化工仪表常见故障与检修策略的探讨

2022-01-14丁世鹏

现代制造技术与装备 2021年12期

丁世鹏

（山东垦利石化集团有限公司，东营 257500）

在现阶段的化工生产过程中，原材料一般都要在较为密闭的容器中进行反应。在这一过程中，需要利用仪表显示出内部实际的情况，从而很好地帮助工作人员了解容器内部的实际反应情况，以便于基于实际的情况进行调整。因此，仪表的准确性在化工生产过程中较为重要，需要确保仪表能够正常使用，及时发现其内部故障，并进行针对性的检修。

1 化工仪表故障检修价值

现阶段，随着科学技术的发展，化工生产的过程已经趋于流程化、自动化以及全封闭的模式运行。特别是在近些年的发展中，企业的自动化水平得到了全面的提升，形成了更高水平的生产力。在实际的化工生产过程中，经常会使用到化工仪表。该仪器是否能够正常运行，往往会对其工作开展造成直接影响，因此需要对仪表值出现的偏高或偏低问题实现针对性的处理，以避免由于数值方面的误差而对生产加工造成严重影响。对于检修人员而言，需要全面了解仪表的运行原理，并基于不同的故障问题实现针对性的处理，以避免出现故障后对整个生产加工流程造成严重影响。在处理仪表故障问题时，可以从生产技术的角度出发，制定出针对性的技术方案。某化工仪表如图1所示。

图1 某化工仪表

2 化工仪表类型

与传统的仪表相比，化工仪表的内部构成较为复杂，通常具有一定的自动化功能。在使用的过程中，可以基于仪表上的传感器，对反应器中的实际情况进行探测。例如：可以利用自动化设备对化工原料的探测，测量其中的压强、温度以及不同的参数数据，最后通过仪表显示出来。在工作人员开展的设计工作中，要基于实际的数据进行显示，并与标准范围进行比较分析，最终对其分析结果进行针对性调整。

目前，市场中的化工仪表种类较多，如压力仪表是一种在构成上基于传感器、显示器等组成的仪器，可以测量反应器中化学反应的压力值。化工仪表在不同的环境中，如高温高压、强酸腐蚀等条件下，都可以稳定运行。温度仪表的使用能够对反应过程中的实际温度变化进行测量分析。在工作过程中，温度仪表可以充分利用电阻元件，对物体的表面实现接触测量分析，其原理为通过电信号的改变实现对温度的测量分析。化工原料中的液体种类比较多，在对体积进行计算分析的过程中，得到反应容器的底面积之后，只需直接测量液体高度即可，此时需要用到物位仪表。然而，在测量的过程中还需要基于不同因素对化工原料使用雷达测量、浮力以及静压测量等方式实现更好的测量分析。流量仪表可以对反应中的体积或者物料进行质量的测量。除此之外，在线过程分析仪的出现还能够有效分析反应过程中的参数变化。

3 化工仪表常见故障分析

3.1 流量仪表故障

现阶段，在化工生产的过程中，流量监控的原理多种多样，可以利用流量的容积、速度以及质量等多个指标进行全面的评估。某流量仪表如图2所示。在一些流量的测量过程中，为了实现高精度测量，需要充分结合流量的不同分析指标，从宏观角度进行流量值的分析与判断，提升评估的准确性。因为流量测量的过程中原理并不相同，所以各仪器在运行中产生的故障种类也不同。目前，在不同的仪表运行过程中，受不同外界因素的影响，如温度、压力、仪器密闭性、刚性以及弹性等，会使流量监控结果造成一定的误差，或者出现信号的扰动。另外，在进行信号传递的过程中还会出现泄露、松动或者仪器电路潮湿的问题出现，从而给化工生产带来较为严重的隐患问题。

图2 某流量仪表

3.2 温度仪表故障

在化工生产的过程中，要测量不同反应阶段的温度，以便于对之后的工艺作出针对性处理。在一些反应过程中，只有满足温度条件才可以发生相应的反应，因此温度测量仪器的作用十分重要。温度测量仪表的工作原理是热电偶原理。在其运行过程中，热电偶需要由两端导体进行连接，因此温度会出现一定程度的变化形成电动势，以转变成温度指示信号。然而，热电偶经常会出现一些故障问题，从而导致仪表中出现短路、断开或者虚假连接的问题。在常见的故障中，通常会有温度值不动、温度显示偏高或偏低等问题。在故障判断的过程中，可以利用导线短接，也可以采用测量热电偶两端电动势的方式来判断仪器的工作异常情况。

