自动化仪表维护措施及常见故障探析

何金彪

[中图分类号] TQ056

[文献标志码]A

[文章编号]2095-6487 （2021） 02-0120-03

Analysis of Maintenance Measures and Common Failures of Automatic Instruments

He Jin-biao

[ Abstract] Wirh the coordinated development of today's social economy and science and technology， the pace of automation in petrochemicalenterprises is getting faster and faster. Especially since the application of automation and intelligent technology， petrochemical companies have achievedfurther automation development. In the automated production of petrochemical enterprises， automation instnunents play an indispensable role. If suchinstruments fail， it will have an adverse effect on the normal operation of the entire automation system， and then affect the production efficiency， qualiryand even safery of petrochemical enterprises.一Based on this， this article analyzes the common failures of automation instruments in petrochemicalenterprises and their maintenance measures， so as to ensure the good operation of automation instruments and give play to their application advantages inpetrochemical enterprises

[ Keywords] petrochemical enterprises; automated instruments; common failures; maintenance measures

1 自動化仪表概述

自动化仪表指的是基于当今先进的自动化技术而产生和应用的一类仪表，其主要的组成部分是各类的传感元件以及具备测量和显示等各项功能的器具设备，比如传感器、显示器以及变送器。自动化仪表的土要优势在于精度高、清晰度高、操作简单。目前，自动化仪表在工业领域中被广泛地应用。如果按照用途进行划分，自动化仪表主要包括温度仪表、压力仪表和流量仪表等[1]。本义主要对温度、压力以及流量这三种自动化仪表的常见故障诊断及其维护措施进行分析。

2 自动化仪表的典型故障表现

2.1 温度仪表的典型故障表现

温度仪表土要是将管道以及生产内外的温度作为依据来实现温度控制，此类仪表可以按照热电阻仪表和热电偶仪表来进行划分。在石化企业的生产过程中，通常将温度仪表安装在工艺管线、设备（塔、罐、电机、压缩机等设备）、1‘式变压器或者是高低压开关柜等的这些位置。在具体应用过程中，如果发现温度仪表中所显示的数据几乎一直不变，且与实际测量温度不能到一致的变化幅值时，则很可能是热电阻（热电偶）短路或者断路，已经无法准确测量出实际的温度值。如果温度仪表中显示的数据突然变得不稳定，可能是突然性上升或者是下降，且显示出的数字接近于温度仪表自身的额定值，则可能是变动器内的放大器出现了故障。

2.2 压力仪表的典型故障表现

压力仪表的主要功能是进行液体和空气等的压力测试，在自动化设备中，压力仪表是最为重要的一个组成部分。压力仪表可以按照膜片式压力仪表以及闭环式压力仪表等来进行划分。在压力仪表出现故障的情况下，最显著的一个表现是显示值发生变化。比如，在压力表内部出现故障的情况下，压力表会表现为读数过快且伴有一定程度的振荡存在;如果压力表电源接线错误或者是接触不良，压力表所显示的压力值将会和实际压力值存在很人差距[2]。

2.3 流量仪表的典型故障表现

在石化企业的生产过程中，流量仪表有着非常广泛的用途，同时其故障和异常现象电最为常见。一般情况下，流量仪表的土要故障人多体现在显示值上，包括显示值最人、显示值最小以及显示值不稳定等。如果压力仪表的内部出现问题，便会出现最人值现象;如果压力仪表操作不当，便会出现最小值现象;如果压力仪表内部出现故障，且在由自动到手动调节变化时的波动变小，便会出现数值不稳定情况。

3 自动化仪表的故障诊断方法

在对电气自动化仪表进行具体应用的过程中，运维人员应掌握一些常用的诊断仪表故障方法，只有合理应用这些诊断方法，才能尽快查明故障的位置和原因，并通过有效的措施使其得到及时修复，以此来保障自动化仪表的正常运行，为石化企业的生产作业提供良好保障。具体的自动化仪表故障诊断过程中，运维人员应通过以下几种方法来进行诊断。

3.1 通过外观检查来进行故障诊断

具体诊断中，运维人员首先对自动化仪表的外壳、表盘、旋钮以及指针等来进行观察，检查仪表的零点;然后应该对各种的连线以及插件迸行观察;最后应该观察自动化仪表中的继电器、保险丝、零部件排列以及各个元件焊点等。如果这些部位出现异常，应及时进行维修处理;如果这些部件正常，则需要做进一步故障诊断。

3.2 通过开机检查来进行故障诊断

在进行石化企业自动化仪表的故障诊断中，开机检查也是一项重要的故障诊断方式。在开机之后，首先应该检查各种的发光元件，看这些元件是否可以正常发光。然后需要检查仪表的声音，主要检查仪表开机运行中是否有异常响动。接下来是检查仪表运行过程中是否有放电、冒烟等异常情况，是否散发出焦糊味等的异常气味。同时应检查电机等的各项发热元件温度，看其运行温度是否能够控制在额定值以内。最后需要对仪表的齿轮啮合情况、机械传动情况、变形情况、磨损以及卡死情况等进行全而检查。

3.3 通过电压法来进行故障诊断

在石化企业进行自动化仪表的故障诊断过程中，可借助于万用电压表来检测可能有故障位置的电压。比如，可以通过直流电压测量法检测直流供电电压、电子管以各个集成管引出角的对地电压;也可以通过交流电压测量的方法检测交流稳压器等的输出电压。如果经检测发现某些位置电压存在异常，则表明这些位置便是故障发生的位置。

