冶金自动化仪表故障分析与处理对策

冶金行业在炼铁、炼钢、轧钢以及系统供电、供水、供风、供气过程中，都需要自动化仪表的监测与控制，一旦自动化仪表发生故障，丧失监测控制能力，将直接导致整个生产作业链条中断，甚至引发安全生产事故，给冶金企业带来巨大的经济损失。因此，根据冶金自动化仪表的类型与故障原因，冶金企业应当建立一套科学高效、安全稳定的仪表故障排除方案，助推企业实现健康可持续发展。 1 冶金自动化仪表分类及常见故障 1.1 压力仪表的常见故障分析 压力容器属于冶金工业辅助生产的常见设备，每一种类型的压力容器都需要压力仪表的监测与控制，比如较为常见的富氧管道、氮气与压缩空气的储气罐以及煤气管道等容器。在生产过程中，如果压力容器的压力值超出标准范围，压力仪表就会发出报警讯号，为压力容器检修争取了大量时间[1]。国内冶金企业一般使用的压力仪器包括压力传感器、压力变送器等，这些仪器的耐高温、耐腐蚀性较好，在极端生产条件下依然可以完成压力检测工作。 压力仪器常见的故障划分为两种，一种是压力仪表数值异常波动，另一种是仪表数值停滞不动。仪表数值异常波动主要是由于生产工艺流程变动幅度大，或者系统内执行调解控制参数发生异常。仪表数值停滞不动主要是由于引压管变形、堵塞，或者输出线路出现故障所致。 1.2 流量与液位仪表的常见故障分析 流量与液位仪表主要用来监测冶金生产过程中的蒸汽、氮气、煤气流量以及水流量数值，此类仪表发挥的作用主要体现在可以有效遏制生产原材料浪费，为企业节省更多的材料投入成本。流量仪表是通过各种气体的体积与质量对流量进行有效监控，液位仪表是通过浮力、雷达以及涡流对液位进行有效监控。 流量仪表的常见故障是监测误差值较大或者仪表监测功能丧失，产生故障的原因主要是流量仪表显示的数值达到最大值，当操作人员调节阀门后，流量示数开始下降，则可判定由于人为操作不当所致。另一种故障原因是由仪表自身质量问题而引起，判定故障的依据是流量仪表显示数值降到最低值。液位仪表的常见故障是数据异常波动，判定仪表故障主要根据设备容量大小，设备容量大可以判定液位仪表出现故障，设备容量小，有可能是由于生产工艺操作或者仪表自身质量问题所致。 1.3 温度仪表常见故障分析 在冶金生产过程中，炼铁、炼钢、轧钢等各个生产环节都有温度控制区间，一旦温度失控，就极易引发安全事故，或者严重影响正常的生产作业流程，因此，温度是直接影响产品质量的重要因素。对于冶金行业来说，常见的测温仪表包括热电阻或者热电偶，温度仪表能够收集生产过程中与高炉温度变化相关的信号，进而将信号传输至自动化系统的温度处理器，如果温度超出临界值，温度处理器将自动调温，以保证正常的生产作业过程不受影响。温度仪表能够实时监测高炉温度变化，精准掌控温度区间，始终将温度波动值控制在最低值。 温度仪表常见的故障包括温度测量值与实际温度误差较大、仪表显示的温度远低于现场温度值、温度检测过程与温度显示存在时间延迟等。温度仪表产生故障的主要原因是热电阻本身出现故障，导致温度信号传输通道阻塞，或者由于管道与保护套中积水过多，而导致热电偶测温元件短路。 2 冶金自动化仪表故障处理对策 2.1 压力仪表故障处理对策 针对压力仪表产生故障的原因，可以采取以下两种措施使仪表恢复正常的监测功能，其一是当生产工艺发生变化，导致真实压力变化时，可以通过设定执行调解控制参数使压力值恢复正常。其二是生产工艺发生变化，而压力仪表没有任何变化时，检测人员可以针对压力控制系统中的取压点管线进行检查，查验管线是否出现泄露或者传输通道阻塞等情况，如果排除这种故障原因，则对压力仪表系统进行全面检查。 2.2 流量与液位仪表故障处理对策 导致流量与液位仪表产生故障的原因主要是人为操作不当与仪表自身质量问题。因此，冶金企业应当从仪表的采购源头抓起，严把流量仪表、液位仪表以及相关系统元件的质量关，采购人员与仪表检修人员应树立高度的主人翁责任意识，避免因仪表质量问题而导致仪表发生故障。此外，现场操作人员必须严格执行操作规程，不得擅自作主，不得违规操作，将流量与液位仪表的故障率控制在最低点[2]。 2.3 温度仪表故障处理对策 当热电阻与热电偶发生故障时，仪表检修人员首先应当检查温度传输信号是否受阻，对信号传输系统的工作状态进行有效监测。同时，检修人员必须加大现场自动化系统的巡视检查力度，确保管道以及保护套中不出现积水，避免热电偶发生短路故障，而影响温度测量的精准性。 3 结束语 冶金自动化仪表的监测功能贯穿于冶金生产全过程，因此，冶金企业应高度重视各种监测仪表的检修与保养工作，进一步完善自动化仪表的监管机制，对仪表故障进行精准定位、深入查验、系统分析，将故障发生率降到最低点，以提高生产效率，产出高质量的冶金产品。 [1]陈伟.冶金自动化仪表故障分析与处理对策[J].中国化工贸易，2019，11（1）：219. [2]张申，侯翔宇.冶金工业中自动化仪表的应用研究[J].企业科技与发展，2019（6）：128-129. 