自动化仪表(DCS)常见故障以及预防性维护分析

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赵大亮

新兴铸管股份有限公司 056300

摘要

随着经济和科技的快速发展,化学制品在国民经济中的作用日益突出。在化工产品的生产和准备中,经常要控制各种状态参数,这就要求自动化仪表技术支撑。然而,由于仪表在长时间的使用中,存在着一定的缺陷。要保证化学制品的质量,必须清楚地了解自动化仪表的常见故障,并掌握相应的处置策略。在此基础上,本文着重讨论了化工自动化仪表的常见故障,并给出了相应的解决方法。


关键词

自动化仪表;故障分析;预防性维护

正文


引言:自动化是一门高科技,它与人类的日常生活息息相关,应用范围也十分广泛。这种科技产品不但可以为人民群众提供更好的居住和居住环境,还可以使各类设施更具人性化,极大地提高了生产效率,减少了能源消耗,同时还可以减少企业的投资费用,获得巨大的经济效益。在自动化领域,有些技术尚处在起步阶段,因此,对其进行深入的研究是非常有意义的。随着我国经济的快速发展,科学技术的飞速发展,知识更新的加速,使得仪表的发展从传统的机械设备向大型化、自动化、高精度的方向发展,而自动化设备的发展趋势也在不断扩大。

1.DCS控制系统概述

在现实生活中,作为现场控制装置的现场控制系统,其基本原理是利用 DCS的运算量,并通过控制某些复杂的功能,获得微机等数据模块的主要内容,并对其进行处理。人机接口是由操作者设计的,其目标是保证操作者能在最短的时间内掌握现场情况和相关的操作参数,同时也能根据设备的数据,迅速地向操作员提供故障信息。同时,可以处理和调用历史数据;从工程师的观点来看,他们更喜欢在普通的微机工作站上进行脱机配对。在实际生产过程中,可以将相关的单位及时调整到显示屏上,并根据这些信息一一进行相应的规定。当用户要求更改控制方式时,仅需通过重组即可完成更改,而无需对线路进行更改。

2.在生产中DCS故障的情况

2.1人为因素导致的DCS故障

首先是缺乏一个良好的管理体系,比如某个电站的 USB接口和副控网关并没有完全关闭,操作人员通过 USB接口与外部设备相连,会造成操作台的故障有的则不做 DCS备份,也不更新 POKI操作台的软件,一旦硬盘运行失败,将造成整个系统的瘫痪和通信网络的阻塞。其次,在运行过程中,没有严格按照规定的程序进行操作,比如某电厂 XDPS系统的 DEH故障,是因为备件不充足,在出现异常情况下没有及时更换。而且,在修复完毕后,还在用 MEH逻辑,没有进行相应的调整,导致屏幕不能正常显示,界面不断闪烁。最后,在处理故障时,由于操作人员对 DCS继电器的错误使用,导致锅炉发生 MFT跳闸;DCS卡件失效的原因是操作人员未对卡件跳线进行检查,造成了新的卡件着火。

2.2压力仪表故障

压力自动仪表的主要故障有三种类型:仪表显示振荡波动迅速,死线现象,变压器输出信号不正确。影响电压波动迅速的主要因素主要是运行技术或 PID控制参数,而造成死线的主要因素是运行技术和测试体系,而变压器输出出现的主要问题有以下几个方面:首先,变压器的显示数据与实际的电压不相符,有可能是由于电源接触不良、接线错误、传感器故障所致;第二种情况下,如果变压器在压力和泄压过程中无变化或不归零,则应考虑到密封环的失效以及传感器的零点是否正常。

2.3流量控制仪表故障

在正常工作条件下,流量控制仪表的指示器一般不会显示为0,也就是说,如果出现数值为0,有关人员应着重检查与系统相连的仪表和显示器,如果没有问题,说明显示器出现了问题;如果显示数值太高,应特别注意引压系统,由于引压系统出现故障,常常会造成流量控制仪表的最大值。此外,有关部门还需要对数据进行实时监测,在一定的时间内,如果数据连续波动,就说明是工艺过程中的问题,因此,有关部门应该将注意力转移到工艺运行过程的优化上。

2.4温度仪表常见故障

温度计可以根据管道、生产内外的温度来监测,也可以划分为热电阻和热电偶。温度计主要用于低压开关柜、干式变压器等场合,如果发现温度计上的数据不会有太大的变化,也不会随着环境的温度变化而改变,如果测量的时间太长,无法精确地测量出数据,那么仪表的寿命就会结束;如果温度计显示的数值在不稳定的情况下,或者突然降低或者升高,而且数值已经接近了标称的温度计的极限,那就说明发射机的放大器有问题。

2.4液位测量仪表故障

如果液量计的数据发生了变化,应该先检查一下仪表本身,看看它是否还能工作,如果液面指示器工作正常,可以用人工调节生产液面,然后检测仪表的读数有没有发生变化。若液面保持平稳,则主要是因为液面控制系统的问题。液面波动大,主要是因为工艺上的问题。在差压型液位调节仪表中,当直读仪表与电子仪表的数据出现偏差时,可以对直接读出仪表进行全面的检测,以确定其工作状态。然后,检查差压型液位计的密封状态,看看有没有泄漏,也要检查液面计的负偏值,看看它是否在一个合理的范围之内,如果显示值的频率太高,就需要检查液面控制系统有没有问题。

