焦化厂自动化仪表故障的预防与维护_王利雄.pdf

2023年05月|119表主要包括：温度调节器、温度变送器、温度传感器等。温度仪表发挥的主要作用是监测炼焦生产过程中各道工序的环境温度和设备温度，当温度数值超过临界值时，及时反馈给操作系统终端，并由操作人员结合具体数据做出响应措施，保证温度始终处在合理范围内。1.2 压力仪表压力仪表的种类相对丰富，主要分为两种划分方式，分别是工作方式划分和工作原理划分。压力仪表具体包括液柱式压力仪表、弹性式压力仪表、电气式压力仪表等。以液柱式压力仪表为例，其主要工作原理是利用液柱高度产生的压力平衡被测压力，此种压力仪表的显著优势是测量精准度偏高且造价便宜，但也存在一定的限制性，测量的压力差异不能超过 0.3 MPa，由于量程较小，所以此种压力仪表通常用于焦化厂外部环境压力的监测。1.3 流量仪表焦化厂炼焦生产过程中，涉及多种流体的流动，流动情况直接影响生产效率，所以通过流量仪表实时监测流体的流动情况。流量仪表主要分为推力式流量计和容积式流量计两种，推力式流量计包括差压式流0 引言在市场竞争愈演愈烈的背景下，各个焦化厂都十分重视自身核心竞争力的提升，通过利用各种自动化仪表，实现炼焦全过程的监测，一旦相关状态参数或运行参数发生剧烈变化，证明存在炼焦工序不合理或焦化设备故障等现象，此种情况下维修人员可以完成点对点维修，提高故障排除效率，从而保证炼焦生产的效率。但是，当自动化仪表出现运行故障时，监测的状态参数和运行参数不够精确，无法有效保证炼焦生产的安全性，容易导致停工、停产的后果，不利于焦化厂的稳定经营。因此，焦化厂的自动化仪表管理人员必须加强自动化仪表的故障预防和维护工作，科学分析自动化仪表的常见故障原因，制定切实可行的故障预防和维护方案，使自动化仪表的故障概率降至最低。1 焦化厂应用的自动化仪表主要类别1.1 温度仪表温度仪表以接触方式为划分依据，具体包括接触式和非接触式，接触式温度仪表主要包括：玻璃温度计、压力式温度计、热电偶、热电阻等。非接触式温度仪焦化厂自动化仪表故障的预防与维护王利雄(贵州盘江电投天能焦化有限公司，贵州 六盘水 553531)摘要：近年来，中国的煤炭焦化行业取得了显著进步。根据相关数据统计显示，中国焦化行业的焦炭生产总量已经达到 6.5亿吨左右，其中自动化仪表在生产中发挥着不可或缺的作用，特别是在粉碎、干燥、热解、固化等环节中发挥着重要的监测功能。但由于自动化仪表处在高温、高压、高尘的复杂生产环境下，自动化仪表出现故障的现象屡见不鲜，既影响着自动化仪表的使用寿命，又影响了焦化厂的生产效率。基于此，文章简要介绍焦化厂广泛应用的几种自动化仪表，并分析了几种自动化仪表的常见故障，在此基础上提出焦化厂自动化仪表故障预防和维护的措施。关键词：焦化厂；自动化仪表；常见故障；预防与维护中图分类号：TQ056 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2023)14-0119-03DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2023.14.036Fault Prevention and Maintenance of Automatic Instruments in Coking Plant WANG Li-xiong(Guizhou Panjiang Power Investment Tianneng Coking Co.,Ltd.,Liupanshui 553531,China)Abstract:In recent years,Chinas coal coking industry has made significant progress.According to relevant data statistics,the total production of coke in Chinas coking industry has reached around 650 million tons,among which automated instruments play an indispensable role in production,especially in the processes of crushing,drying,pyrolysis,solidification,and other monitoring functions.But because the automatic instrument is in the complex production environment of high temperature,high pressure and high dust,the failure of automatic instrument is common,which not only affects the service life of automatic instrument,but