仪表运行维护提升策略
作者：张建新 本文摘自：仪表圈组织编写《仪表问答360》（四）
一、前言
仪表预防性工作包含预知性维修、预防性维护、故障检修，目的为确保仪表及控制系统 稳定运行，保证仪表设备在合理的环境下运行，维持仪表设备的固有可靠性，注重新工艺、 新技术的引入和应用，提升仪表设备的运行可靠性，降低仪表缺陷造成的生产波动及应急抢 修。以KPI (关键绩效指标)为引领，定期开展 KPI 分析工作，评估预防性工作绩效，并 持续优化改进。
二、仪表运行维护的主要原则
(1)分级管理。对仪表设备进行分级，根据不同级别制订相应的管理和维护策略。
(2)巡检制度。开展日常巡检工作，及时发现并解决问题，确保仪表的稳定运行。
(3)定期维护。制订合理的维护计划，包括日常检查、清洁和必要的维修工作。根据仪 表设备状态和环境特点，有计划地进行定期性维护工作，以减少突发故障。
(4)备件管理。建立合理的备件机制，确保关键备件的及时供应，减少因备件不足导致 的停机时间。
(5)专业培训。提高仪表运维人员的专业素质，确保他们能够正确操作和维护仪表。通 过加强培训，提升对仪表预防性维护工作重要性的认识，增强管理和维护意识。
(6)环境控制。科学布置仪器环境，避免腐蚀性环境、雷击和极端温度对仪表的影响。 在冬季采取有效措施控制仪表及取压线温度，防止冻凝造成的损害。实施仪表防雷系统工程 措施，保护仪表免受雷击损害。确保电气连接的安全性，避免电源故障对仪表造成影响。
(7)失效分析。对常见故障类型进行分析，制订针对性的预防和应对措施。建立仪表设 备失效数据库，为维护提供依据，并通过数据分析优化维护策略。建立健全失效处理制度流 程，快速响应并解决仪表故障。
(8)技术升级。积极引进智能仪表和先进技术，提高仪表的自动化水平和性能。
通过上述策略的实施，可以有效提升仪表的运行维护效果，确保生产过程的稳定性和安 全性。同时，这些措施也有助于延长仪表的使用寿命，降低维护成本，提高整体的生产 效率。
三、预防性维护策略
仪表预防性维护策略是仪表设备长周期平稳运行的关键。以下是各主要类型仪表预防性 维护策略。
1. 定期检验
(1)定期检定/校准。固定式可燃及有毒气体报警器、贸易结算计量仪表、国(省)控 污染源在线环保监测仪表 (CEMS 、COD 、VOC 、 氨氮等)、能源及物料计量仪表等，按国 家计量规范要求每年或每一检修周期进行一次非强制检定或校准，保证量值准确。
(2)定期校验。在装置运行期间，联锁回路、控制回路、与产品质量相关的测量回路中的压力(差压)变送器、压力(差压)开关、无旁路流量仪表、无旁路调节阀、在线分析仪 表、外浮筒液位计、带套管温度仪表、外贴式物位计、控制系统等每一检修周期校验一次。
2. 定期检查
(1)固定式可燃及有毒气体报警器零点检查、控制系统负荷检查，每月进行一次。
(2)对SIS (安全仪表系统)的SOE (事件顺序记录)进行检查，检查内容包括频繁报 警、开路/短路报警、SOE 功能是否正常等，每月进行一次。
(3)对仪表进水情况进行检查，夏季每月一次，平时一季度一次。
(4)对高频动作阀门填料及电磁阀排气进行检查，每季度进行一次。
(5)每月完成一次可燃气体报警系统设备的巡检工作，检查GDS 相关设备及声光报警 是否正常。
3. 定期试验
(1)辅操台灯屏及音响试验每月进行一次。
(2)固定式可燃及有毒气体报警器通气试验每年两次，气体报警器进行非强制性检定或 校准可替代一次通气试验。
(3)对具备试验条件的切断阀，应进行开关动作试验，动作试验每年一次。对不具备切 出或手动大幅调整阀位的切断阀及紧急放空阀，待停工或消缺机会时进行动作测试。
(4)对就地控制系统液晶屏进行按键试验，通过触发非控制键检查液晶屏运行情况，每 半年进行一次。
4. 定期润滑
对控制阀进行润滑，每半年进行一次。
5. 定期清扫
(1)对机柜间及在线分析小屋空调过滤网、室外机散热片进行清扫，每半年进行一次。
(2)对控制系统机柜过滤网进行清理，大修或窗口检修期间对机柜风扇进行清扫。
(3)对工程师站、操作站等上位机主机进行清扫，每年进行一次。
(4)对光学测量仪表镜片进行清理，每半年进行一次。如果在生产期间设备无法拆除， 则检修进行清理。
6. 控制系统检查
(1)检查控制器、卡件运行及状态指示灯正常；电源卡件指示灯正常，无异常发热情 况；后备电池有效。检查控制器固件版本与在用软件版本相匹配并做好记录。
(2)检查控制系统负荷情况： SIS 逻辑控制器响应时间宜为100～300ms, 逻辑控制器 中央处理单元负荷≤50%;DCS 控制器负荷≤60%,通信负荷满足设计指标和规范要求。
