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石油化工自动化控制仪表常见故障 原因探究

来源:编辑::发表时间:2018-03-24 11:29:40

 摘要 :随着科学技术的不断进步,自动化技术得到了长足发展,极大地提升了石油化工产业生产的自动化水平。其中,自动化仪表是自动化控制系统的重要组成部分,因而保障其运行的稳定性具有重要意义。本文基于石油化工自动化控制仪表的类型,重点探究了自动化控制仪表的常见故障及其产生原因,以供参考借鉴。

 
现阶段,石油化工生产的自动化控制仪表主要包括有流量仪表、物位仪表、压力仪表以及温度仪表。一旦自动化控制仪表出现故障,就会对石油化工产品的正常生产造成极为不利的影响,因而相关技术人员必须定期对其进行故障检查和处理。因此,本课题对于自动化控制仪表常见故障及其原因的研究具有重要的现实意义。
 
1 石油化工自动化控制仪表的类型
1.1 自动化流量仪表
基于测量原理,自动化流量仪表可分为两种类型,分别为体积流量仪表和质量流量仪表,若进行更为细致地划分,自动化流量仪表又可分为节流式、速度式以及压差式等几种类型。在石油化工产品的生产过程中应用自动化流量仪表,其能精准获取各个生产环节中限定时间内流量的体积或者质量,进而为石油化工的生产和把控提供科学可靠的依据。
 
1.2 自动化物位仪表
从测量方式角度出发,自动化物位仪表可被划分为浮力式、雷达式、直读式、辐射式以及差压式等多种类型。通过在石油化工生产过程中应用自动化物位仪表,可有效提升各个生产环节中变量检测的精准度,再加上自动化物位仪表与石油化工的生产原料之间具有良好的匹配性,因此,其在石油化工行业逐渐得到了极为广泛地应用。
 
1.3 自动化压力仪表
目前,自动化压力仪表的种类十分多样,主要包括压力传感器、压力变送器以及特种压力器等多种类型。而对于处于石油化工生产环境中的压力仪表而言,其必须能够适应高温、高压以及强腐蚀性的运作条件,从而实现对生产过程中的压力变化进行精准测量。与此同时,自动化压力仪表也能实现对结晶物质的压力检测。通常情况下,压力控制系统会利用压力变送器将所搜集的压力数据信息传输至集散控制系统之中,以此来实现对压力的自动化检测和把控。
 
1.4 自动化温度仪表
在石油化工产品的正常生产过程中,凡是涉及到化学反应或者化学变化的生产环节都必须在一定的压力和温度环境条件下进行。为了及时获取生产环节的温度变化信息数据,实现对温度范围的有效把控,就必须在生产设施设备中设置相适应的自动化温度仪表。现阶段,对于生产温度的把控主要应用的是接触式监测,借助热电阻以及热电偶等温度测量元件,实现对生产温度变化情况的实时把控,与此同时,通过应用生产场地的总线手段实行对温度的自动化控制。
 
2 石油化工自动化控制仪表的常见故障及其产生原因
2.1 自动化流量仪表
在石油化工的正常生产过程中,自动化流量仪表时常会发生一些故障问题,进而对整个产品生产过程造成极为不良的影响,因此,对自动化流量仪表常见故障的分析极为必要。
 
一般情况下,第一,当自动化流量仪表的数值显示为最大值时,那么此时的生产现场检测仪表的数值也会相应地到达最大值。一旦该种情况发生,现场的工作人员就必须人工对远程调节阀进行调节。在这过程中,若自动化流量仪表的数值出现下降态势,那么此次故障原因就为工艺问题,若自动化流量仪表的数值仍旧保持不变,那么此次的故障原因就是自动化流量仪表自身的问题,此时工作人员便应利用检测仪器对自动化流量仪表实施检查,以找出其内部所存在的故障问题。
 
第二,当
自动化流量仪表在石油化工生产过程中发生异常波动情况时,工作人员便应将系统的自动化控制模式更换为人工控制模式。若采用人工控制后异常波动现象仍然存在,那么此时的故障原因就是工艺问题,若异常波动情况有所好转,那么此时的故障原因就是 PID 参数的问题。
 
第三,当自动化流量仪表显示数值达到最小值时,工作人员便应马上检查生产现场的检测仪表。若检测仪表所显示的数值也降到最小值,此时应进一步对调节阀开度进行检查,若开度情况正常,那么此时的故障原因就是生产环节的压力过小,若检测仪表的显示数值正常,那么此时的故障原因就是显示仪问题,而最有可能的原因就是机械仪表发生齿轮卡死情况。
 