also affects the production efficiency of coking plant.Based on this,this paper briefly introduces several kinds of automatic instruments which are widely used in coking plant,and analyzes the common faults of several automatic instruments,and on this basis,puts forward the measures for preventing and maintaining the faults of automatic instruments in coking plant.Keywords:coking plant;automatic instrument;common fault;prevention and maintenance设备运维120|2023年05月仪表会呈现出压力值明显波动的现象。例如，就压力变送器而言，当检测部件的输入压力会变化为电容，经过传送部件输出为 4 20 mA DC 的直流电流输出。压力变送器的常见故障是仪表指示的来回震荡，无法准确获取测量的具体压力值。此外，压力变送器也容易出现死线故障，此类故障会导致监测数值的不精确。2.3 流量仪表的常见故障流量仪表的故障经常出现在起初安装和运行工作过程中，故障的主要原因是流量仪表的关联设备出现异常运转，流量仪表是几种自动化仪表中工作原理最复杂的，故障排除的难度最高。流量仪表常见故障是指示不稳定或一次表指针读数为最小值。针对流量仪表的故障情况而言，不仅仅要检查一次表、二次表以及各个阀组的运行状态，还要结合炼焦生产的实际状况进行综合检查。例如，流量仪表出现指示不稳定的故障时，检修人员应先将系统切换到手动模式，随后观察流量仪表的指示变化，如果此时波动幅度较小，可以判断是仪表自身的故障，当波动幅度较大或波动频繁时，可以判断是工艺流程的问题。针对流量仪表指示值为最小数值的故障，应将故障排查的重点放在一次表上，如果一次表并未出现故障，则可以明确为二次表的故障。2.4 液位仪表的常见故障液位仪表的常见故障是液位不再变化，显示出的数值不精确。例如以磁翻板为例，炼焦生产过程中，仪表的液位不发生任何变化，检修人员排除其他客观因素影响后，可以检查液位仪表的浮子是否卡住、上下根部阀是否堵塞。从液位仪表的故障情况来看，通常情况下指示值不准确时，应考虑浮子安装是否正确、传感器量程是否与 DCS 保持一致。当液位不发生变化时，则重点考虑根部阀门工作状态是否正常、浮子是否卡在底部或传感器模块是否损坏等，明确故障原因的基础上，检修人员制定针对性的维护方案，从而校正液位仪表的监测数值。3 焦化厂自动化仪表故障预防和维护措施3.1 加强预防性维护，降低故障概率由于焦化厂的自动化仪表长期处在恶劣的工作环境下，所以必须开展规范化的管理和预防性的维护量计、转子流量计、质量流量计等，容积式流量计包括椭圆齿轮流量计等。流量仪表除了基础的流体流动情况监测功能，同时还是焦化厂绿色环保建设中不可或缺的自动化仪表，由于焦化厂炼焦生产是一项高能耗、高污染的活动，通过合理选择流量计，能够实现对生产过程的精准化监测，从而为节能降耗和污染治理提供有力依据。1.4 液位仪表液位仪表的主要作用是针对炼焦生产过程中的原材料、半成品以及焦炭成品的液位进行监测，主要以测量的方式划分，具体包括矩阵涡流式液位计、浮力式液位计、磁致伸缩式液位计等。例如就磁致伸缩式液位计而言，此种仪表主要用于连续液位或界面的测量，显著优势是测量精度较高，而且具有良好的实时性，能够充分反馈区域液位情况。磁致伸缩式液位计主要由磁致伸缩物质构成，工作状态下，变送器的电子部分产生低电流的脉冲，与此同时在磁场的作用下沿波导管向下传递，当磁场和波段管浮子内的永磁体出现磁场相交时，产生相应的应变脉冲，通过脉冲的时间间隔，即可精准判断区域液位情况。2 焦化厂自动化仪表的常见故障2.1 温度仪表常见故障(1)热电阻。热电阻是炼焦生产中常见的测温装置，常见的故障包括短路或电阻短路，通常由热电阻丝的物理性质导致。判断此类故障时，可以借助万用表的“1”档，检测热电阻的电阻值，如果数值为无穷大，证明已经出现断路现象，热电阻故障的现象和具体的原因分析如表 1 所示。(2)压力式温度计。压力式温度计常见故障主要包括测温点保温效果不佳、接线松动、短路及断路等，测温点保温效果不佳会导致温度测量区域的温度低于实际温度；接线松动会导致压力式温度计数值不稳定或不准确；短路故障通常会导致测量温度偏低；断路故障发生时，热电阻往往会显示最大指示值。2.2 压力仪表的常见故障焦化厂炼焦生产通常处在高温高压的环境下，压力仪表主要是监测各道工序的压力是否处在合理范围。