3.自动化仪表(DCS)预防性维护分析

3.1制定科学合理的仪表维护规范,定期开展维护

对自动仪表进行保养,防止仪表在使用过程中发生故障,是一种积极、有效的方法,能根据生产实际确定维修周期,制订科学、合理的维修规程。可以将日常维修的经验汇总,并建立维修档案,将维修经验用文字记载,并加以累积,并制作维修手册,使维修技巧在员工间广泛流传,提高员工的技术。还要不断地完善和改善维修规范,使其内容不断充实。在维修自动化仪表时,应清除测量管道中的油污和杂质,以免这些杂质对仪表的工作产生干扰,防止计量数据不准确。

3.2提高工作人员业务素质与质量控制能力

员工是整个生产、施工活动的执行者,是仪表设备的正确使用与管理的关键。员工的职业素养直接关系到仪表设备是否能够长久地正常工作,从以上几种常见的故障中,我们知道,除了系统故障之外,大部分的故障都可以通过对仪表进行适当的调整来排除故障,所以建立健全的仪表检修制度至关重要这一制度建立在工作人员对仪表专业知识的充分了解上,所以应该加强员工的职业素养教育和培训而员工的质量管理能力,则是对施工作业、项目整体质量的重要影响,只有切实提高员工的专业素质,加强和提高员工的质量管理意识和水平,才能确保仪表设备的稳定性,确保生产活动保质保量、高效地完成。

3.3DCS加强巡查与管理

在实施自动化设备的预防性维修管理时,必须加强对 DCS的监控和管理,并结合具体的维修和维修制度,使之真正落实。在此期间,维修人员必须严格遵守相关的工作规范,并根据自己的工作要求,制定相应的维修工作内容和程序,并对维修的时间进行合理的安排,以便在最短的时间内进行有效的巡视与维修,最大限度地提高 DCS的预防性维修工作的质量和效率。比如,像差压变送器、压力传送器、液位计等自动仪表,其自身都会产生大量的灰尘,因此,在日常的巡查和管理中,有关部门必须要制订出一套合理的排放计划,并在日常的巡视中进行严格的监督和管理,保证相关的自动仪表设备能够正常工作。因此,在对自动仪表进行预防性维修时,必须加强对 DCS的监控和管理。

3.4完善的DCS系统隐患排查制度和故障应急处理预案

虽然 DCS系统软件和硬件设备已经趋于成熟,但是系统故障难以完全避免,为了防止故障发生,及时、可靠地组织故障处理,将故障的影响降到最低,必须制订切实可行的风险检查制度和应急预案。按照安全第一,预防为主,综合治理的原则,每天对 DCS系统的重要部分进行全面的巡视,并对电缆夹层、电子间风道、电源系统等进行定期的巡视。对发现的问题进行登记,并采取相应的措施,以排除不安全因素。对设备在使用过程中不能及时处置或者处置不当,会导致更加严重的问题,要及时组织论证,采取有效的预防措施。充分做好包括控制器故障、网络通讯异常、部分或全部操作人员站黑屏或停机等意外事件的预测,发生故障时,避免轻举妄动,按照应急方案的要求进行工作,与操作人员进行隔离和强制后,检修、更换故障设备。

3.5制定仪表维护规范,定期进行维护油气储运公司在仪表自动化设备管理方面应该以预防为主,推行规范作业行为和规范作业程序。可以将平时积累的自动化仪表设备的相关的维护经验进行总结和书面化,这样可以以书面的形式进行教学和传播,用手册拿来对员工培训,提高其操作水平,另外制定出仪器维护规范,将设备的维护定期化,制度化。除此之外,还根据作业维护执导书,结合仪表设备运行状况,定期编制预见性维护计划,如仪表设备的月检修计划、维护保养计划等,确保了设备的长周期运行。

3.6做好对外界因素的防护工作由于自动化仪表在精度上越来越高,因此对于其可靠和安全性也提出了更为严格的要求,故而很容易受到外界环境因素的影响。即使是雷电和高压高温等也会给自动化仪表造成损坏,严重的可能导致不能估计的损失。所以,在对自动化仪表进行应用的的过程中,一定要做好预防工作。首先,要做好寒冷环境下对自动化仪表的维护工作。在寒冷的环境下,应该重视对自动化仪表进行的日常维护工作,做好仪表的伴热和保温作用,避免冻坏仪表,并确保可以节约能源。同时,要对仪表的保温材料做好观察,看其是否出现损坏和脱落现象,防止仪表出现保温不正常的问题。另外,部分仪表需要伴热保温,因此应该对这种情况及时的进行检测,避免仪表产生问题。其次,要对自动化仪表做好防雷工作。为了防止雷电给仪表带来的损坏,可以采取屏蔽体对电磁脉冲所传播的能量进行阻拦或是减弱,进而使仪器可以受到保护。另外,还可以利用屏蔽的方式和内部的防雷手段相结合,从而起到更好的防雷效果。

总之,化学自动化仪表在化学生产和制备工艺中占有举足轻重的地位。在此基础上,当化工产品在生产和生产中发生故障时,生产人员必须保持冷静,并对故障进行诊断和定位,以便迅速恢复生产。另外,我们还需要不断地学习相关的理论知识,总结出各种故障的种类和类型,以确保化工设备的安全、可靠的运转。从以上的研究和分析可以看出,深入探究化工自动化仪表在使用过程中常见的问题,找出原因,并针对问题提出相应的对策,保证了其使用的效率和质量,提高了化工行业的工作水平。

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