3.4 通过断路法来进行故障诊断

在对故障位置做初步判断之后，可以通过故障位置断路法来进行诊断。其主要的方法是把出现了故障的位置做断路处理，使其与整体的电路断开，并观察仪表故障是否消失。

4 自动化仪表的故障诊断分析

4.1 压力传感器故障诊断

在石化企业的自动化仪表中，压力传感器是压力仪表中的主要组成部分，如果压力传感器出现故障，压力仪表将会元法正常使用。因此在具体故障诊断中，应格外重视压力传感器的故障诊断。具体诊断中包括以下几点。

（1）如果压力传感器接口位置出现泄露或堵塞，即使实际压力比较高，变送器所显示出的压力数据也不会发生较人变化。之所以会出现这样的情况，通常是因为压力取压接口处连接不好或工艺工况变化导致接口处变形及堵塞，同时也可能是传感器出现损坏。

（2）对变送器进行加压处理，如果输出并未发生变化，再一次加压后出现变化，泄压之后，变送器不能回归零位，则很可能是传感器密封圈存在问题，比如传感器拧紧程度过人，导致密封圈进入引压口内，堵塞住了传感器，这时如果没有足够的压力进行加压，输出就不会发生变化。而在过压的情况下，密封圈便会被冲开，传感器也就可以接受压力，进而发生变化。对于此类故障，在诊断过程中，可以将传感器拆下，然后看零位是否正常，如果零位不正常，应做好零位调整;如果零位正常，则需要更换密封圈。

（3）如果压力源出现了压力波动，变送器中所输出的压力信号也会呈现出一种不稳定状态。之所以会出现这样的情况，其主要原因可能是传感器自身故障，也可能是传感器的抗干扰能力不够强。

（4）如果变动器压力表以及指针式压力表有偏差出现，这种现象属于正常现象，不需要通过多复杂的方式进行故障诊断与处理，只需控制好偏差，使其不超出一定范圍即可。

4.2 流量计的故障诊断

如果流量计显示值达到了最高值，一般会先进行检测仪表检查，如果检测仪表正常，则需要对调节阀做出适当地调整，若调整之后流量显示值可以降低，则说明操作工艺出现了问题。

如果流量计显示值是最低值，但是检测仪表未检查出故障，则需要检查显示仪表，如果现场的检测仪表也显示了最低值，则需要检查调节阀具体开度，如果调节阀的开度正常，则故障一般是由于操作不当所引起;如果调节阀的开度是零，则故障很有可能存在于调节器和调节阀这两者之间。

4.3 温度控制仪表故障诊断

在温度控制仪表的应用过程中，如果其指示值产生较人变动，且经常出现最小值或者是最人值，则很可能是系统发生了故障。其主要原因是变送器放大器失灵、补偿导线断开或者是热电阻断路等。如果仪表示值振荡速度很快，则很可能是PID控制参数调整不当所致。就石化企业的温度控制仪表而言，其系统土要的组成元件包括热电偶以及热电阻等的这些温度测量元件，在通过这些元件采集温度信号之后，变送器会将这些信号转变成标准信号，再将其发送到DCS系统予以显示。如果DCS系统发生故障，温度显示值将会为零，具体诊断中，首先需要检查DCS系统的模块输入信号，如果输入信号是4 mA，则表明变送器所发出的信号与之相一致。然后需要分析仪表故障，在此过程中，需要测量热电偶信号，如果热电偶信号正常，则很有可能是变送器出现了故障，因为变送器故障将会让输出的变送电压信号始终是4 mA，进而使得DCS系统温度指示值始终为零。对于这一类的故障，在检修过程中，应及时做好变送器维修，如果维修之后依然无法恢复，则需要对变送器更换处理。

5 自动化仪表的维护措施

在石化企业对自动化仪表进行维护的过程中，土要通过两个方而来加以维护，第一是仪表方面的维护，第二是人为方面的维护，以下是具体的维护措施分析。

5.1 自动化仪表方面的维护措施

在石化企业的自动化仪表应用过程中，为了在自动化仪表方而确保其正常运行，运维人员需做好仪表外观的及时清理，使其表而保持干净整洁，同时应加强对机械滑动部分的重视，如出现锈蚀或者是运行不良等的倾向，须及时进行擦拭和润滑处理。因为石化企业的自动化仪表人多工作在具有腐蚀性的环境中，且环境中含有大量的粉尘，所以在维护过程中，一定要定期对变送器、定位器、阀门气缸、阀杆转轴等的这些都件进行清理，对阀门和变送器等部件做好密封措施，保持插头和插座等的清洁。通过这样的方式，才可以让自动化仪表得以正常运行，最大限度地降低故障发生概率。

5.2 人为方面的维护措施

在石化企业的自动化仪表应用过程中，为有效避免人为因素所导致的仪表故障，企业一定要做好人为方面的维护措施。①制定完善的自动化仪表的检修制度，并使其在仪表的具体应用中得以严格落实。②每天安排专业的巡检小组来进行自动化仪表的运行情况巡视，及时发现异常情况，并及时提出应对措施并处理。③对变动器的线型指标、耐压指标以及变差指标等加以重视，并将调零弹簧调整到最佳位置。④应加强所有操作人员及技术培训，避免操作不当引发的仪表故障。通过这样的方式，才可以保障自动化仪表在石化企业中的正常运行。

6 结束语

综上所述，在石化企业的自动化仪表应用中，科学合理的故障诊断和维护是保障仪表正常运行、提升企业生产效果及其安全的关键。所以在此类仪表的具体应用中，石化企业一定要全而明确其典型故障现象，掌握故障诊断方法，以此来实现自动化仪表故障的准确诊断。同时，企业也应该加强自动化仪表的日常维护工作，最大限度地避免仪表故障发生，保障仪表正常运行，促进石化企业的皂好生产、经营与发展。