趙 勇 張紅梅 鄒雪娟

(1.中國石油蘭州石化公司,蘭州 730060 2.蘭州工業(yè)學(xué)院，蘭州 730050)

隨著科技發(fā)展，全國各地的煉油煉化企業(yè)自動化程度得到了極大提高，特別是對儀表自動化的水平要求更高，從而對現(xiàn)場儀表維護(hù)人員的技術(shù)水平提出了更高的要求。為了裝置生產(chǎn)的安全、平穩(wěn)和長周期運行，維護(hù)人員應(yīng)做到分析和處理故障及時、準(zhǔn)確、高效，從而減少不必要的非正常停工次數(shù)，提高經(jīng)濟效益，保證生產(chǎn)安全。煉化企業(yè)過程檢測儀表和過程控制儀表的四大主要參數(shù)主要分為壓力、流量、溫度和物位。筆者根據(jù)儀表測量參數(shù)的不同，分別就其出現(xiàn)的故障和原因進(jìn)行分析。

1 檢測儀表常見故障①

1.1 壓力儀表控制系統(tǒng)

壓力控制回路系統(tǒng)控制不穩(wěn)，快速波動，并且控制閥的輸出也隨之快速波動，查看工藝操作沒有任何變化，這種故障大多是工藝因素和PID的參數(shù)整定不合適所造成的，重新調(diào)整PID參數(shù)即可。

壓力控制系統(tǒng)儀表指示值一直不變，當(dāng)工藝操作改變時，壓力還是沒有任何變化，故障可能出現(xiàn)在壓力檢測回路系統(tǒng)中。應(yīng)檢查壓力表的引壓閥是否打開(在開工期間最容易出現(xiàn))，引壓線是否堵塞；如果不堵，則檢查壓力變送器的輸出系統(tǒng)和安全柵的輸出系統(tǒng)有無變化，如果有變化，故障應(yīng)該出現(xiàn)在控制器測量系統(tǒng)，即二次表系統(tǒng)。

1.2 流量儀表控制系統(tǒng)

流量控制儀表指示值頻繁波動，則可以將控制系統(tǒng)從自動改為手動控制，觀察儀表指示，如果波動減小，則可能是儀表的PID參數(shù)整定有問題，如果仍然出現(xiàn)頻繁波動現(xiàn)象，則可能是工藝操作方面，或者是機泵負(fù)荷方面的問題。

如果儀表指示值與二次表指示都顯示最大，此時可手動控制，將控制閥開大或者關(guān)小，觀察儀表指示，如果流量能降下來，一般為工藝操作問題；如果降不下來，則儀表故障的可能性較大，應(yīng)該檢查控制閥是否動作，檢查儀表引壓線是否疏通，有無結(jié)晶或者冷凝現(xiàn)象，負(fù)壓側(cè)是否漏，檢查儀表信號線是否正常。但是有好多是控制閥副線關(guān)不嚴(yán)或未關(guān)的原因；如果二次儀表顯示最小，應(yīng)檢查現(xiàn)場一次表，如果正常，則故障在一次表系統(tǒng)，當(dāng)現(xiàn)場一次儀表也顯示最小時，故障可能出現(xiàn)在現(xiàn)場檢測儀表系統(tǒng)中，此時，應(yīng)查看控制閥的開度和動作控制閥，看儀表有沒有變化，如不變，故障可能是泵或壓縮機不上量，系統(tǒng)的管路堵塞，介質(zhì)易結(jié)晶，系統(tǒng)本身的壓力不夠和操作不當(dāng)，也有可能是儀表故障。一般為引壓線堵塞，變送器正壓測漏以及平衡閥漏等原因；如果是指示偏小，一般為孔板裝反，或正壓漏，也有可能是機泵的上量本來就很小。

如果流量控制儀表系統(tǒng)顯示在50%左右，變化不大，經(jīng)現(xiàn)場查看一次表顯示一樣，控制閥動作良好，儀表引壓暢通，工藝一切正常，機泵上量完好，則故障應(yīng)在儀表系統(tǒng)，經(jīng)檢查二次表完好，一次儀表運行正常，后經(jīng)認(rèn)真查看發(fā)現(xiàn)測量孔板的正、負(fù)引壓線與儀表的正、負(fù)測量室接反。

1.3 溫度儀表控制系統(tǒng)

溫度儀表的指示突然變到最大或最小，一般是儀表本身的故障，此故障多為測量的熱電偶或在熱電阻及其補充導(dǎo)線短路、斷路、虛接和接地造成的。

溫度控制儀表出現(xiàn)快速的震蕩現(xiàn)象，首選查看儀表有無虛接現(xiàn)象，如沒有看控制閥是否震蕩，若不是，大多為PID參數(shù)整定不當(dāng)造成。

