姜任超 潘海林 王凯

[摘    要]随着现代科学技术的不断发展，自动化控制系统几乎已经应用到了所有领域中，其中，煤化工也已经深入仪表及其自动化控制系统的应用。在近年来自动化技术的发展下，煤化工企业的生产中加强了对各种仪表及自动化控制技术的应用，较大程度地提高了煤化工企业的生产效率，并降低了对人力资源的依赖。但是仪表及其自动化控制系统需要长时间运转，因此也容易因多方面因素影响而出现故障，对此相关管理部门要及时找出故障原因并予以解决，以便于设备能够正常运转，保障企业的生产经营。基于此，在文章中便围绕对煤化工仪表及自动化控制的故障原因进行了深入分析。

[关键词]煤化工企业;仪表;自动化控制系统;故障原因

[中图分类号]TQ056.1 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）04–000–03

Analysis on Common Faults of Coal Chemical Instrument and Automatic Control System

Jiang Ren-chao，Pan Hai-lin，Wang Kai

[Abstract]With the continuous development of modern science and technology， automatic control system has been applied to almost all fields. Among them， coal chemical industry has also gone deep into the application of instruments and automatic control system， and the field of coal chemical industry plays a very important role in China. With the development of automation technology in recent years， the application of various instruments and automatic control technology has been strengthened in the production of coal chemical enterprises， It greatly improves the production efficiency of coal chemical enterprises and reduces the dependence on human resources. However， the instrument and its automatic control system need to operate for a long time， so it is also prone to failure due to the influence of various factors. For this， the relevant management departments should find out the cause of the failure in time and solve it， so that the equipment can operate normally and ensure the production and operation of the enterprise. Based on this， this paper makes an in-depth analysis on the fault causes of coal chemical instrument and automatic control.

[Keywords]coal chemical enterprise; meter; automatic control system; cause of failure

1 煤化工生產过程中的常用仪表类型

1.1 温度仪表

煤化工生产过程中会应用到大量的仪器设备，设备在长时间运转过程中会产生大量热量，极有可能会因温度过高而引起故障，对此必须要通过温度仪表实时监控设备运行温度。据调查，当下热电偶、双金属温度计和热电阻在煤化工生产中比较常见，其中双金属温度计的应用范围更为广泛，该温度计的感温元件为热双金属片。另外，热电阻的原理则比较简单，应用范围也较广，热电偶的应用原理则是随着温度的增加，其电阻也会呈正相关趋势变化，进而可达到帮助准确测量温度的目的。

1.2 压力仪表

设备生产过程中要实时监控内部压力，需要通过压力仪表来完成压力监测工作，其中弹簧管压力表、一体化压力变送器、膜盒压力表等在当下较为常见。例如，弹簧管压力表，在设备内压力增加时，弹簧光压力表内的弹簧会因压力的增加而变化，以此便可测算具体压力值。而膜盒压力表也是如此，其内部的介质会因压力的增加而发生弹性变形，通过测量盒内介质的弹性变形量便可达到测量压力的目的。

1.3 液位计

液位计在设备运转时可以准确显示液位，并为自动化控制系统提供液位数据，如常见的差压液位计、雷达液位计、磁翻板液位计、浮筒液位计等。其中浮筒液位计比较常用，能够通过杠杆原理、阿基米德原理帮助测量液位，但是在应用时有相对较大的误差。目前在实际的应用中雷达液位计、差压式液位计最常见。

1.4 流量计

不同于以上几种仪器，流量计的类型更加繁多，其中最为常用的为超声波流量计、电磁流量计、转子流量计等，其中超声波流量计主要以超声波对液位信息进行探测，同理电磁流量计则是通过电磁感应定律来完成探测，均可以准确确认具体的流速、流量数据。