2.2 自动化物位仪表
石油化工产品生产过程中最常见的故障问题也包括自动化物位仪表故障现象,其常见故障及原因如下所示:
 
第一,若自动化液位仪表的显示数值达到最大或最小值,工作人员便可应用现场的检测仪表进行检查,若生产现场检测仪表的数值显示正常,那工作人员便应将系统的自动化控制模式更换为人工控制模式。采用人工控制后,观察液位是否发生变动,若液位能在一定程度上保持稳定,那么此时的故障原因就是液位把控系统问题,若液位持续变动,那么此时的故障原因就是工艺问题。
 
第二,若差压式自动化液位仪表与生产现场的检测仪表所显示的数值不相符合,并且现场的检测仪表未出现明显的运作异常现象时,工作人员应对导压管的液封情况进行检查,如果发现有泄漏情况的存在,工作人员就应及时对密封液进行补充,以实现自动化液位仪表的正常运行,但如果不存在泄漏现象,那么此时的故障原因应为仪表负迁移量出现异常,工作人员应对其进行调整。
 
第三,若自动化液位仪表所显示的数值发生异常波动情况时,工作人员应以设备实际的容量情况进行推断,如果设备的容量较大,一般情况下,此时故障原因是仪表自身出现问题,而如果设备的容量较小,工作人员则应对工艺操作进行检查,若工艺操作出现变动,那么此时的故障原因便极有可能是工艺问题,而若工艺操作未发生变动,那么此时的故障原因则为仪表自身问题。
 
2.3 自动化压力仪表
一旦自动化压力仪表所显示的数值出现异常情况,工作人员便应依据被检测物质的实际物理状态,即液态、气态和固态对仪表进行针对性地检查和判断。
 
第一,若自动化压力仪表的显示数值出现异常波动情况,工作人员便应将系统的自动化控制模式更换为人工控制模式。若采用人工控制后异常波动现象仍然存在,那么此时的故障原因就是工艺问题,若异常波动情况有所好转,那么此时的故障原因就是 PID 参数的问题。
 
第二,若自动化压力仪表的显示数值保持不变,换句话说就是基于工艺操作变化的前提,仪表数值仍旧保持稳定,一般情况下,此时的故障原因为压力测量系统出现问题,工作人员首先应对引压导管进行检查,查看其是否存在堵塞现象,若引压导管为畅通状态,那么工作人员应对压力变送控制器进行检测,观察其是否存在异常现象,若确实存在异常情况,那么此时的故障原因就是测量指示系统处的问题。
 
2.4 自动化温度仪表
通常情况下,若自动化温度仪表出现故障,就会出现显示数值过高、过低或者反应速度慢等现象。当自动化温度仪表出现故障问题时,工作人员需对以下两点引起高度重视,即其一,自动化温度仪表所应用的大多数都是电动仪表,其二,自动化温度仪表在进行检测时往往会表现出显著的滞后性[3] 。下面,对自动化温度仪表的常见故障及其产生原因进行具体分析。
 
第一,若自动化温度仪表的显示数值达到最大或最小值,工作人员便可应用现场的检测仪表进行检查,若生产现场的检测仪表的数值显示正常,那工作人员便应将系统的自动化控制模式更换为人工控制模式。通常情况下,该类异常现象的原因为自动化温度仪表系统自身的问题,而究其根源发现由于自动化温度仪表在进行检测时存在着较为显著的滞后性,突发性变动情况极少出现,而若发生突发性变动现象,此时的故障原因就是热电阻、变动放大器或者热电偶出现异常。
 
第二,若自动化温度仪表出现高频率的异常波动现象时,一般情况下,此时的故障原因是 PID 参数的设置不合理。
 
第三,若自动化温度仪表出现较为显著的缓慢波动情况,通常故障原因都是工艺操作的变动,而若排除工艺操作变动这一影响因素,那么此时的故障原因即为自动化温度控制系统自身的问题。
 
3 结论
总而言之,对于石油化工企业的自动化控制系统而言,自动化控制仪表具有不可替代的关键作用,因而对自动化控制仪表的故障排查已成为石油化工企业的重点工作内容。因此,企业相关技术人员必须对自动化控制仪表进行定期地安全检查,以及时发现存在的故障问题并加以解决,从而保证产品生产的顺利进行。
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