炼油化工装置自动化仪表故障判断分析

炼油化工装置自动化仪表故障判断分析

段存宝、陈俊秀、王社文、宋建平

（中国石油呼和浩特石化公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

摘要：随着信息化技术的不断发展，现阶段自动化技术在石油化工领域中广泛应用，自动化类型的仪表监测装置兴起发展。自动化仪表运行过程中在外界等多方面因素的影响下容易产生故障问题，需要采取合理措施加以诊断处置。因此炼油化工装置自动化仪表故障诊断分析受到广泛关注，相关理论研究及实践探索大量涌现。基于此，简单分析炼油化工装置自动化仪表的故障诊断价值，深入探讨相关的故障诊断要点，以供参考。

关键词：化工装置；自动化仪表；故障诊断

引言：近年来仪表检测设备在我国各地石化企业中大量使用，信息化背景下自动化仪表设备的发展与应用也在随之升级。但结合实际调研可以发现，很多地区的石化企业应用自动化仪表时，在故障诊断分析与处理解决方面仍存在欠缺。为改变这一现状，这正是本文围绕炼油化工装置自动化仪表故障判断分析，开展具体研究的原因所在。

1.炼油化工装置自动化仪表故障诊断价值

1.1提升企业生产效率

在炼油化工装置自动化仪表产生运行故障后，开展故障诊断能够根据仪表的具体类型与性能等，选择合适的方法诊断出故障的具体位置与故障原因，使故障迅速获得处理解决。自动化仪表能够恢复稳定运行，辅助石化企业提升生产质量与效率。

1.2保障企业生产作业安全

炼油化工装置自动化仪表设备在长时间运行或使用后、会出现外表磨损、内部零部件老化等问题，容易产生故障。同时石化企业的生产工作环境通常较为复杂，导致自动化仪表在恶劣自然条件的影响下产生故障。工作人员通过故障诊断，能够有效处理解决上述问题，促进自动化仪表的使用安全性提升。推动企业生产作业的安全性提升，降低企业生产事故的发生概率。

1.3增强自动化仪表数据监测精确性

自动化仪表为了充分满足石化企业不同的工作需求，通常具有较强的精密性特点，诊断故障后仪表的精密性能够进一步提升，充分发挥出该性能的优势应用价值。后续实际使用过程中，能够保障所监测到的相关数据信息更加精确，自动化仪表能够更好地适用于石化企业多变的作业环境中。

2.炼油化工装置自动化仪表常见故障的诊断要点

2.1温度仪表故障

炼油化工装置自动化仪表在运行过程中，如果出现温度异常、忽高忽低等现象，工作人员可以考虑到温度仪表与检测系统出现故障。在温度仪表的故障诊断过程中，首先，工作人员可以对故障原因，是否由调节阀、定位器的信号传输异常导致进行分析判断。将调节阀进行调整，之后对调节阀的膜头、膜片等零部件是否正常运作进行判断，仔细观察零部件是否存在泄漏情况。如果调整阀门时，阀门的输入输出信号产生变化，可以证明温度仪表故障原因由定位器导致，工作人员可以进一步调节诊断定位器的传输信号是否产生变化、存在异常。其次，工作人员需要对温度仪表的指针数值，进行科学合理的故障诊断。如果发现指针数值出现滞后、错误的情况、指针摆动幅度较大的情况，或整体的温度仪表系统出现紊乱等不良情况，通常可以表明温度自动化仪表的故障，由热电阻、热电偶无法充分发挥出优势应用价值，引发指针数值异常导致[1]。工作人员需要及时调节相关阀门，调节后如果热电阻仍无法正常运作，可以将相关调节阀更换处理。