冶金行业在炼铁、炼钢、轧钢以及系统供电、供水、供风、供气过程中，都需要自动化仪表的监测与控制，一旦自动化仪表发生故障，丧失监测控制能力，将直接导致整个生产作业链条中断，甚至引发安全生产事故，给冶金企业带来巨大的经济损失。因此，根据冶金自动化仪表的类型与故障原因，冶金企业应当建立一套科学高效、安全稳定的仪表故障排除方案，助推企业实现健康可持续发展。1 冶金自动化仪表分类及常见故障1.1 压力仪表的常见故障分析压力容器属于冶金工业辅助生产的常见设备，每一种类型的压力容器都需要压力仪表的监测与控制，比如较为常见的富氧管道、氮气与压缩空气的储气罐以及煤气管道等容器。在生产过程中，如果压力容器的压力值超出标准范围，压力仪表就会发出报警讯号，为压力容器检修争取了大量时间[1]。国内冶金企业一般使用的压力仪器包括压力传感器、压力变送器等，这些仪器的耐高温、耐腐蚀性较好，在极端生产条件下依然可以完成压力检测工作。压力仪器常见的故障划分为两种，一种是压力仪表数值异常波动，另一种是仪表数值停滞不动。仪表数值异常波动主要是由于生产工艺流程变动幅度大，或者系统内执行调解控制参数发生异常。仪表数值停滞不动主要是由于引压管变形、堵塞，或者输出线路出现故障所致。1.2 流量与液位仪表的常见故障分析流量与液位仪表主要用来监测冶金生产过程中的蒸汽、氮气、煤气流量以及水流量数值，此类仪表发挥的作用主要体现在可以有效遏制生产原材料浪费，为企业节省更多的材料投入成本。流量仪表是通过各种气体的体积与质量对流量进行有效监控，液位仪表是通过浮力、雷达以及涡流对液位进行有效监控。流量仪表的常见故障是监测误差值较大或者仪表监测功能丧失，产生故障的原因主要是流量仪表显示的数值达到最大值，当操作人员调节阀门后，流量示数开始下降，则可判定由于人为操作不当所致。另一种故障原因是由仪表自身质量问题而引起，判定故障的依据是流量仪表显示数值降到最低值。液位仪表的常见故障是数据异常波动，判定仪表故障主要根据设备容量大小，设备容量大可以判定液位仪表出现故障，设备容量小，有可能是由于生产工艺操作或者仪表自身质量问题所致。1.3 温度仪表常见故障分析在冶金生产过程中，炼铁、炼钢、轧钢等各个生产环节都有温度控制区间，一旦温度失控，就极易引发安全事故，或者严重影响正常的生产作业流程，因此，温度是直接影响产品质量的重要因素。对于冶金行业来说，常见的测温仪表包括热电阻或者热电偶，温度仪表能够收集生产过程中与高炉温度变化相关的信号，进而将信号传输至自动化系统的温度处理器，如果温度超出临界值，温度处理器将自动调温，以保证正常的生产作业过程不受影响。温度仪表能够实时监测高炉温度变化，精准掌控温度区间，始终将温度波动值控制在最低值。温度仪表常见的故障包括温度测量值与实际温度误差较大、仪表显示的温度远低于现场温度值、温度检测过程与温度显示存在时间延迟等。温度仪表产生故障的主要原因是热电阻本身出现故障，导致温度信号传输通道阻塞，或者由于管道与保护套中积水过多，而导致热电偶测温元件短路。2 冶金自动化仪表故障处理对策2.1 压力仪表故障处理对策针对压力仪表产生故障的原因，可以采取以下两种措施使仪表恢复正常的监测功能，其一是当生产工艺发生变化，导致真实压力变化时，可以通过设定执行调解控制参数使压力值恢复正常。其二是生产工艺发生变化，而压力仪表没有任何变化时，检测人员可以针对压力控制系统中的取压点管线进行检查，查验管线是否出现泄露或者传输通道阻塞等情况，如果排除这种故障原因，则对压力仪表系统进行全面检查。2.2 流量与液位仪表故障处理对策导致流量与液位仪表产生故障的原因主要是人为操作不当与仪表自身质量问题。因此，冶金企业应当从仪表的采购源头抓起，严把流量仪表、液位仪表以及相关系统元件的质量关，采购人员与仪表检修人员应树立高度的主人翁责任意识，避免因仪表质量问题而导致仪表发生故障。此外，现场操作人员必须严格执行操作规程，不得擅自作主，不得违规操作，将流量与液位仪表的故障率控制在最低点[2]。2.3 温度仪表故障处理对策当热电阻与热电偶发生故障时，仪表检修人员首先应当检查温度传输信号是否受阻，对信号传输系统的工作状态进行有效监测。同时，检修人员必须加大现场自动化系统的巡视检查力度，确保管道以及保护套中不出现积水，避免热电偶发生短路故障，而影响温度测量的精准性。3 结束语冶金自动化仪表的监测功能贯穿于冶金生产全过程，因此，冶金企业应高度重视各种监测仪表的检修与保养工作，进一步完善自动化仪表的监管机制，对仪表故障进行精准定位、深入查验、系统分析，将故障发生率降到最低点，以提高生产效率，产出高质量的冶金产品。参考文献[1]陈伟.冶金自动化仪表故障分析与处理对策[J].中国化工贸易，2019，11（1）：219.[2]张申，侯翔宇.冶金工业中自动化仪表的应用研究[J].企业科技与发展，2019（6）：128-129.

文章来源：《冶金与材料》 网址: http://www.yjyclzz.cn/qikandaodu/2020/0529/332.html