针对自动化仪表的维护及常见故障的论述

摘要:下文经过本人多年的工作经验，对自动化仪表的预防维护、维护措施以及常见故障等问题展开几点论述，以保证自动化仪表的持续、稳定和可靠的运行。供同行参考。

关键词:自动化仪表；维护；故障；措施；论述

一、引言

随着中国工业生产技术不断的发展，仪表自动化设备的使用变得更加的广泛，这是由于仪表自动化设备能够对生产模式进行直接性的控制，而仪表自动化技术发展能够显示出企业生产的水平。若在使用过程中根据仪表的实际情况制定科学、有效的维护措施，能够保证仪表设备的完整性，还可以延长使用期限，这样能够让自动化仪表在使用过程中减小资金消耗。

二、自动化仪表的预防维护

1仪表设备的使用寿命与预防性维护

对于台仪表设备来说，在不同的条件下使用会对其寿命造成不同的影响，尤其是在仪表与空气环境接触过程中，其接触的介质会给仪表的安装位置带来不同的影响。这就使得不同装置环境下运用仪表设备存在较大的差异，这主要是针对温度、材质、压力等指标的级别要求。但采取怎样的设备维护策略，运用科学理论，联系维护经验却是自动仪器使用过程中必须要考虑的问题。当遇到仪表设备出现故障之前，应该采取必要的检测处理，把握自动化仪表的诊断措施，这样才能起到明显的维修效果。

2仪表设备的规划管理与预防性维护

企业在对仪表设备实施预防维护时制定有效的巡回检查制度是极为重要的策略，这样能够及早对仪表设备中潜在的问题进行观察，尽早做好设备故障处理，若制定的维护措施具有

很强的针对性则能够将设备故障彻底去除。由于企业生产规模不断扩大，需要使用到的仪表设备也是越来越多，这种趋势下对于设备管理模式提出了更为严格的标准，要求企业不断做好创新工作，以满足企业发展的需要。

企业在维护过程中应该以常规的设备巡检制度为基础，制定仪表设备分级管理，这样能够把握仪器管理重点，将管理工作实施到位。针对企业在维护仪表时应该采取二级维护、一级维护等不同的措施，从多方面做好仪表的维护管理；针对关键的设备在需实施一级、二级等不同层次的维护基础，这样能够保证起到理想的效果。区域主管工程师应该根据关键设备的情况加强管理对于一些可预见性的故障采取必要的处理企业制定分级维护时需要安排专业人员进行指导，合理分配工作，保证设备维护达到标准需要，避免给仪表的使用性能造成损坏。医生管理模式在仪表运用过程中是典型的分级管理代表，这是仪表设备预防性维护的有效措施。设备管理技术人员对于仪表就像医生，复杂诊断维修相关的故障问题，并采取必要的检修措施，在这一过程中加强必要的维护措施也是极为关键的一项任务。这种管理模式主要目的是为了保证自动化仪器的使用性能，帮助管理人员实施有效的管理工作。

三、自动化仪表维护措施

1认真做好巡回检查工作

自动化仪表管理人员一般都有自己所辖仪表的巡检范围，根据所辖仪表分布情况，选定最佳巡检路线，每天至少巡检两次。巡回检查时，仪表管理人员应向操作人员了解当班仪表运行情况，及时处理仪表运行中出现的问题。仪表完好状况可参照化学工业部颁发的《设备维护检修规程》进行检查。

2制定详实的排污计划

定期排污主要是针对易冷凝、易结晶、易沉积介质仪表，这项工作应因地制宜，并不是所有过程检测仪表都需要定期排污。排污主要是针对差压变送器、压力变送器、浮筒液位计等仪表，由于测量介质含有粉尘、油垢、微小颗粒等在导压管内沉积（或在取压阀内沉积）直接或间接影响测量排污周期可由仪表管理员根据实践自行制定计划定期行。

3冬季仪表巡检维护

检查自动化仪表保温伴热，是仪表冬季日常维护工作的重要内容之一，它关系到节约能源，防止自动化仪表冻坏，保证仪表测量系统正常运行，是自动化・仪表维护不可忽视的一项工作。冬天，巡回检查应观察仪表保温状况，检查安装在工艺设备与管线上的仪表，如椭圆齿轮流量计、电磁流量计、旋涡流量计（涡街流量计）、涡轮流量计、质量流量计、法兰式差压变送器、浮筒液位计和调节阀等保温状况，观察保温材料是否脱落，是否被雨水打湿造成保温材料不起作用。个别仪表需要保温伴热时，要检查伴热情况，发现问题及时处理。

