时也减轻了操作人员的工作压力，从而在很大程度上提升了装置运行的自动化程度和生产效率。但是在石油化工自動化控制仪表运行过程中，经常会出现这样或那样的故障，本文对石油化工自动化控制仪表类型进行总结的基础上，分析其故障原因与对策，以确保石油化工自动化控制仪表运行的安全性和高效性。

关键词：石油化工仪表;安全;自动化控制;常见故障;原因分析

1 绪论

石油化工行业在发展的心路历程中，石油化工自动化控制仪表发挥了十分重大的作用，加强石油化工自动化控制仪表的运维，注重故障的分析与处理，才能更好地保障石油化工生成的安全性和高效性。现场仪表根据不同的应用场合，采用不同的测量原理，进行可靠和精确的测量，满足不同的测量要求，借助各类不同的现场测量和控制仪表、系统产品和可视化数据管理以及记录单元和软件，支持现场仪表无缝集成至不同的自动化系统，改善生产过程控制水平。

2 石油化工自动化控制仪表分类

2.1 流量仪表

这一仪表主要是进行流量监控的一种石油化工自动化控制仪表设备。每天人都在测量各类介质的流量，比如水、天然气、蒸汽、矿物油、化学品或废水等。按照其监测的方式，又可以将其分成体积类、流量类两种石油化工自动化控制仪表，并在化工生产过程中，流量仪表需要涉及每个生产环节的方方面面，因此，需要借助流量仪表对介质流量的体积进行优化，为生产提供数据的同时，还能为其他工艺参数的控制提供依据。石油化工装置中的流量仪表主要包括：差压式流量计（节流孔板，文丘里管），转子式、电磁式、质量式流量计。

2.2 压力仪表

石油化工生产中压力仪表的类型十分丰富，通过配置压力传感器与变送器，实现工艺流程中压力和差压等参数的测量与传输。实际上，石油化工的生产环境十分严苛，在某些工况下仪表处于高温高压甚至强腐蚀的特殊环境，需要配置各种类型的可靠压力仪表将数据实时传输到控制系统中，实现相应的控制要求。

2.3 物位仪表

物位仪表是一种可以对生产过程中的分界量（液位、界位）予以监控的设备，在划分其类型时，常见的类型有直读型，比如玻璃板和玻璃管，而在此基础上，还有浮子型（磁翻板，磁致伸缩）、压差型（双法兰、压力级联型）以及超声波、导波雷达等多种类型。

2.4 温度仪表

温度仪表主要是对温度进行检测，根据其测温的原理来看，有接触类与非接触类两种仪表。其中，接触类的仪表特点就在于简单可靠，且有着较高的测量精度，而其不足就是测温元件需要与被测介质之间得到完全热交换，并且在一定时间后才能实现热平衡，而这就势必就会存在测温被延迟的问题，加上其抗压测试的温度不高，因此在高温测量时不能应用。而非接触类的温度仪表的测试原理是采用了热辐射原则，能避免接触类仪表的诸多不足，不仅测温范围广，而且被测介质温度也不会影响，同时反应速度也很快。而其不足就是容易被温度发射率和测量距离的影响，还有烟尘与水汽等因素也会受到影响，导致测量精度受到影响。而按照上述分类外，若按照其材料分类，还可以将其分成一次仪表，若按照其用途分类，还可以分为此二次仪表。其中一次仪表常见的有热电阻、热电偶、双金属温度计与就地温度显示仪等几种;而二次仪表常见的有温度记录与巡检仪、温度显示与调节仪器，以及温度变送器等几种。

3 石油化工自动化控制仪表常见故障及原因分析

3.1 温度仪表的故障及其原因分析

在石油化工生产中的环境温度较为恶劣，既有高温环境，又有低温环境，所以需要利用温度仪表来检测环境温度。但是在石油化工生产中应用温度仪表时，经常会出现这样那样的故障。具体体现在以下几个方面：一是温度检测参数有误，导致生产工艺失效，进而导致安全生产隐患的出现，甚至发生安全生产事故，对人员设备带来伤亡;二是高温环境下，温度仪表失效，进而导致后续工艺衔接受到影响，由于高温而使得催化剂失效，反应失败，引发经济损失和生产物料性状变化，带来的处理成本较大，安全隐患较多;三是由于设备老化和传感器故障以及软件漏洞等，导致测温故障出现。

3.2 压力仪表的故障及其原因分析

石油化工生产以高温高压环境为主，只有确保其高压环境达标，才能确保安全生产，尤其是为了避免出现安全事故，需要切实加强对其的压力监测，所以压力仪表发挥了十分重要的作用。但是在实际运行中，压力仪表容易出现这样或那样的故障，因此需要加强对其原因的分析。常见的故障主要有压力数值显示不正确、检测存在错误而导致反应设备损坏和人员伤亡的问题，而由于压力仪表不正常，将导致物品泄漏，甚至因此引发安全事故。究其根源，主要是由于仪表的密封失效，以及密封件的老化，导致其气密性降低，使得压力参数在读取时存在异常，加上仪表老化和传输管道被堵塞，也会导致仪表出现故障。

