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【摘要】隨着科学技术的快速发展，自动化技术在石油化工行业中的应用越来越广泛，对于确保石油化工行业安全生产、可靠运行起到了至关重要的作用。自动化仪表的先进技术能够极大地改善石油化工企业仪表本身的性能，转变传统的生产方式，为提高生产力提供有力的技术支撑，充分发挥了其自身的作用和价值。本文对石油化工行业自动化仪表的常见故障与处理措施进行浅谈。
【关键词】石油化工 自动化仪表 故障 处理
在石油化工行业中，常规自动化仪表主要包括温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表等。工作人员在对这些仪表进行日常维护时，必须掌握好仪表的内部构造、工作原理、工作指标和性能等事项，与此同时要加强控制仪表工作中易发生故障的节点。由于工艺因素和仪表因素均可能是引起自动化仪表故障的因素，所以工作人员要熟悉仪表的工艺流程，及时、准确判断仪表故障出现的根源，在最为有效的时间内处理故障，确保正常生产，减少故障对生产造成的影响。
1 石油化工行业检测执行仪表概述
1.1 温度仪表
石油化工企业的管道内介质温度和现场生产设备温度均应在温度监控的状态下进行安全生产，一般温度控制的范围为-200℃～1800℃，大部分温度测量均采取接触式测量方式。在现场温度仪表中，常规使用的品种包括热电阻、双金属温度计、热电偶等。其中，热电偶信号和热电阻往往可以直接与DCS或温度采集仪器相接入，在现场总线技术日益成熟的情况下，一体化温度变动器的应用具备较大的发展空间。
1.2 压力仪表
在石油化工生产中，压力控制与安全生产的联系十分紧密，所以压力控制一直被企业视为生产管理的重中之重。压力仪表在生产中可控制的压力范围为300MPa左右，对于变动器、压力传感器、特种压力仪表等设备，可以根据生产需要运用多种工作原理，如脉动介质、粉状、高温介质、粘稠状、易结晶介质等压力测量等，能够确保较高的测量精确度。现阶段，石油化工生产主要使用的压力仪表包括弹性式、液柱式、活塞式三种类型。
1.3 物位仪表
通常情况下，石油化工生产采用液位测量的方式，以提高测量的精确度，准确了解被测物质的特性关系，为此石油化工一般选用浮力式仪表。物位仪表根据压力和压差的不同，其测量方式也有所不同，主要包括静电式、直读式、电容式、点接触式、浮力式、雷达式、辐射式、超声波式、重锤式、激光式、矩阵涡流式、磁致伸缩式等。在这些测量方式，具备较高测量精确度的方式为磁致伸缩式、雷达式和矩阵涡流式，并且已经在石油化工生产中得到了良好应用。
1.4 流量仪表
流量参数与温度、液位、压力参数共同构成了石油化工行业生产的重要信息数据基础，所以同样也必须确保流量参数测量的精确度。在流量考核中要遵循优化和稳定的原则，确保流量仪表能够准确获取单位时间内物体有效截面的流体体积、温度和压力补偿数值，为正常生产提供可靠数据。
2 石油化工行业自动化仪表的常见故障与处理措施
2.1 温度检查仪表的常见故障与处理
（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、放大器失灵等。
（2）温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，一般是由于工艺操作变化引起的，如果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。
（3）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，说明是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，说明定位器有故障；检查定位器输入信号有无变化，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，应是调节器本身的故障。
2.2 压力检查仪表的常见故障与处理
当容器压力指示偏低、偏高或者不变化时，首先要了解被测介质是气体、液体还是蒸汽，了解简单的工艺流程。
（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）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。
2.3 物位检查仪表的常见故障与处理
（1）当液位控制仪表系统出线最大或最小指示值变化时，应当对检测仪表是否处于正常运行状况进行检查，若指示正常，应当将液位控制转变为手动遥控液位，对液位的变化情况进行观测。如果液位能够在一定范围内处于稳定状态，那么说明故障源在液位控制系统中；如果处于不稳定状况，那么说明造成故障的原因可能为工艺因素。