4防腐蚀

强酸、强碱和腐蚀性气体造成自动化仪表部件腐蚀而危害安全生产。如碳钢材料遇强酸或强碱，几分钟就变成残渣，不锈钢材料与稀硫酸、稀盐酸接触数十小时也会被腐蚀穿透，检测仪表的传感器的膜盒、膜片、弹簧管、靶心等，都是小巧精细的敏感元器件，在强腐蚀介质侵蚀下会出现斑痕，从而变质失去弹性或被穿透，因此仪表防腐蚀便成为自控仪表工作者所关注的问题。为了解决检测仪表腐蚀问题，通常采取两种措施：一种是隔离措施，采用隔离膜片、隔离液体、注气保护等方法，使传感器检测元件不与腐蚀介质接触，从而避免腐蚀。另一种措施，就是针对不同的腐蚀介质，采用各式各样的特种合金材料或非金属材料制做检测元器件，来对付各种腐蚀液体或气体，而且与使用温度、压力等环境条件密切相关。

5防雷

5.1屏蔽。自动化仪表系统大量采用半导体器件、集成电路和低压信号电缆，由雷击产生的瞬态电磁脉冲可以直接辐射到这些元器件上，也可以在电源或信号线上感应出瞬态过电压波，沿线路侵入电子设备，使电子设备工作失灵或损坏。利用屏蔽体来阻挡或衰减电磁脉冲的能量传播是一种有效的防护措施。

5.2等电位连接与接地。为了消除雷电瞬态电流路径与金属物体之间的击穿放电，可以将所有现场仪表的金属外壳、构架，生产装置的金属设备、设施，仪表控制室内的设备、组件和元件的金属外壳、金属设施连接在一起，并且与仪表控制室的防雷接地系统相连接，形成一个电气上连续的整体，使它们之间彼此电位相同，等于地电位。

5.3电涌保护。仅有屏蔽手段、等电位连接、接地装置，并不能避免雷电波沿线路的入侵，也不能在实际可能的低接地电阻值下防止反击，为了保护电子设备还需要电涌保护，反过来讲，电涌保护以外部防雷保护为前提，电涌保护也应与内部防雷保护其他措施（等电位连接，屏蔽）密切配合。

四、自动化仪表常见故障分析

1温度控制仪表系统故障分析步骤

温度控制仪表系统故障时，首先要注意两点：该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制；该系统仪表的测量往往滞后较大。

1.1温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。

1.2温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。

1.3温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。

1.4温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化，调节阀动作，调节阀膜头膜片漏了；检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障；检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障。

2压力控制仪表系统故障分析步骤

2.1压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时，首先检查工艺操作有无变化，这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。

2.2压力控制系统仪表指示出现死线，工艺操作变化了压力指示还是不变化。一般故障出现在压力测量系统中。首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象，不堵，检查压力变送器输出系统有无变化，有变化，故障出在控制器测量指示系统。

3流量控制仪表系统故障分析步骤

3.1流量控制仪表系统指示值达到最小时，首先检查现场检测仪表，如果正常，则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小，则检查调节阀开度，若调节阀开度为零，则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小，调节阀开度正常，故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障，原因有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵；差压变送器正压室漏；机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。

3.2流量控制仪表系统指示值达到最大时，则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小，如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来，

则是仪表系统的原因造成，检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作；检查仪表测量引压系统是否正常；检查仪表信号传送系统是否正常。

3.3流量控制仪表系统指示值波动较频繁，可将控制改到手动，如果波动减小，则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适；如果波动仍频繁，则是工艺操作方面原因造成。

4液位控制仪表系统故障分析步骤

4.1液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时，可以先检查检测仪表看是否正常，如指示正常，将液位控制改为手动遥控液位，看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围，则故障在液位控制系统；如稳不住液位，一般为工艺系统造成的故障，要从工艺方面查找原因。

4.2差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时，首先检查现场直读式指示仪表是否正常，如指示正常，检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏；若有渗漏，重新灌封液，调零点；无渗漏，可能是仪表的负迁移量不对了，重新调整迁移量使仪表指示正常。

4.3液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时，首先要分析液面控制对象的容量大小，来分析故障的原因，容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化。如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。

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