化工儀表自動化設(shè)備預(yù)防性維護(hù)探討

邱郝俊（蒲城清潔能源化工有限公司，陜西 蒲城 715500）

隨著工業(yè)企業(yè)裝置規(guī)模大型化及運(yùn)行過程控制自動化水平日益提高的實(shí)際情況，確保自動化設(shè)備的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行，減少或避免由于儀表自動化設(shè)備故障造成裝置負(fù)荷波動或系統(tǒng)停車，對于實(shí)現(xiàn)企業(yè)裝置運(yùn)行安全和提高運(yùn)營效率尤為關(guān)鍵。因此，重視將自動化設(shè)備由故障后檢修轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防性維護(hù)，對于實(shí)現(xiàn)儀表及自動化系統(tǒng)運(yùn)行安全極為重要。

1 儀表自動化設(shè)備分級管控

根據(jù)企業(yè)區(qū)域裝置的工藝控制要求，按照儀表設(shè)備在裝置中的重要程度（一般指示C、過程控制B、安全聯(lián)鎖A等）進(jìn)行分級分類，根據(jù)不同類型的儀表設(shè)備制定日常點(diǎn)檢及維護(hù)檢查表，明確不同設(shè)備檢查內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)要求、檢查頻次、維護(hù)周期，檢查人員等。將每臺設(shè)備運(yùn)行管理包機(jī)落實(shí)到人，在均衡考慮維護(hù)人員力量的情況下，保證設(shè)備日常運(yùn)行點(diǎn)檢及維護(hù)管理無遺漏[3]。

對于儀表自動化設(shè)備的公用電源、信號電纜及信號走向，儀表氣源、供電回路等進(jìn)行全面梳理排查。儀表取壓根部閥、閥門用氣源、伴熱管線閥門等進(jìn)行掛牌，確保標(biāo)識、圖紙及提示或禁止性標(biāo)志準(zhǔn)確齊全，對于氣源界區(qū)總閥等必要時可進(jìn)行上鎖作業(yè)，避免由于標(biāo)識等的不清晰導(dǎo)致維護(hù)檢修、人員作業(yè)過程中造成誤操作引起裝置整體性異常停車事件發(fā)生。

對于A/B類關(guān)鍵儀表、閥門設(shè)備及控制系統(tǒng)，提高日常點(diǎn)檢及維護(hù)頻次。每天至少兩次進(jìn)行巡回檢查，特殊及異常天氣情況下應(yīng)適當(dāng)增加檢查頻次。定期對儀表進(jìn)行清理校驗(yàn)、示值比對、儀表控制閥門進(jìn)行動作測試確認(rèn)。確保儀表設(shè)備示值靈、穩(wěn)、準(zhǔn)，閥門動作可靠。利用工藝裝置消缺或設(shè)備停車檢修時機(jī)，對儀表設(shè)備進(jìn)行排污及清理檢查，儀表接線回路各環(huán)節(jié)進(jìn)行全面緊固、清灰及檢查。儀表控制閥門及附件進(jìn)行全面檢查并進(jìn)行聯(lián)合動作測試確認(rèn)。裝置開車前嚴(yán)格進(jìn)行聯(lián)鎖試驗(yàn)及記錄確認(rèn)，保證儀表設(shè)備運(yùn)行及聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)安全可靠。