压力仪表的常见故障是管道堵塞，故障发生时压力表1 热电阻故障现象和具体的原因及处理措施故障现象产生原因处理方法仪表显示值低于实际值或指针来回转动保护管内存在灰尘、金属屑等，接线柱脏污或积水清除灰尘、金属屑、积水等，加强短路点的绝缘性仪表显示值无穷大热电阻、引出线短路或接线端子松动及时更换电阻体或拧紧接线端子螺丝显示仪表指示负值显示仪表和热电阻接线不正确或是热电阻短路调整接线的方式或找出短路位置并强化绝缘性2023年05月|121除此之外，应加强对重点隐患的排查。结合焦化厂自动化仪表的重要程度，可划分三级管理机制，最关键、作用最明显的自动化仪表由焦化厂直接管理，分厂级管理相对重要的自动化仪表，其他仪表交由具体的仪表车间管理。同时，制定详细的自动化仪表档案，将自动化仪表的故障、保养、维护、部件更换等记录在案，做好档案的更新和定期检查工作，确保重点隐患始终处在监管范围内，落实有效性的整改工作，将安全隐患消除在萌芽阶段。3.4 做好自动化仪表基础养护，规范应用自动化仪表结合焦化厂炼焦生产现状来看，安装自动化仪表势在必行，而实际安装过程中要制定明确的安装计划，根据自动化仪表的构造、使用条件、功能性质等，合理安装、使用自动化仪表，一方面充分发挥自动化仪表的价值，实现对炼焦生产全过程的有效监测，另一方面通过全面考虑减少对自动化仪表运行的不利条件，从根源上降低故障概率。与此同时，应参照自动化仪表的使用说明，落实规范化的基础养护工作，及时保养自动化仪表，延长自动化仪表的使用寿命，降低自动化仪表的维修费用。除此之外，焦化厂应大力开展安全教育和技术培训工作，持续提高自动化仪表维修管理人员的综合素质，加强管理人员和维修人员的岗位胜任力，有效解决实际炼焦生产中存在的问题。4 结语综上所述，自动化仪表在焦化厂炼焦生产中发挥着不可或缺的作用，为加强炼焦生产的安全性和稳定性，焦化厂必须重视自动化仪表的维护管理工作。针对自动化仪表的常见故障，应落实针对性的故障排查工作，并利用自动诊断技术完成自动化仪表的升级改造，加强对自动化仪表的使用监测。除此之外，还需制定切实可行的巡查制度，加强对自动化仪表的检查与校验，一旦发生仪表故障，第一时间采取应急预案并快速排除故障，保障炼焦生产顺利开展，从而为焦化厂创造更高的经济效益和社会效益。参考文献：1 陈东昇.关于化工仪表自动化设备的预防性维修研究J.广东化工，2022，49(15)：198-200.2 奚树琴.仪表自动化控制系统故障与维护技术探讨J.冶金与材料，2022，42(03)：96-98.3 梁源.探究仪表自动化设备故障与维护技术J.冶金管理，2021(17)：88-89.作者简介：王利雄(1984-)，男，汉族，贵州六盘水人，大学本科，助理工程师，研究方向：通信工程。工作。例如：流量仪表会因泵体堵塞、管路堵塞而造成参数不准确的故障，针对此种情况，可以制定周期性的排污计划，将堵塞的沉淀及时清理，制定规范化的管理方案，确保自动化仪表稳定运行。又如：压力式温度计接线松动会造成示数不准的现象，针对此种情况，可以采用直观检查法定期检查压力式温度计的连接情况，确保各个触点稳定连接。预防性维护工作应根据自动化仪表的特点，制定针对性的维护措施，进而有效降低故障概率。与此同时，焦化厂的自动化仪表管理人员需加强对自动化仪表的了解，针对暴雨、雷电等特殊天气，应做好自动化仪表的防雨和避雷措施，避免雨水侵袭和雷电袭击造成故障。除此之外，炼焦生产过程中还会应用各种具有腐蚀性质的材料，此种材料应尽可能远离自动化仪表，避免造成腐蚀现象。3.2 合理应用自动诊断技术，加强自动化仪表状态监测随着智能化技术的迅速发展和广泛应用，焦化厂常用的自动化仪表也应合理应用智能化技术，其中自动诊断技术具有着较强的应用价值。自动诊断技术利用多样化的监测方式，感应自动化仪表的信号故障，当自动化仪表出现故障时，自动诊断技术可以迅速追踪故障信号并完成预警，既能及时找出自动化仪表的故障原因，又能帮助维修人员实现点对点的维修，由此可见自动诊断技术的积极作用。例如：Micro Motion 科里奥利流量计具有着自诊断功能，是这一流量计的显著优势，通过对运行状态的流量计进行多个参数的测量，能够帮助客户精确了解流量计的运行状态，一旦发生问题能够及时预警；又如：部分电磁流量计可以诊断环境和运行条件等带来的影响，同时也可以诊断仪表本身的故障，自动诊断传感器励磁线圈性能和电极电路性能，并且通过与正常参数的对比，判断仪表是否需要维护或更换。3.3 建立健全维护检查制度，采用合理检查方式随着焦化厂生产规模的不断扩大，自动化仪表的数量逐渐攀升，要想保障炼焦生产的安全性和效率性，就必须开展有效性的故障预防工作和维护管理工作。结合焦化厂自动化仪表的应用情况，建立健全相应的维护检查制度，选择针对性的检查方式，能够最大限度地降低仪表设备故障问题，延长仪表的使用寿命。以维护检查制度为导向，明确焦化厂每一名管理人员的工作范围、工作内容以及责任，避免维护管理的形式化。除此之外，还应制定完善的自动化仪表巡查路线，确保巡查管理覆盖所有自动化仪表，并做好巡查记录工作，一旦发现自动化仪表的故障问题，应及时上报并迅速派遣技术人员进行处理，尽可能降低自动化仪表故障产生的影响。