3.3 液位仪表故障

目前，在化工生产或对其剂量进行测量的过程中，经常会使用液位仪表。该仪表的测量工作呈现出多样化，如可以利用液体的压强差、液体浮力、反射波的波形等手段实现针对性测量液位，从而使化学反应的计量更为严谨。随着科学技术的发展，在液位测量过程中经常会用到各种先进的技术设备，如超声波、雷达等装置。由于这些装置集成了各种先进的技术，在运行过程中受其复杂内部结构的影响，经常会出现不同类型的故障问题，从而对仪器的使用造成了直接影响。这类故障的形成原因较为复杂，导致无法实现故障的快速定位。在化学反应的过程中经常会出现沸腾、高温以及汽化的问题，会导致在液体实际的液位测量过程中造成严重影响。同时，在进行相关维修的过程中，由于内部环境较为复杂，经常会对零部件造成直接损伤。

3.4 压力仪表故障

在压力测量过程中，往往会对化学液体的内部压力进行分析，以此判断反应容器中的压力是否达到了相应标准。在压力测量的过程中，压力仪表能够将压力信号转变成压力应变力，之后再转变成压力信号，从而形成压力值输出。在压力仪表的运行中，经常出现的故障类型分为3种：第一，在仪器的运行中，由于化学液体有一定的腐蚀性，会导致容器的密封性受到直接影响，经常出现渗漏问题，出现压力值偏小的情况；第二，应变片会受到电化学的腐蚀，导致无法真实呈现容器内部的实际反应情况，从而出现较大的参数误差[1]；第三，压力信号在进行传递的过程中需要以电路为基础，若接线出现松动或出现脱落等问题，就会导致压力仪表显示出错误的读数。

4 化工仪表故障检修

对化工仪表的运行造成的影响因素较多，在进行检修之前要对出现的故障问题进行针对性的分析，并且在明确全部故障流程的同时，需要对仪表中的数值异常情况进行分析，从而掌握化工仪表的具体参数和设备的数据信息，以制定出针对性的检修策略[2]。

4.1 观察敲击法

化工仪表在实际的运行过程中，往往会受到内部接触不良的影响而导致仪表出现功能性方面的短暂异常，会对设备内部信息的采集造成一定的影响。在出现这种情况时，需要检修人员利用敲击或者手压的方式检查故障，从而帮助设备快速恢复正常的功能[3]。在进行敲击的过程中，一般情况下需要先确定故障位置，以保障设备中其他部件不被损坏。需要注意的是，在敲击的过程中要使用合适的力度，以避免对设备造成严重的破坏。除此之外，还需要对仪表的运行情况进行分析，以保障仪表可以快速恢复正常。在使用手压法的过程中，需要对设备进行断电处理，然后将其插接部件顺利地连接到插头上，以实现完整的维修处理。这样的设置方式能够保障对故障进行全面的检测。若设备中依然存在着故障问题，需要再次进行断电处理[4]。

4.2 观察法

观察法就是在出现故障问题之后，相关检修人员利用肉眼或者嗅觉等对故障问题进行分析的方法。例如：通过对线路以及设备的运行情况进行观察，分析是否出现异常气味，若出现了异常现象，可以基于实际出现的问题进行针对性的处理，使维修人员可以更加准确地掌握出现问题的位置，从而实现针对性的处理。

4.3 系统分析

现阶段很多企业都引入了分布式控制系统（Distributed Control System，DCS），其参数由计算机决定，在仪表出现异常情况后，需要对其进行计算且参数也要进行重新评估处理。在设备中输入调整之后的参数数据，才可以有效排除故障，从而保障工艺流程不会受到其他方面的影响，而且可以稳定运行。尤其是在对一些腐蚀问题的处理过程中，要保障工作人员结合过去的检修记录，制定出针对性的处理方案，从而实现对设备的全面处理。

4.4 安装合理的仪表型号

企业在使用各种类型的仪表时，应当重视故障问题，在发现故障后及时采取有效的处理方式对其进行控制。在这一过程中，可以通过合理安装仪表确保一些潜在的故障问题能够被及时发现并控制，以满足企业现阶段对生产方面的具体要求。通过合理选择仪表，能够提升化工生产的实际效果，减少仪表本身的使用故障，改善仪表使用性能。为了达到这样的应用效果，要先分析仪表的生产工艺以及表面结构，在了解其基本情况后，才可以将其合理的运用到生产中，从而提升化工企业生产过程的整体效率，确保仪表性能能够良好地发挥。另外，在确定仪表型号后，还需要基于加工生产的具体要求，严格地进行针对性的安装处理。尤其是在仪表线路的安装过程中，需要进行全面的防腐蚀处理，从而保障仪表可以稳定运行，确保仪表不会因受到外界因素的影响而出现故障问题，最大化提升设备运行的整体效率。这样的仪表选择方式能够满足当下生产加工的实际需求，提升仪表的整体使用效率。