化工仪表自动化设备预防性维护探讨

2020-01-13邱郝俊蒲城清洁能源化工有限公司陕西蒲城715500

化工管理 2020年11期

邱郝俊（蒲城清洁能源化工有限公司，陕西蒲城 715500）

随着工业企业装置规模大型化及运行过程控制自动化水平日益提高的实际情况，确保自动化设备的稳定和可靠运行，减少或避免由于仪表自动化设备故障造成装置负荷波动或系统停车，对于实现企业装置运行安全和提高运营效率尤为关键。因此，重视将自动化设备由故障后检修转变为预防性维护，对于实现仪表及自动化系统运行安全极为重要。

1 仪表自动化设备分级管控

根据企业区域装置的工艺控制要求，按照仪表设备在装置中的重要程度（一般指示C、过程控制B、安全联锁A等）进行分级分类，根据不同类型的仪表设备制定日常点检及维护检查表，明确不同设备检查内容、标准要求、检查频次、维护周期，检查人员等。将每台设备运行管理包机落实到人，在均衡考虑维护人员力量的情况下，保证设备日常运行点检及维护管理无遗漏[3]。

对于仪表自动化设备的公用电源、信号电缆及信号走向，仪表气源、供电回路等进行全面梳理排查。仪表取压根部阀、阀门用气源、伴热管线阀门等进行挂牌，确保标识、图纸及提示或禁止性标志准确齐全，对于气源界区总阀等必要时可进行上锁作业，避免由于标识等的不清晰导致维护检修、人员作业过程中造成误操作引起装置整体性异常停车事件发生。

对于A/B类关键仪表、阀门设备及控制系统，提高日常点检及维护频次。每天至少两次进行巡回检查，特殊及异常天气情况下应适当增加检查频次。定期对仪表进行清理校验、示值比对、仪表控制阀门进行动作测试确认。确保仪表设备示值灵、稳、准，阀门动作可靠。利用工艺装置消缺或设备停车检修时机，对仪表设备进行排污及清理检查，仪表接线回路各环节进行全面紧固、清灰及检查。仪表控制阀门及附件进行全面检查并进行联合动作测试确认。装置开车前严格进行联锁试验及记录确认，保证仪表设备运行及联锁保护系统安全可靠。

2 仪表控制阀运行管理

作为工艺控制管理的“手脚”，化工企业中仪表调节阀故障发生率相对较高且故障一旦发生后会直接影响工艺操作。调节阀不同组件间生命周期差异较大，为保证设备使用效果，减少成本浪费，必须做好对调节阀生命周期管理。结合运行系统工况对各种调节阀使用生命周期进行评估和统计，基于不同生命周期制定预防性维护计划，并确定具体维护内容、周期及备件管理方式。如聚乙烯装置PDS下料系统阀门，氢气回收装置等高频阀门，由于日常动作频次高，阀门填料老化外漏、执行机构密封、推杆断裂故障的频次会大幅增加。因此，应定期对执行机构进行保养，添加润滑脂、更换密封组件并对推杆连接部件进行紧固检查或受力机械部位进行金属着色检测，以保证执行机构各部件的正常。

3 仪表控制系统运行管理

作为装置运行及仪表设备控制的“大脑”系统，搞好控制系统的运行管理，对于保证整个自动化设备的可靠运行极为重要。对于DCS、PLC、ITCC及SIS系统的运行状态每日至少两次进行检查，保证系统良好运行环境。并对系统服务器、操作站等定期进行清灰及切换操作。除检查系统硬件运行状态外，对系统报警及诊断信息进行查看及处理，系统出现的软故障应及时进行查看及复位操作处理。

对于系统供电电源质量、接地系统等进行定期检测及确认，确保供电电压范围等级、冗余模块、接地系统完好。系统柜内接线、端子板进行定期紧固检查，对于动作频次较高或长期不动作切换的继电器等应参照使用部件使用频次进行更换处理。检查系统内存、硬盘及同步状态，确保系统各部件冗余状态功能正常，并定期进行备份及磁盘清理等。建立生命周期档案，同时分析其生命周期成本，基于回路使用期限制定科学维护措施，以此连接设备、生产和维护，降低运行成本和故障发生率，提升设备在企业中的综合应用价值[5]。

4 自动化设备预防性维护策略

重视设备的选型应用及施工管理，化工企业在选择自控设备选型过程中，一方面必须保证符合相应标准化规范，另一方面要求结合设备自动控制程度、流程运转特征、生产规模以及操作规范等，选择技术成熟、功能完善、售后良好以及维护方便设备，并且要求设备满足相应温度、压力等级及运行工况等要求。设备的性能、使用效果除运行工况及操作环境外，初期的选型及控制、施工管理及、质量验收等对于后期仪表设备的运行管理、备件消耗及成本管控也尤为重要。这就要求具体选择设备中，除价格因素外必须重视后期维护便利性及维护成本。从而减少设备故障对企业运行管理造成的影响[2]。

落实设备生命周期预防性维护，不同环境下仪表自动化设备使用寿命存在差异性，环境对设备运行效果和使用期限存在影响，而与设备使用期限相关环境因素主要是内部接触介质和外界空气，为减少不同工况因素对设备影响，对设备压力、温度和材质等有不同要求。而通过预防性维护，实施相应周期性维护策略，利于提升对相关影响因素控制。具体进行维护中应从以下几方面进行考虑[1]。

分析仪表自动化设备生命周期成本，确定具体生命周期，并结合计算数据具体量化设备维护与管理，制定预见性和计划性设备维护与更新方案，强化设备预见性维护主动权。重视对科学统计学方法运用，明确同样环境条件下自动化设备可能出现的故障，并对发生故障原因进行预测分析，制定维护处理方案，提前做好相应维护工作以降低故障发生率[4]。

从仪表自动化设备应用方面进行考虑，按类别实施不同程度预防性维护，最大程度上提升关键设备故障维护力度，减少设备故障问题对企业运转影响。在此过程中，应根据设备实际情况建立仪表生命周期档案，对平均故障时间进行评估，制定计划性预防性维护时间和周期，定期做好相应维护工作。仪表自动化设备维护期间应做好风险评价，结合评价结果和设备生命周期档案，确定预防性维护时间，并对更换后设备进行全面检修后进行降级使用。

仪表自动化设备种类多且数目大，预防性维护工作内容复杂。完全依靠人工检测方式，不仅会浪费大量人力物力且难以达到如期效果。而随着智能技术不断发展，利用好设备自诊断技术及设备管理系统并将其应用于仪表自动化设备诊断中，可提升诊断效率，降低人力成本。具体应用中，可将人工智能仪表与设备故障诊断技术相结合，通过相应检测诊断自动确定设备异常，并在发现问题后自动报警或自动处理潜在问题。同时使用中应不断对自诊技术进行完善，提升检测设备功能，进而降低人工方式维护设备工作量。控制系统应定期进行点检检查，保证系统运行可靠性。

此外，利用自诊断信息技术制定预见性维护检修计划，可更加全面具体的对仪表自动化设备进行维护，减少人为检修中失误，针对存在的不同问题，进行全面有效判断。对此，相关人员必须在仪表自动化设备预防性维护中，充分利用自诊技术，发挥其优势，并不断对该技术进行强化，从而提升对仪表自动化设备预见性维护力度[6]。