2 儀表控制閥運(yùn)行管理

作為工藝控制管理的“手腳”，化工企業(yè)中儀表調(diào)節(jié)閥故障發(fā)生率相對較高且故障一旦發(fā)生后會直接影響工藝操作。調(diào)節(jié)閥不同組件間生命周期差異較大，為保證設(shè)備使用效果，減少成本浪費(fèi)，必須做好對調(diào)節(jié)閥生命周期管理。結(jié)合運(yùn)行系統(tǒng)工況對各種調(diào)節(jié)閥使用生命周期進(jìn)行評估和統(tǒng)計，基于不同生命周期制定預(yù)防性維護(hù)計劃，并確定具體維護(hù)內(nèi)容、周期及備件管理方式。如聚乙烯裝置PDS下料系統(tǒng)閥門，氫氣回收裝置等高頻閥門，由于日常動作頻次高，閥門填料老化外漏、執(zhí)行機(jī)構(gòu)密封、推桿斷裂故障的頻次會大幅增加。因此，應(yīng)定期對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行保養(yǎng)，添加潤滑脂、更換密封組件并對推桿連接部件進(jìn)行緊固檢查或受力機(jī)械部位進(jìn)行金屬著色檢測，以保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)各部件的正常。

3 儀表控制系統(tǒng)運(yùn)行管理

作為裝置運(yùn)行及儀表設(shè)備控制的“大腦”系統(tǒng)，搞好控制系統(tǒng)的運(yùn)行管理，對于保證整個自動化設(shè)備的可靠運(yùn)行極為重要。對于DCS、PLC、ITCC及SIS系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)每日至少兩次進(jìn)行檢查，保證系統(tǒng)良好運(yùn)行環(huán)境。并對系統(tǒng)服務(wù)器、操作站等定期進(jìn)行清灰及切換操作。除檢查系統(tǒng)硬件運(yùn)行狀態(tài)外，對系統(tǒng)報警及診斷信息進(jìn)行查看及處理，系統(tǒng)出現(xiàn)的軟故障應(yīng)及時進(jìn)行查看及復(fù)位操作處理。

對于系統(tǒng)供電電源質(zhì)量、接地系統(tǒng)等進(jìn)行定期檢測及確認(rèn)，確保供電電壓范圍等級、冗余模塊、接地系統(tǒng)完好。系統(tǒng)柜內(nèi)接線、端子板進(jìn)行定期緊固檢查，對于動作頻次較高或長期不動作切換的繼電器等應(yīng)參照使用部件使用頻次進(jìn)行更換處理。檢查系統(tǒng)內(nèi)存、硬盤及同步狀態(tài)，確保系統(tǒng)各部件冗余狀態(tài)功能正常，并定期進(jìn)行備份及磁盤清理等。建立生命周期檔案，同時分析其生命周期成本，基于回路使用期限制定科學(xué)維護(hù)措施，以此連接設(shè)備、生產(chǎn)和維護(hù)，降低運(yùn)行成本和故障發(fā)生率，提升設(shè)備在企業(yè)中的綜合應(yīng)用價值[5]。

4 自動化設(shè)備預(yù)防性維護(hù)策略

重視設(shè)備的選型應(yīng)用及施工管理，化工企業(yè)在選擇自控設(shè)備選型過程中，一方面必須保證符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，另一方面要求結(jié)合設(shè)備自動控制程度、流程運(yùn)轉(zhuǎn)特征、生產(chǎn)規(guī)模以及操作規(guī)范等，選擇技術(shù)成熟、功能完善、售后良好以及維護(hù)方便設(shè)備，并且要求設(shè)備滿足相應(yīng)溫度、壓力等級及運(yùn)行工況等要求。設(shè)備的性能、使用效果除運(yùn)行工況及操作環(huán)境外，初期的選型及控制、施工管理及、質(zhì)量驗(yàn)收等對于后期儀表設(shè)備的運(yùn)行管理、備件消耗及成本管控也尤為重要。這就要求具體選擇設(shè)備中，除價格因素外必須重視后期維護(hù)便利性及維護(hù)成本。從而減少設(shè)備故障對企業(yè)運(yùn)行管理造成的影響[2]。

落實(shí)設(shè)備生命周期預(yù)防性維護(hù)，不同環(huán)境下儀表自動化設(shè)備使用壽命存在差異性，環(huán)境對設(shè)備運(yùn)行效果和使用期限存在影響，而與設(shè)備使用期限相關(guān)環(huán)境因素主要是內(nèi)部接觸介質(zhì)和外界空氣，為減少不同工況因素對設(shè)備影響，對設(shè)備壓力、溫度和材質(zhì)等有不同要求。而通過預(yù)防性維護(hù)，實(shí)施相應(yīng)周期性維護(hù)策略，利于提升對相關(guān)影響因素控制。具體進(jìn)行維護(hù)中應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行考慮[1]。