3.3 液位仪表的故障及其原因分析

液位仪表主要是对设备物料所在的液位进行监测，并及时地传输相关数据，从而掌握运行工况，为安全管理工作的开展提供支持。但是一旦发生故障后，将导致物料泄漏，甚至导致有毒有害物质被传播，进而引发管道、设备渗漏，从而引发安全事故。而其故障主要是因为管道和设备发生了渗透，导致仪表读取的参数与实际不符，使得石油化工作业的安全性受到影响，同时还会污染环境，带来经济损失。

3.4 流量仪表的故障及其原因分析

石油化工生产在物料配比方面有着较高的要求，否则就会由于配比不科学而使得物料投放不足或过量导致反应失败，从而发生安全事故。而流量仪表作为控制物料配比的主要设备，只有确保流量仪表的稳定性，才能保证配比的精准性，从而确保生产过程的安全。但是在实际运行时，经常出现诸多故障，比如管线阀门引发的故障，电子控制系统的故障，以及操作不达标和管路堵塞等，所以需要在实际生产中，加强对其原因的分析，确保其分析的针对性，才能确保流量仪表运行的安全性。

4 应对故障的对策探究

4.1 温度仪表故障的预防与应对措施

针对温度仪表日常运行中出现的诸多故障，需要我们在石油化工生产中，切實加强对其的预防和处理。就常见的故障处理而言，主要是结合故障的现象，找到其根源，并采取针对性的措施加强对其的应用。比如由于设备老化、软件和传感器故障导致温度仪表发生故障时，应采取针对性的措施进行维修或更换外，还要从源头上加强对其的预防，确保仪表设备运行的状态得到及时掌握，并结合出现的异常，针对性地加强对其的改进和优化。同时还要严格按照设备巡检制度做好巡检工作，定期做好对其的检测，确保系统软件得到及时地维护，从而确保温度仪表的应用故障有效减少，使得整个设备的运行更加顺畅，化工生产成效得到有效提升。

4.2 压力仪表故障的预防与应对措施

压力仪表故障的出现带来的危害较大，为加强对其的预防和应对，需要定期做好压力仪表管线的检查，确保管道中存在的杂物能得到及时地疏通，对于密封件的性能做好对其的定期检修与维护，为压力仪表的安全可靠运行奠定基础。而在此基础上，需要想方设法的加强对其故障的预防，加强对操作人员的专业技术培训，切实强化对其的安全教育，切实掌握压力仪表的运行状态，并对各项运维职责的落实情况进行检查，以确保压力仪表始终处于正常运行状态。此外，还要加强应急预案的制定，确保所制定的预案具有较强的科学性，日常做好技术练兵和预案预演，这样才能强化现场的应急管控能力。

4.3 液位仪表故障的预防与应对措施

液位仪表由于故障率相对较低，往往容易被忽视，但是一旦出现问题，引发的问题较为突出，所以需要以预防为主。结合其运行的环境较为恶劣，需要日常定期做好对其的应用和维护，对于存在老旧的设备管件需要做好对其的更换，做好设备渗漏情况的检查，并定期加强对其性能的检测，结合其技术原理，加强对其性能状态的维护，以预防由于液位仪表故障引发的环境污染问题，针对已经出现的故障，需要做好对其原因的反思和总结，避免后续继续出现此类问题，以达到举一反三的效果。

4.4 流量仪表故障的预防与应对措施

流量仪表的应用最为广泛，数量最多，在设备装置运行性能和效果方面有着较大的影响，因此需要切实做好对其故障的预防，切实掌握流量仪表故障的现象，分析其形成的原因，并在操作和作业过程中提升其规范性，除了做好常规的管道输送和更换零部件之外，还要做好电子控制系统的检修，尤其是要确保其在紧急状态下可以采取手动的方式得以恢复，以确保其作用得到有效的发挥，才能确保石油化工生产的安全可靠性，有效地减少人员和设备的伤亡与损坏。

5 结语

在石油化工生产工作中，采用的自动化控制仪表设备的数量较多，为确保化工仪表设备运行的安全稳定性，切实提升石油化工生产质量与安全，为石油化工企业的安全生产奠定基础。需要我们结合各类仪表的特点，切实强化仪表故障的分析，并且需要在做好上述工作的基础上，切实注重以下工作的开展：第一，切实强化实操人员的专业技术培训，强化作业过程监管，加强技术监督，预防出现人为错误操作引发的安全问题;第二，对现有的各项制度结合实际需要不断完善，尤其是在仪表设备运维、检修、预防性维护、管理等方面加大对其的完善，从而为仪表设备的安全运行提供制度支持;第三，在应急管理上不断完善，制定科学的管理预案，确保设备性能得到有效发挥;第四，在信息化管理方面加大对其的投入力度，切实强化自动化控制仪表设备的信息化管理，借助现代信息技术，完善仪表设备的性能，对仪表设备的性能进行优化和完善，切实加强对其的在线监测，以确保仪表设备的作用得到保障，确保生产过程的安全性与环保性。

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