方仁昌

摘 要：本位围绕化工仪表自动化设备及其在生产管理中的应用议题进行了探讨，从化工自动化仪表的种类和性能入手，分析了常见的故障问题，并论述了故障处理解决的措施，供相关人士参考。

关键词：化工仪表;自动化设备;管理;故障分析

1引言

化工自动化仪表在生产工艺中发挥出十分重要的作用，通过对化工自动化仪表的性能了解以及故障进行分析，更好地制定和采取自动化仪表的维护管理措施，为化工企业的安全高效生产奠定良好基础保障。

2化工自动化仪表的种类和性能

2.1压力仪表

最常用的是弹性压力计，是一种指示型压力表，通过弹簧管的弹性变形以及仪表内机芯的转换促使发生压力形变，从而以力的形式传导至指针引起指针转动，呈现压力。

2.2温度仪表

热电偶检测计是利用两种不同导体或半导体构成的电回路来对温度进行检测，通过接点与不同温度热源的接触，通过回路中产生热电势来得到温度值。热电偶检测计可对500℃以上的环境进行温度测量。热电阻检测计是利用电阻的热效应进行温度检测的，随着温度的变化，电阻值也会随之变化，因此通过对电阻值变化情况进行检测就间接得到被测环境的温度变化。热电阻检测计通常用于500℃以下的中温低温环境温度检测。目前常见的热电阻温度检测计有金属热电阻型和半导体热敏电阻型。

2.3流量仪表

转子流量计是最为常见的流量仪表，其原理是利用锥形管中能够上下自由移动的转子来对被测流体的流量进行计量，当被测流体从下端流入时，转子被冲击产生一个作用力，转子在力的作用下升高，通过分析转子在锥形管中的位置高度以及与流量之间的对应关系得到液体流量值大小。转子流量计结构简单而且维修方便，能够适用于腐蚀性介质流量的测量场景中。

2.4物位儀表

物位仪表有多种类型，如电容式物位计、核辐射物位计、称重式液罐计量仪。电容式物位计的原理是利用电容量大小与极板长度和介质的介电系数之间的比例关系，电极浸入物料的深度发生变化会引起电容量变化，从而间接得到物位变化。核辐射物位计的原理是利用放射源随着介质厚度呈现出指数衰减这一规律来的量物位变化的，可应用于化工生产中的高温、高压、腐蚀性、黏滞性、熔融金属介质环境的物位测量。称重式液罐计量仪其原理是杠杆平衡的原理，适用于液相介质物位变化测量场景中。

2.5在线过程分析仪器

具体类别包括在线色谱分析仪、在线质谱仪、激光分析仪、元素分析仪、在线红外光谱分析仪、煤气在线分析仪等多种类型。不同的在线分析仪器其核心技术及原理不同。其相同点是能够对化工工艺生产过程进行信息采集以自动网络化的形式进行在线传输，并实现数据分析和数据存储的目标，实现了化工工艺系统的在线监控和管理，提高了生产管理的自动化水平。

3化工仪表自动化管理的问题

3.1仪表自身的质量故障

化工仪表在运行过程中因自身质量和使用寿命等因素而出现质量问题属于仪表自身的质量故障。化工仪表一旦超过使用寿命就会出现材质破碎老化或测量误差增大的情况。在化工工艺中介质改变时，使用时间长的化工仪表更容易出现自身质量问题，故障发生率变高。在遇到化工仪表出现异常时，仪表自身故障是需要首先排除的问题。

3.2控制系统出现故障

控制系统出现故障有多种表现，如仪表记录曲线一点变化也没有，呈现一条直线，或者仪表原来的记录曲线有波动，但是波动突然终止，这样的情况很可能是仪表控制系统出现了故障。如果曲线波动但是波动性比原来小，此时不一定是控制系统出现了故障。当化工工艺参数改变时，仪表记录曲线发生急剧升高或急剧降低，此时也可能是控制系统出现了问题。

3.3化工仪表短路故障

短路故障主要发生在电动仪表中，当仪表导线外绝缘层破损裸露部分接触，则容易造成短路现象，导致仪表部件故障。如晶体管短路、电容击穿短路。

4化工仪表自动化管理方法和措施

4.1对化工仪表进行质量性能试验

对仪表工程质量进行严格的仪表性能质量验收。新更换的化工仪表在正式使用前应对仪表的质量进行性能试验，所有的性能符合生产工艺的测量条件要求后再正式启用。

4.2升降温法

该方法是化工仪表故障分析的厂用方法。在长时间运行情况下，仪表在夏季通常会出现温度升高的过热现象，增加仪表故障率。技术人员可采用该方法对仪表的性能进行检测。利用电洛铁升温的方式来检查仪表的可疑区域，检测仪表故障是否属于过热导致的异常。或者采用酒精擦拭仪表可疑部位的方式进行降温，检查仪表故障原因。如果采用升降温的方法后发现仪表故障与过热故障的现象表现相吻合，则很可能是因温度变化而导致的仪表异常。

4.3观察敲击法

对于一些因超负荷工作而引发的元件灼烧故障或出现元件短路烧毁的故障，技术人员可用肉眼进行观察，配合触觉嗅觉来判断是否仪表出现故障并找到故障的原因。对于一些仪表性能时好时坏的情况，很可能是线路接触不良造成的。对此技术人员可采用敲击法，观察是否在敲击的条件下出现仪表停机等运行信号异常的情况。结合电源启闭来判断仪表的故障原因。

4.4对比法

在难以确定仪表异常的原因时，技术人员可采用对比法来进行故障检查。取与可疑仪表的型号、性能相同的正常仪表进行对比试验，让两台仪表在同样的生产工艺条件下运行，观察两台仪表检测到的信号是否一致，继而判断是否可疑的仪表出现了故障。

5结语

在化工生产工艺中，化工仪表的管理工作对生产安全、生产成本和生产效益息息相关。为了更好地的确保化工仪表自动化管理水平，除了从化工仪表的类型及性能机理方面进行了解和熟悉以外，还要从故障分析方面进行强化，不断总结化工仪表自动化设备故障的类型和成因，积累更多的有效数据，完善化工仪表的维修方案和故障解决策略。此外，化工企业应优化仪表设备检修养护制度和操作规程，提高生产使用人员的使用规范性，尽可能降低仪表设备的故障发生率，降低维修成本，保障企业的生产安全和生产效益。

参考文献

[1] 石油化工仪器仪表自动化技术探讨。任朋远，倪文，《数字化用户》，2019（025）

[2] 化工仪表自动化管理水平的提升分析，温海英，《中国化工贸易》，2019，11（22）

[3] 探究化工仪表自动化机器在生产中的应用，李明库，《商品与质量》，2019（010）