2 煤化工仪表常见故障及处理方法

2.1 温度仪表常见故障

双金属温度计、热电阻、热电偶在当下煤化工生产中较为常用，每一种温度仪表均有其常见故障，详细分析如下。

对于常用的热电偶温度仪表，一般可能会因受潮、绝缘不良、电阻不准确等因素而导致温度数据测量故障，或者数据误差大。对此技术人员可根据具体情况分别予以处置，如一般可更换热电偶、清洗烘干、检查线路是否连接正确等。同时，个别情况下可能存在极性接反问题，因此也要重点检查补偿导线和热电偶极性，避免因该罕见问题而影响温度计的正常应用。除以上单点热电偶的常见故障问题外，多点热电偶的应用范围也比较广泛，尤其是在大型反应器中，同时多点热电偶有较多套管，在其正常工作中也可能会遇见以上故障问题，不仅如此还有一些的单点热电偶不同的故障问题。例如，常见的测量温度偏差大，该问题一般是因多点热电偶有较多的套管，而且套管比较长，在实际应用中容易脱落，因此会导致温度测量偏差较大，对此需要定期检测。另外，也可能会因变送器模块故障出现偏差较大问题，对此首先要检查套管是否脱落，排除该故障后应考虑变送器控制模块故障，一般该问题比较容易查找，并且在确认为控制模块故障后直接更换便可解决故障。

2.2 压力仪表常见故障

压力仪表的应用可以为自动化控制系统实施提供压力数据信息，系统则可根据压力数据完成各种自动控制。对于较为常用的弹簧管压力表，一般其应用寿命较长，技术人员应当定期予以检查。若出现物理性损坏后可直接予以更换。前文中提到，当下一体化压力变送器的应用比较广泛，品牌较多，常见问题有变送器无法读出毫安读数、压力变化无响应、数字压力变量读数低等。例如，对于无法读出毫安读数，一般需要技术人员检查电源线的极性、二极管与端子是否交叉、是否接通电源等。其次，对于仪表无压力变化数值，一般需要检查变送器的导压管，若是存在堵塞问题便会影响变送器的正常应用，或者可通过打点测试检查设备的运行状态是否正常。最后，对于数字压力变化读数低问题，应重点检测设备的检验精度。

2.3 液位计故障

常用的液位计类型较多，如磁翻板液位计、浮筒液位计、雷达液位计等，每一种液位计在实际应用过程中均有其常见故障问题。如磁翻板液位计的应用频率最高，有着构造简单、寿命长的优势，但在实際应用中可能会因浮子上有杂物，导致浮子无法正常浮动、翻转，一般对于该问题技术人员要定期检查磁翻板液位计的浮子，并及时清除浮子周围的杂物，不会卡住。其次，浮筒液位计与磁翻板液位计有相似性，均有较长的使用寿命，但在实际英语中，可能会出现无液位且指示不准确的问题，对此要及时检查电源、浮筒、变送器等，一般可以通过接通电源、更换浮筒、清洗浮筒内部脏物解决。

2.4 流量计故障

流量计类型主要以转子流量计、超声波流量计和电磁流量计几种比较常用，例如对于转子流量计，其具有构造简单的特点，在出现故障问题时多是因转子和管壁上存在较多的杂物，及时清除便可保障转子流量计的正常使用;超声波流量计和电磁流量计比较先进，在常见故障中主要包括流量计无显示、读数偏大或偏小等。对于此类问题，一般需要重新较多、检查输出电流、检查传感器等方法解决。

3 煤化工仪表自动化设备翅膀件问题的预防工作

3.1 完善仪表分级管理预防工作

煤化工领域内各企业之间的竞争十分激烈，到目前为止已经达到了一个白热化阶段，其中设备的稳态运行是衡量企业综合实力的重要指标之一，基于此企业在实际工作中应当重视对仪表问题的预防管理。从前文分析可见，仪表常见故障问题较多，引发问题的原因也较为多样，因此要从以下几个方面予以实施预防：①企业领导层、管理层要提高对仪表及其自动化控制系统的重视度，深入认识到其重要性和必要性，并对技术部门原有仪表及自动化控制系统的巡查制度进行深入分析，找出其中存在的不足，予以深入优化，使得巡查制度可以更加符合当下实际情况，同时也要帮助提升对仪表设备的全面和及时检查;②要实施分级管理制度，管理部门要承担起仪表设备管理的重担，并优化或设置设备登记制度、班组管理重度等，每一负责仪表设备检修的班组均要有需要专门负责的部分。若其所负责部分的仪表设备出现问题，则要对责任班组问责，使其可以提高重视度。同时要有相应的监督机制，管理部门可分派几名管理人员成立监督小组，定期或不定期对仪表设备的运行情况进行抽验，确保所有班组和技术人员均能够严格按照规范化流程完成设备的检修工作。

