自动化检测仪表可靠性分析

自动化检测仪表可靠性分析

发表时间：2019-07-16T14:29:08.360Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：范长民1 白新波2 廉和国3 [导读] 摘要：随着工业自动化的快速发展，现场检测仪表也与时俱进，智能化、数字化等仪表蓬勃发展。

(1、大庆油田天然气分公司油气储运一大队大庆市 163000;2、大庆油田天然气分公司油气加工六大队大庆市 163000;3、大庆油田天然气分公司油气加工五大队大庆市 163000)

摘要：随着工业自动化的快速发展，现场检测仪表也与时俱进，智能化、数字化等仪表蓬勃发展。针对仪表的基本性能，主要从多方面对压力、温度、液位、安全监测几类仪表的可靠性进行了综合分析，有利于仪表的正常运行，也为相关工作提供参考和依据。

关键词：自动化仪表、可靠性、接地、干扰

前言近几年来，随着新工艺、新技术的发展，在生产现场中采用了大量的自动化仪表，提高了企业的生产技术水平。但由于多数生产现场所处环境相对恶劣，对仪表的可靠性提出了更高的要求。因此，有必要对仪表的可靠性进行综合分析，有针对性地采取各种措施，切实保障仪表长期正常平稳运行，确保安全生产。

1、压力仪表

电容式和单晶硅谐振式智能压力变送器，主要用于生产过程中各点的压力测量，它们都具有测量准确度高，性能稳定的优点，在使用过程中故障率一直比较低，得到了广大仪表维护人员的好评。通过多年的工作总结归纳，影响其可靠性的主要因素有： 1.1安装中最常见的三种现象：①露天安装的压力变送器，防爆接头连接不紧密，导致雨天雨水渗入变送器接线腔，造成仪表故障或输出电流异常；②变送器接线腔空间狭小，信号电缆接入变送器后会留有余量，接线完毕恢复仪表接线盒盖时造成电缆挤压破损，引起短路，使仪表故障或输出电流异常；③个别变送器信号电缆未用整根电缆，留有中间接头，使用一段时间后，导致中间接头氧化、腐蚀，造成仪表无法供电或信号异常。

1.2接地部分仪表外壳未接地、接地螺钉连接不牢、接地螺钉腐蚀等，导致雷击时电荷无法快速释放，造成仪表损坏。

1.3使用最典型的就是由于频繁单边吹扫，导致差压变送器的传感器损坏。这样的案例比较多。由于在用的差压变送器多为智能变送器，设计也具备全量程的单边受压能力，使一些使用者错误地认为可以无限制的单边承压，时间一长就导致膜片损伤或变形，使仪表损坏或出现较大测量偏差。

2、温度仪表

铂热电阻配合温度变送器是温度测量的主要类型，铂热电阻价格低，稳定性好。影响其可靠性的主要因素有： 2.1安装中最常见的几种现象：①防爆接头连接不紧密或方向有误，导致雨水渗入铂电阻接线腔，导致上传电阻值变化，造成测量异常；②接线腔空间狭小，信号电缆接入铂电阻后留有余量，接线完毕恢复接线盒盖时造成电缆挤压破损，引起短路，使仪表测量异常；③输出端子接线不牢，造成测量波动。

2.2电阻插入深度偏差过大，很多铂电阻都参与天然气流量计算，根据行业标准的有关规定，一些小口径的管线达不到插入深度要求，从而造成测量偏差。

2.3部分温度变送器（隔离器）热稳定性不够好，其标称准确度等级可达到0.2级，但在使用中实际达不到该指标，导致测量误差超差。

3、液位仪表

3.1浮筒式液位变送器用于生产现场测量大型储罐的介质液位，测量环境比较恶劣，而浮筒式液位计属于变浮力式液位计，介质密度和清洁程度对测量都有影响。主要因素有：介质中杂质偏多，影响了浮筒的上下移动，造成测量偏差；个别型号弹簧式浮筒液位计材质不够好，在含硫量较高的环境下造成浮筒挂钩腐蚀断裂，浮筒坠入底部，致使液位无法测量；计算中介质密度和筒体压力与实际情况有较大差别，造成测量偏差；筒体外部缺少保温措施，冬季生产中，气温过低时生成天然气水化物，导致浮筒冻堵，产生虚假液位。

3.2雷达式液位计是通过计算电磁波到达液体表面并反射回接收天线的时间来进行液位测量的。雷达液位计采用的是非接触测量的方式，影响其可靠使用的主要就是干扰电磁波发送、反射、接收环节的因素主要有：液位波动较大，引起测量波动；液面变化产生较多泡沫，电磁波产生散射或无法穿透，产生虚假液位；部分测量介质中介电常数较大的杂质附着于探针上，也会使电磁波无法穿透而返回，产生虚假液位；液位计在安装时或者使用中时，因受外力作用，其探针接触到液位计外筒体壁，产生虚假液位。

3.3差压式液位计是利用容器内的液位改变时，由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的，实际上就是通过液柱的压差来反映液位的。通过液柱压强计算公式可知，影响测量的最直接因素就是介质的密度和液柱的高度。在实际使用中主要表现有：实际介质密度与计算压差时的密度不一致，引起量程设置错误，最终产生测量错；液柱高度取值错误，造成量程设置错误，导致测量值错误；液位计安装位置发生变动后，未考虑零点迁移，未及时更换量程，造成测量偏差；安装有平衡阀的变送器，平衡阀关闭不严或内漏，导致测量偏差。

4、安全监测仪表

安全监测仪表用于检测生产现场环境中的可燃气体、有毒有害气体的浓度，确保生产和人员安全。影响气体检测仪表可靠使用的主要因素有：接地问题，个别可燃气体检测仪表的外壳和端子分别接地在强电和弱电的两个接地网上；安装问题，防爆接头连接不紧密，导致雨天雨水渗入仪表接线腔，造成仪表损坏；检测校验、使用维护不当。

结束语：仪表可靠性是在使用中得以实现的，它是相对和不断发展的。因此，要提高自动化仪表的可靠性，不能只关注仪表本身，而应当从设计、选型、安装、应用环境、维修维护等多个环节全面分析，从中找出影响仪表可靠使用的各种因素，并采取相应的措施加以解决，在动态过程中提高仪表的可靠性，最大限度确保安全生产。

作者简介：

范长民：男，大庆油田天然气分公司储运一大队，仪表维修技师，专长流量仪表维修维护工作。

白新波：男，大庆油田天然气分公司油气加工六大队，仪表维修技师，专长常规检测仪表维修维护作。廉和国：男，大庆油田天然气分公司维修三厂，仪表维修技师，专长常规检测仪表维修维护工作。