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浅谈如何降低仪表故障率

2020-10-14朱晓燕

中国化工贸易·下旬刊 2020年4期

朱晓燕

摘 要:通过对仪表选型,安装,备件管理,日常巡检,预知检修,技术学习等几个方面分析,简单阐述了如何降低仪表故障率,提高仪表维护水平,保证装置安稳长满优运行。

关键词:仪表故障;日常巡检;预知检修

中国石油乌鲁木齐石化公司一化肥装置设计规模为年产300kt合成氨、540kt尿素,于1984年建成投产。化工生产装置的自动化程度越来越高,仪表自控装置的稳定、可靠运行直接关系到化工生产的安全稳定。保证装置安稳长满优运行,节约能源降低能耗,增加产品产量,提高企业效益。在影响装置安全运行的事故中,仪表事故所占的比重相当可观。如何降低仪表故障率,保证装置安全运行,这是仪表维护人员面临的一项难题。如何解决这个难题,下面根据现场维护经验,谈谈自己的看法。

仪表的种类和厂家很多,但仪表的选型和安装必须符合工艺介质的特点和仪表的使用要求,按照一定的规范,并结合现场实际综合考虑。选型时必须充分考虑工艺介质和流程的特点,如:工艺介质的温度、压力、密度、粘度、可压缩性、闪点、沸点等以及是否具有腐蚀性、是否容易结晶、气化、冷凝等。还应考虑仪表工作原理,工作环境要求:工作温度、振动、电磁干扰等。各种测量仪表都有特定的安装规范和要求,如流量仪表前后直管段的要求、导压管依据介质和环境是否需要伴热或者冷凝管、集气罐,取压方式等。特别是导压管、垫片、管接件与介质密切接触的部分,其材质的选择必须充分考虑被测介质的物理和化学性质、操作条件。对于尿素装置,必须选用尿素级316L以上的不锈钢材料。03LT18采用的是雷达液位计,刚开始时使用正常,但后来工艺人员经常反映指示波动。仪表维护人员现场检查发现,在雷达表附件工艺新增一条冷凝液回收管线,当回收时,指示就波动,不回收时,指示正常。在2010年大修时,改为单法兰压力变送器测液位,测量正常。对于新投产的脱硫装置,调节阀的阀芯腐蚀严重,使用寿命短,维护量大。由于没有同类型的厂家经验可以借鉴,对于硫氨的腐蚀,年检修修时,我们尝试选用耐腐蚀的陶瓷阀芯,结果陶瓷阀芯经常被介质中的颗粒打坏,最终我们选用了1.4529的不锈钢材质使得调节阀工作寿命加长,保证装置长周期运行。

建立仪表使用周期台账,到使用年限的仪表,定期按计划更换,如果经费紧张,可以考虑先更换联锁仪表,重要仪表,更换下了的仪表,校验鉴定合格,使用到不重要的工段或回路。订购备件时,严格审核技术协议。做好备品备件工作。优先选用口碑好,业绩好的知名厂家的产品,建立厂家信用档案,对质量差,售后服务不到位的厂商列入黑名单。

开关量采用“三取二”逻辑冗错控制方案,其可靠性远远大于冗余控制,可为紧急停车系统、重要联锁控制提供可靠的检测、控制手段。为防止联锁误动作或拒动作,重要联锁都改为“三取二”逻辑。比如:S100压力联锁,原来就是由02PT101一台变送器检测,2007年大修时,增加02PT506,02PT505两个测点,组成三取二联锁。可以有效的防止:变送器故障,导压管及接头泄露,信号线故障,输入卡故障,头道阀被误关,冬季仪表伴热冻等因素引起的误动作。又比如2016年10月汽化炉一台程控阀阀位开关误动作造成装置停车,于是在阀上装了两个接近开关实现信号联锁三取二。使得仪表联锁更可靠。“三取二”逻辑模式既可以有效防止检测故障和未检查故障,又兼顾了系统的可靠性和可用性,几乎避免了传感器部分的误动作。控制器单元,I/O卡,通讯系统也要采取冗余设计。仪表电源系统要使用冗余UPS电源系统。