控制儀表指示出現(xiàn)大幅的緩慢波動，一般為工藝操作不當(dāng)引起。如果操作正常，則查看儀表輸入/輸出的變化及其調(diào)節(jié)閥的相關(guān)故障。

如果是同一片區(qū)的好多個溫度同時顯示偏低，而查看歷史曲線以前一直顯示正常，但是突然顯示值偏低25℃左右(大概為室溫)，則可能是DCS控制柜的補償電阻壞(現(xiàn)場檢查一次表為熱電阻)。

1.4 物位儀表控制系統(tǒng)

液位控制儀表的系統(tǒng)二次表指示值為最大或最小時，首先查看一次儀表顯示是否正常，如正常，則將控制系統(tǒng)改手動，觀察液位能否控制在一定的范圍內(nèi)，如可以，故障可能在控制系統(tǒng)本身，如果不能穩(wěn)定在某一值，一般故障為工藝原因所造成。

如果液位頻繁波動，首選看工藝容器的大小，如容器太小而工藝的負(fù)荷又很大，可能是工藝原因，如果不是，則可能是儀表PID參數(shù)整定不合適，或者儀表的測量范圍太小，或者儀表本身故障造成。對于一些差壓式儀表測液位的，要檢查遷移量、零漂，引壓線是否暢通及其儀表墨盒有無破損變形和滲漏。

2 故障分析

在分析現(xiàn)場檢測儀表的故障之前，必須要清楚了解相關(guān)儀表測量系統(tǒng)的整個過程和工藝生產(chǎn)條件，并且要對儀表測量系統(tǒng)的設(shè)計方案和意圖有所了解，要清楚測量系統(tǒng)的特點、結(jié)構(gòu)、儀表的相關(guān)參數(shù)以及性能等。

在分析現(xiàn)場一次檢測儀表的故障之前，要向操作人員了解工藝生產(chǎn)情況、負(fù)荷的變化，工藝閥門的開關(guān)狀態(tài)及其與之相關(guān)的泵或壓縮機的開停等；并查看儀表的歷史趨勢，通過曲線圖分析、判斷，從而確定儀表故障的原因所在。如果查看發(fā)現(xiàn)歷史曲線是一條不變的直線，應(yīng)該把歷史曲線的時間放長一點，看是不是曲線以前是按照一定的規(guī)律波動或是一條波浪線，而現(xiàn)在突然變成一條直線，或者突然階躍到最大或最小的直線，則故障的可能性在檢查儀表系統(tǒng)，因為DCS系統(tǒng)采樣周期很短，靈敏度非常高，對現(xiàn)場的儀表的變化檢測非常靈敏，此時當(dāng)參數(shù)有所變化時，DCS系統(tǒng)會很靈敏地反應(yīng)出來，所以可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)一下工藝參數(shù)，觀察歷史曲線的變化情況。即人為地給系統(tǒng)一個階躍(給控制閥的輸出改變值或者把設(shè)定值改變一下，注意，改變一定要保證工藝的正常生產(chǎn))，看曲線的趨勢變化，如果不變，基本可以肯定是儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如果曲線有變化趨勢，可以判定檢查儀表系統(tǒng)沒有很大問題。

如果工藝參數(shù)發(fā)生了變化，而儀表的歷史曲線突變到最大或最小，故障也常常發(fā)生在一次檢測儀表上。如果故障之前的儀表歷史曲線一直是有規(guī)律變化的正常曲線，突然開始波動，并且沒有規(guī)律可循，控制系統(tǒng)難以控制，工藝操作人員將控制系統(tǒng)切換至手動也難以控制時，這種故障一般是由工藝操作紊亂造成，一般與儀表及控制系統(tǒng)無關(guān)。

當(dāng)工藝人員發(fā)現(xiàn)DCS顯示不正常時，一般可以到現(xiàn)場確認(rèn)一次儀表的顯示及其控制閥的狀態(tài)，如果顯示值差別很大，此時故障很可能就在檢查儀表系統(tǒng)本身。

3 結(jié)束語

分析了在生產(chǎn)過程中儀表所產(chǎn)生的基本故障。要對故障有準(zhǔn)確的判斷，必須要從被控對象特性和工藝操作兩個方面入手，仔細(xì)考慮和分析，查找故障的原因，達(dá)到解決問題的目的，從而保證裝置的安全生產(chǎn)和平穩(wěn)運行。