3.2 加强设备使用寿命

随着各种先进技术在煤化工生产中的应用，不仅有效提高了生产效率，同时也对促进该领域的整体性进步提供了重要推动力。仪表及其自动化系统在煤化工生产中需要时刻保持在运转状态，在高强度的应用下必然会使得仪表设备磨损速度加快，甚至使其寿命缩短，基于此当下要重视加强设备的使用寿命。技术部门在每次安装相关仪表设备时均要仔细检验设备的规定使用年限，做好详细记录，并严格按照技术标准定期予以检修，同时对于一些已经超过或即将超过规定使用年限的仪表设备要及时更换。其次，仪表设备的应用不仅会因自行运转而出现磨损，还可能会因天气、物理、人为等不确定因素影响出现故障，且此类不确定性因素具有复杂性、未知性，更需要加强预防，例如在正式应用相关仪表设备前要对其进行测试，并统计相关数据信息，以此来帮助综合分析仪表设备的整体质量，帮助预防或预测故障。

4 煤化工仪表自动化设备存在问题的解决对策

4.1 完善维护制度

仪表及其自动化控制系统的应用促进了煤化工生产效率、生产质量的提升，但是就实际分析来看，许多煤化工企业并未能够专门围绕对仪表及其自动化控制系统制定专门的维护制度，虽然部分企业对于仪表及其自动化控制系统的重视度比较高，有一定的维护制度，但是整体并不完善。对此当下煤化工企业领导层要提高重视度，从实际情况出发，根据企业内仪表及其自动化控制系统的具体情况制定维护制度，同时也可借鉴其他煤化工企业的维护制度，使维护制度可以更加符合企业实际情况。其次，设备的故障有大有小，类型多样，相关技术部门要综合分析，并根据故障大小、故障类型的不同制定汇报制度;不仅如此，企业内要加强对大数据技术的应用，通过大数据技术获取各仪表设备的常见故障和故障原因，便于及时帮助分析或预测故障问题，从而有助于提高对设备的维护效率。

4.2 提高工作人员专業素质水平

煤化工生产中对仪表及其自动化系统的应用非常深入，尤其是各种仪表，有着类型多样的特点，每一种仪表均有其具体作用，但在应用过程中可能会因设备因素、人为因素等而导致故障问题，而在其维修工作中，技术部门工作人员是其中的重要参与者、实施者，其必须要具备过硬的专业素质和丰富的维修经验，以确保能够在出现仪表故障时及时确认故障原因并解决问题。对此，管理部门要重视对维修人员的专业培训，可由资历较老且维修经验丰富的工作人员负责对其他维修人员加强培训，并且在培训工作中要注意将理论知识与实践操作相结合，以便于所有维修人员均能够提高自身技术水平;不仅如此，还要注重加强思想政治教育，使得维修人员可以在思想意识上提高重视度，并逐步去树立故障防范意识。各种先进技术一直处于不断发展中，煤化工企业生产中所应用的设备也会随之更新，而维修人员也要能够跟随技术的发展而加强学习，如可定期开展培训课堂，组织维修人员学习更多有关仪表及其自动化控制系统的新知识，并且要定期考核，以便于打造出一支具有过硬专业素质的维修队伍。

4.3 选择先进且优质的控制设备

仪表及其自动化控制系统在煤化工生产中的应用范围十分广泛，但是在实际应用中可能会因仪表设备质量不佳而引起故障问题，虽然可以通过加强维护、检修及时或暂时解决问题，但终究有一定的不足。当下，仪表及其自动化控制设备的选择要有科学性，在采购过程中，采购部门要从企业实际出发，尽可能选择更为先进且优质的设备，而且在采购时要优先考虑质量、品牌效应等，以保障仪表设备能够具备良好质量，不至于经常性出现故障问题而需要维修。

5 结束语

随着时代的发展，煤化工领域正处于高速发展阶段，并应用了许多的新技术，尤其是在仪表和自动化控制系统应用后，使生产效率得到了显著提升，但是通过本文实际分析来看，各种仪表及其自动化控制系统容易出现故障问题，对此在本文中深入简单分析了常见故障问题，并提出了相应的故障解决方法。还针对仪表及其自动化设备的问题提出了要完善维护制度、提高工作人员整体水平等相关措施，希望可以对煤化工仪表及其自动化控制设备的稳态运行提供帮助。

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