（2）差压式液位控制仪表与现场直读式仪表的指示值不相符时，应当先对现场直读式指示仪表进行检查，若其处于正常工作状态，则再检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否存在渗漏问题。如果存在渗透，要对其换成新的封液，并进行调零；如果不存在渗漏，则说明仪表负迁移量出现了问题，应当对迁移量进行重新调整，确保仪表指示正常。
（3）液位控制仪表系统如果出现频繁波动变化时，应当先对液面控制对象的容量继续分析，查找故障原因，若容量过大，那么说明是仪表故障所造成的；若容量较小，则要对工艺操作的变动情况进行分析，判断其是否是因为工艺因素造成的频繁波动。除此之外，则可初步认定为是仪表故障所致。2.4 流量检查仪表的常见故障与处理
（1）当流量控制仪表系统的指示值降至最小值时，应当对现场的检测仪表进行检查，如果该仪表一切正常，则可以判断故障发生在显示仪表上；当现场检测仪表的指示值降至最小时，应当先对调节阀的开度进行检查，如果开度为零，可以确定是调节阀至调节器之间发生故障引起的现场检测仪表故障；若是现场检测仪表的指示值降至最小值且调节阀开度处于正常状态时，则可能是以下情况引起的故障：系统压力严重不足、管路堵塞、介质结晶以及人为操作不当等等；导致仪表方向故障的原因主要包括差压变送器的正压室出现泄漏、孔板差压流量计的引压导管堵塞、机械式流量计的滤网堵塞等。
（2）当流量控制仪表系统的指示值升至最大值时，一般现场检测仪表的指示值也会相应地升至最大，此类故障发生时，可以采取手动遥控的方式对调节阀的大小进行调节，若是流量可以降至正常，则可以判断是工艺问题引起的故障；如果流量无法降至正常，则表明是仪表系统的故障，此时需要对流量控制仪表系统的调节阀进行检查，看其是否能够正常动作，信号系统是否正常等。
（3）当流量控制仪表系统的指示值频繁波动时，可以先将自动控制改为手动控制，若是波动幅度和频率有所减小的话，则可以判断是仪表原因引起的故障，若是波动仍旧频繁，则表明是工艺操作的问题。
参考文献
[1] 周孟龙.精细化工企业中自动化仪表的设计与施工[J].中国石油和化工标准与质量，2011（09）
[2] 刘虹宾.化工自动化仪表及仪表系统常见故障分析[J].青海科技，2011（05）
[3] 王春雪.工业自动化仪表标准化现状及下一步工作重点[J].机械工业标准化与质量，2009（02）
[4] 高家会.石油化工自动化仪表的浅析[J].科技资讯，2009（04）
[5] 宋学民.油田自动化仪表使用中的故障分析经验总结[J].化学工程与装备，2009（05）
【关键词】石油化工 自动化仪表 故障 处理
在石油化工行业中，常规自动化仪表主要包括温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表等。工作人员在对这些仪表进行日常维护时，必须掌握好仪表的内部构造、工作原理、工作指标和性能等事项，与此同时要加强控制仪表工作中易发生故障的节点。由于工艺因素和仪表因素均可能是引起自动化仪表故障的因素，所以工作人员要熟悉仪表的工艺流程，及时、准确判断仪表故障出现的根源，在最为有效的时间内处理故障，确保正常生产，减少故障对生产造成的影响。
1 石油化工行业检测执行仪表概述
1.1 温度仪表
石油化工企业的管道内介质温度和现场生产设备温度均应在温度监控的状态下进行安全生产，一般温度控制的范围为-200℃～1800℃，大部分温度测量均采取接触式测量方式。在现场温度仪表中，常规使用的品种包括热电阻、双金属温度计、热电偶等。其中，热电偶信号和热电阻往往可以直接与DCS或温度采集仪器相接入，在现场总线技术日益成熟的情况下，一体化温度变动器的应用具备较大的发展空间。
1.2 压力仪表
在石油化工生产中，压力控制与安全生产的联系十分紧密，所以压力控制一直被企业视为生产管理的重中之重。压力仪表在生产中可控制的压力范围为300MPa左右，对于变动器、压力传感器、特种压力仪表等设备，可以根据生产需要运用多种工作原理，如脉动介质、粉状、高温介质、粘稠状、易结晶介质等压力测量等，能够确保较高的测量精确度。现阶段，石油化工生产主要使用的压力仪表包括弹性式、液柱式、活塞式三种类型。
1.3 物位仪表
通常情况下，石油化工生产采用液位测量的方式，以提高测量的精确度，准确了解被测物质的特性关系，为此石油化工一般选用浮力式仪表。物位仪表根据压力和压差的不同，其测量方式也有所不同，主要包括静电式、直读式、电容式、点接触式、浮力式、雷达式、辐射式、超声波式、重锤式、激光式、矩阵涡流式、磁致伸缩式等。在这些测量方式，具备较高测量精确度的方式为磁致伸缩式、雷达式和矩阵涡流式，并且已经在石油化工生产中得到了良好应用。