分析儀表自動化設(shè)備生命周期成本，確定具體生命周期，并結(jié)合計算數(shù)據(jù)具體量化設(shè)備維護(hù)與管理，制定預(yù)見性和計劃性設(shè)備維護(hù)與更新方案，強(qiáng)化設(shè)備預(yù)見性維護(hù)主動權(quán)。重視對科學(xué)統(tǒng)計學(xué)方法運(yùn)用，明確同樣環(huán)境條件下自動化設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，并對發(fā)生故障原因進(jìn)行預(yù)測分析，制定維護(hù)處理方案，提前做好相應(yīng)維護(hù)工作以降低故障發(fā)生率[4]。

從儀表自動化設(shè)備應(yīng)用方面進(jìn)行考慮，按類別實(shí)施不同程度預(yù)防性維護(hù)，最大程度上提升關(guān)鍵設(shè)備故障維護(hù)力度，減少設(shè)備故障問題對企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)影響。在此過程中，應(yīng)根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況建立儀表生命周期檔案，對平均故障時間進(jìn)行評估，制定計劃性預(yù)防性維護(hù)時間和周期，定期做好相應(yīng)維護(hù)工作。儀表自動化設(shè)備維護(hù)期間應(yīng)做好風(fēng)險評價，結(jié)合評價結(jié)果和設(shè)備生命周期檔案，確定預(yù)防性維護(hù)時間，并對更換后設(shè)備進(jìn)行全面檢修后進(jìn)行降級使用。

儀表自動化設(shè)備種類多且數(shù)目大，預(yù)防性維護(hù)工作內(nèi)容復(fù)雜。完全依靠人工檢測方式，不僅會浪費(fèi)大量人力物力且難以達(dá)到如期效果。而隨著智能技術(shù)不斷發(fā)展，利用好設(shè)備自診斷技術(shù)及設(shè)備管理系統(tǒng)并將其應(yīng)用于儀表自動化設(shè)備診斷中，可提升診斷效率，降低人力成本。具體應(yīng)用中，可將人工智能儀表與設(shè)備故障診斷技術(shù)相結(jié)合，通過相應(yīng)檢測診斷自動確定設(shè)備異常，并在發(fā)現(xiàn)問題后自動報警或自動處理潛在問題。同時使用中應(yīng)不斷對自診技術(shù)進(jìn)行完善，提升檢測設(shè)備功能，進(jìn)而降低人工方式維護(hù)設(shè)備工作量?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)定期進(jìn)行點(diǎn)檢檢查，保證系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

此外，利用自診斷信息技術(shù)制定預(yù)見性維護(hù)檢修計劃，可更加全面具體的對儀表自動化設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，減少人為檢修中失誤，針對存在的不同問題，進(jìn)行全面有效判斷。對此，相關(guān)人員必須在儀表自動化設(shè)備預(yù)防性維護(hù)中，充分利用自診技術(shù)，發(fā)揮其優(yōu)勢，并不斷對該技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化，從而提升對儀表自動化設(shè)備預(yù)見性維護(hù)力度[6]。

5 結(jié)語

總而言之，化工企業(yè)在使用化工儀表自動化設(shè)備中，為發(fā)揮設(shè)備功能，提高工作運(yùn)轉(zhuǎn)效率，必須關(guān)注設(shè)備本身功能與存在的問題，找出可能發(fā)生的故障，并充分利用有效技術(shù)措施，結(jié)合實(shí)際情況，制定預(yù)防性維護(hù)措施，減少設(shè)備因素導(dǎo)致的因素，提升其應(yīng)用效率，為化工企業(yè)正常運(yùn)營和發(fā)展提供助力。