2.2压力仪表故障

炼油化工装置中监测压力数值情况的仪表，在产生运行故障时通常指针会变动异常。首先，对于压力仪表指针出现的指示值无法正常归零的异常情况，工作人员可以对手柄、游丝扭矩、驱动齿轮等多方面零件元素进行诊断。如果手柄出现脱落、过松、扭曲变形等不良情况，可以采用镊钳、螺栓等工具进行校正处理。如果游丝扭矩出现转矩力不强的情况，工作人员可以适当调整压力仪表上的太齿轮与扇形齿轮的距离，使二者脱离啮合，并将太阳轮的轴心以逆时针的方向进行旋转，促进游丝扭矩的转矩力优化提升。在驱动齿轮方面，应将摩擦力情况控制在合理范围内，可以将压力仪表各类传动齿啮之间的空隙进行调整，降低驱动齿轮之间的摩擦力。通过上述诊断与处理措施，使压力仪表的指针指示不回零情况尽快恢复正常。其次，对于运行过程中压力仪表与控制系统的压力值，始终没有出现波动变化的故障情况，诊断时需要对压力仪表是否出现死线情况进行分析判断。同时在通过仔细检测，发现压力仪表与控制系统中所显示数值出现死线情况后，需要对引压管道系统是否产生故障进行诊断，观察系统是否存在堵塞情况，如果引压管道系统被堵塞，应全方位、系统化诊断检测压力变送器[2]。观察变送器的输出系统是否正常，以此对压力仪表的具体故障位置，是否存在于测量指示系统中进行诊断。

2.3流量仪表故障

炼油化工装置自动化仪表中，流量仪表常见的运行故障问题，主要体现在仪表无法获得精准的数值、指针摆动幅度过大、数值忽大忽小等方面。在故障诊断过程中，首先，工作人员需要对仪表表盘上的数值进行仔细观察，如果仪表所显示的数值出现下降情况，通常能够表明故障原因，由流量仪表本身存在问题导致。工作人员可以对相关的PID控制参数进行调节，重新配置优化控制参数，确保参数的设置合理，参数调整后流量仪表能够正常使用。其次，对于流量仪表在使用过程中出现的数值无任何变化，或数值较为剧烈波动震荡等极端情况，故障原因可能由流量仪表的相关施工工艺操作存在问题导致。工作人员需要对流量仪表的工艺操作，与指示器数值之间的对应比例关系等方面情况进行仔细分析。此外，如果采用检查流量仪表、系统的故障诊断方法，与使用机械工具进行故障诊断的方法，均未能产生明显的效果，工作人员可以转换流量仪表的故障诊断形式。如转换为手动操控的方式，采用调节开关、阀门等操作措施，对仪表可能产生故障的原因进行分析诊断。在流量控制仪表系统上的标准指示数值达到最大值后，流量检测仪表的数值，同样会转换为最大状态，此时工作人员可以手动遥控调节阀的大小。

2.4物位仪表故障

物位类型仪表的主要作用，包括仔细分析辨别所需检测的物质的特征，石油化工领域与企业通常使用液位测量仪表，运行故障的产生原因，通常由液位自动化控制系统异常等原因导致。首先，诊断过程中，工作人员需要对仪表内液体的水平位置进行仔细检测，并且为了保障检测精度，工作人员可以使用专门的先进玻璃液位仪，测量分析液体的实际水平位置。检测后对物位仪表的实际运行情况进行观察，如果物位仪表能够正常安全稳定运行，同时所测量的液体水平线位置，处在正常水平值范围内，通常能够表明物位仪表的故障，由液位自动控制系统出现问题导致。应及时对系统进行仔细检查，进一步查明液位自动控制系统存在的具体故障进行处置解决。其次，对于物位仪表的表盘与控制系统的数据信息，出现的异常波动不良故障情况，石化企业的技术管理工作人员，需要对仪表设备的容量情况进行故障诊断，采用专门的检测仪器，对物位设备的容量大小进行仔细分析。通常情况下液位控制仪表数据异常波动的情况，会在仪表容量较大的情况下产生[3]。如果通过检测发现物位仪表存在容量较小的情况，通常能够表明故障原因，由物位仪表自身存在问题导致，或由物位仪表的工艺操作存在问题导致。

结论：综上所述，炼油化工装置中自动化仪表设备的运行故障诊断，直接影响石化企业的整体生产运作质量。必须聚焦生产效率、生产作业安全、仪表数据监测精确性等方面炼油化工装置自动化仪表故障诊断价值，采取相关的常见故障诊断要点，保障石油化工企业的采油、炼油等系列生产建设工作顺利开展。

参考文献：

[1]于洋.石油化工自动化仪表控制技术设计应用[J].中国石油和化工标准与质量,2023,43(22):181-183.

[2]鲁霄.论石油化工企业仪表自动化设备的故障维护[J].石化技术,2023,30(11):258-260.

[3]曹俊平.现代化工仪表及化工自动化技术的协调应用研究[J].山西化工,2023,43(09):128-130.