1.4 流量仪表
流量参数与温度、液位、压力参数共同构成了石油化工行业生产的重要信息数据基础，所以同样也必须确保流量参数测量的精确度。在流量考核中要遵循优化和稳定的原则，确保流量仪表能够准确获取单位时间内物体有效截面的流体体积、温度和压力补偿数值，为正常生产提供可靠数据。
2 石油化工行业自动化仪表的常见故障与处理措施
2.1 温度检查仪表的常见故障与处理
（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、放大器失灵等。
（2）温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，一般是由于工艺操作变化引起的，如果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。
（3）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，说明是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，说明定位器有故障；检查定位器输入信号有无变化，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，应是调节器本身的故障。
2.2 压力检查仪表的常见故障与处理
当容器压力指示偏低、偏高或者不变化时，首先要了解被测介质是气体、液体还是蒸汽，了解简单的工艺流程。
（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）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。
2.3 物位检查仪表的常见故障与处理
（1）当液位控制仪表系统出线最大或最小指示值变化时，应当对检测仪表是否处于正常运行状况进行检查，若指示正常，应当将液位控制转变为手动遥控液位，对液位的变化情况进行观测。如果液位能够在一定范围内处于稳定状态，那么说明故障源在液位控制系统中；如果处于不稳定状况，那么说明造成故障的原因可能为工艺因素。
（2）差压式液位控制仪表与现场直读式仪表的指示值不相符时，应当先对现场直读式指示仪表进行检查，若其处于正常工作状态，则再检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否存在渗漏问题。如果存在渗透，要对其换成新的封液，并进行调零；如果不存在渗漏，则说明仪表负迁移量出现了问题，应当对迁移量进行重新调整，确保仪表指示正常。
（3）液位控制仪表系统如果出现频繁波动变化时，应当先对液面控制对象的容量继续分析，查找故障原因，若容量过大，那么说明是仪表故障所造成的；若容量较小，则要对工艺操作的变动情况进行分析，判断其是否是因为工艺因素造成的频繁波动。除此之外，则可初步认定为是仪表故障所致。2.4 流量检查仪表的常见故障与处理
（1）当流量控制仪表系统的指示值降至最小值时，应当对现场的检测仪表进行检查，如果该仪表一切正常，则可以判断故障发生在显示仪表上；当现场检测仪表的指示值降至最小时，应当先对调节阀的开度进行检查，如果开度为零，可以确定是调节阀至调节器之间发生故障引起的现场检测仪表故障；若是现场检测仪表的指示值降至最小值且调节阀开度处于正常状态时，则可能是以下情况引起的故障：系统压力严重不足、管路堵塞、介质结晶以及人为操作不当等等；导致仪表方向故障的原因主要包括差压变送器的正压室出现泄漏、孔板差压流量计的引压导管堵塞、机械式流量计的滤网堵塞等。
（2）当流量控制仪表系统的指示值升至最大值时，一般现场检测仪表的指示值也会相应地升至最大，此类故障发生时，可以采取手动遥控的方式对调节阀的大小进行调节，若是流量可以降至正常，则可以判断是工艺问题引起的故障；如果流量无法降至正常，则表明是仪表系统的故障，此时需要对流量控制仪表系统的调节阀进行检查，看其是否能够正常动作，信号系统是否正常等。
（3）当流量控制仪表系统的指示值频繁波动时，可以先将自动控制改为手动控制，若是波动幅度和频率有所减小的话，则可以判断是仪表原因引起的故障，若是波动仍旧频繁，则表明是工艺操作的问题。
参考文献
[1] 周孟龙.精细化工企业中自动化仪表的设计与施工[J].中国石油和化工标准与质量，2011（09）
[2] 刘虹宾.化工自动化仪表及仪表系统常见故障分析[J].青海科技，2011（05）
[3] 王春雪.工业自动化仪表标准化现状及下一步工作重点[J].机械工业标准化与质量，2009（02）
[4] 高家会.石油化工自动化仪表的浅析[J].科技资讯，2009（04）
[5] 宋学民.油田自动化仪表使用中的故障分析经验总结[J].化学工程与装备，2009（05）