提高检修质量,规范施工,做到本质安全。2005年大修时,03XZCV201阀更换新阀,控制电缆不够长,没有从中间接线箱重新拉电缆,而是绞接的电缆,重新配的穿线管,但没做好支撑。2007年11月19日,全厂压缩机因透平冷凝液液位高联锁停车。检查发现,03XZCV201阀关闭,造成透平冷凝液液位高联锁。进一步检查,发现03 XZCV201信号线穿线管支撑没做好,穿线盒断裂,信号线受力,绞接处断开,造成03 XZCV201关闭,导致全厂停车。03XZCV201阀换新阀时,没有考虑到事故状态下(断信号、断气源)应处于开的安全状态。当时把阀门改为事故状态下开。2010年大修时,重新敷设的电缆,更换穿线盒,重做支撑。2010年大修期间,对煤锅炉FSSS系统进行了优化。汽包水位联锁由DCS实现“三取二”逻辑判断输出到FSSS联锁动作,改为DCS系统输出三个水位的开关量信号到FSSS系统,在FSSS系统中进行逻辑运行。避免了输入输出回路卡件,线路故障,人为失误造成的误动作。同时把引起MFT动作的信号,由一个输入卡输入,分布到不同的卡件输入,避免卡件故障,引起锅炉停车。做到有问题必修,修必修好,严格执行多级质量检查确认制。装置开车前要对回路检查测试,进行联锁实验(尽可能采取实际实验)。检修人员和检查确认人必须签字确认。

过程检测仪表的日常维护是预防为主,事故预想,将故障处理在萌芽状态,减少事故损失。日常巡检是仪表维护的基础。现场仪表的巡检要有针对性,做好重点仪表的监护,对可动部件较多的仪表如调节阀要重点检查:填料是否泄漏,阀门定位器反饋杆是否松动,阀门是否震荡,执行机构是否漏气,仪表风是否带水、手轮是否加油。要根据季节的变化,采取相应的检测措施。夏季要防高温,防雨水,冬季防冻。电缆,信号线是否密封。标识是否清晰齐全。冬季一些仪表需要灌防冻液,定期排放(排污、排凝)。北方冬季时间长,气温低。在伴热停用期间要对伴热进行检查,不完好的要重新整改。冬季,伴热的好坏直接关系到仪表运行是否正常,冬季伴热就是巡检的重点。重视控制室DCS系统,ESD系统的巡检,巡检要检查系统报警信息,控制室温度,湿度是否正常等。做好软件备份和资料的整理。车间针对每个重点的仪表已经制定了详实的巡检卡,根据不同的季节采用不同的巡检卡,做到了有的放矢,量化巡检。伴热仪表承包到个人,对巡检认真,发现隐患的人员进行奖励,对巡检不认真的人员进行考核,充分调动员工的巡检积极性和工作热情。由于电磁阀的线圈故障,受潮和接线松动都属于隐性故障,与一般的显性故障相比,日常巡检很难发现。但可以通过预知检修进行维护(在到达使用寿命前更换)解决。

定期对装置进行评价,清理装置隐患和不完好项,做好检修计划和检查计划。要充分利用工艺设备检修的机会,对仪表进行检查、检修及现场整改,消除隐患。对现场出现的问题要举一反三,防患于未然。集思广益,召集各个专业人员,对隐患风险进行辨识,对处理方案进行评审。对仪表的停用和投用操作要按操作规程或操作卡进行。对联锁的投切要分级管理,按要求进行。联锁投切开关尽量采用硬旁路开关。比如:煤锅炉机柜间震动大,容易造成端子松动。就利用装置停工时,全部紧固。

对工艺人员反映的仪表问题及时处理。要有职业敏锐性,抓住细节和问题的症结不放。不能满足仪表能用就行。不要做“消防员”,而要做“预防员”,积极主动对出现的问题分析,处理。对仪表突发故障要结合当时工艺工况发生的变化来判断,如我厂脱硫装置使用大量法兰式压力变送器,经常发生膜盒故障,几次都是开停工时装置投用中抽真空所致,给工艺进行技术交底,避免工艺的极端操作也是减少仪表故障的一个有效方法。

充分利用技术讲课,岗位练兵进行新仪表,新系统的技术学习,提高员工技术水平,增强业务能力。开展专业技术比武,提高员工学习热情。

总之,一个装置运行的是否正常,与仪表维护水平和维护质量有直接的关系,提高仪表维护水平,降低仪表故障,为装置安稳长满优运行保驾护航。