(3)诊断硬件运行情况，检查各种IO 卡件、端子板、通信接口卡件、网络交换机、连 接电缆等工作正常。
(4)检查操作站人机界面操作、声光报警、历史数据记录显示等功能正常；检查主机防 护白名单策略软件报警；检查硬盘剩余空间是否满足要求。
(5)检查机柜、操作台等门锁完好，钥匙齐全并规范存放。
(6)每月进行一次控制系统全面检查；每日进行一次控制系统软硬件运行状态完好性巡 回检查；每周进行一次针对日巡回检查结果的再抽查。
7. 控制阀检查
(1)气源及过滤减压阀：检查气源是否带水，压力是否正常，有储气罐的检查蓄压功能 是否正常；检查气源风管接头处、过滤减压阀、小风表、气源球阀铅封(或锁定手柄固定) 等附件是否存在破损或泄漏。
(2)定位器：定位器及反馈杆安装是否牢固，反馈杆是否存在磨损，定位器环境温度是 否超运行要求。
(3)回讯器：回讯开关安装是否牢固，回讯器与阀杆是否同心。
(4)电磁阀：电磁阀环境温度是否超运行要求；排气口消声器是否脏污。
(5)执行机构：检查阀门膜头或气缸是否存在漏气、串气现象，动作是否顺畅、到位； 防水设施是否完好；检查手轮固定插销及切换手杆、切换过程是否正常、灵活，并做润滑处 理；长行程执行机构是否定期加油润滑处理。
(6)阀体：检查阀体是否存在腐蚀及漏点；检查阀门填料是否泄漏；检查保温是否完 好；检查阀门支撑结构是否完好。
(7)采用肥皂水或其他检漏液体对仪表风系统进行检漏，每季度进行一次。
(8)检查阀门定位器、回讯器、电磁阀、阀位开关端子腐蚀锈蚀情况并进行处理；检查 密封是否良好，端子是否紧固，并进行重新密封处理。
(9)控制阀运行工况：检查长期处于小开度(直行程<10%,角行程<10°)、振荡、超 压差、超温等不符合设计工况的情况，采取工艺调整、阀门改进等措施。
(10)控制阀检查频次，结合各企业实际情况、控制阀的分级情况，可以一个季度检查 一次或一个月检查一次。
8. 离线检测
(1)红外温度检测。
①对电源柜、系统柜、端子柜、安全栅柜、网络柜等机柜内的电子设备，每月至少开 展一次红外成像检测。
②对达到使用寿命80%的220V AC、24V DC等电磁阀(停机电磁阀、 A 类设备电磁 阀),每季度至少开展一次红外温度检测。
(2)接地环路电阻检测。采用便携式接地环路电阻测试钳表，每年一次对控制系统机柜 (包括就地控制柜)工作接地汇流排和保护接地汇流排的接地干线进行检测，连接电阻不应 大于1Ω。
(3)仪表风露点检测。仪表风系统为气动执行机构的动力源，宜采用便携式露点检测仪 对仪表风露点进行离线检测。
9. 季节性及其他维护
季节性维护及其他工作主要包括防雷、防雨防潮、防高温、防风防汛、防冻防凝、防小 动物、防尘等。
(1)防雷。在雷电季节前开展防雷检查工作。根据仪表及控制系统具体情况制订防雷应 急处置预案，并加强演练。
(2)防雨防潮。
①检查仪表机柜间温湿度，检查机柜间、分析小屋空调、抽湿机的运行情况。
②检查机柜间屋顶防水情况、屋顶排水口通畅情况，检查机柜间电缆口封堵情况。
③检查电缆沟进水情况，沟内电缆不得浸没在水中。
④检查现场控制柜、现场仪表接线箱、接线盒的密封情况，防止水汽渗入。
⑤检查电缆保护管、防爆挠性管及格兰头密封完好情况。
⑥检查气动执行机构防水设施完好情况。
(3)防高温。
①高温季节期间对室外控制系统红外成像检测宜增加频次。
②高温季节期间对电磁阀红外测温宜增加频次。
③对处于高温暴晒部位的仪表及控制系统宜考虑防(耐)高温措施。
④检查仪表机柜间、分析小屋温度控制是否满足要求；检查机柜风扇、分析小屋排风 扇运行是否正常。
⑤应加强对现场机柜(控制箱)正压通风、旋风制冷系统检查。
(4)防风防汛。
①大风天气、夏季暴雨天气前应检查仪表电缆桥架及盖板、高处仪表及附件、仪表管 线的牢固情况；异常天气下对高处、风口处现场仪表及表箱加大检查频次。
②检查机柜间门窗、现场控制柜柜门、仪表箱门是否关闭严密。
③检查应急物资准备、防洪排涝设备的完好情况。
④制订防风防汛应急处置预案，并组织演练。
(5)防冻防凝。
①及时处理仪表取压管线及伴热管线的跑冒滴漏，以减少因仪表隔离液流失造成的仪 表故障。对所有伴热管线提前进行通汽试运行，发现泄漏及时进行补漏或更换处理。
②生产装置上所有物料介质的取压管道内采用隔离液的，应灌充隔离液，隔离液应满 足相关专业规范；对非灌充隔离液的取压回路应定期排凝，并做好记录。
③检查现场常规仪表、阀门定位器、电磁阀、防爆接线盒、现场PLC、 机柜室进线口 防水情况，有密封胶的位置检查密封胶是否封堵好，防止雨水渗入导致测量和控制异常，发 现异常及时处理并做好记录。
④检查易冻、易凝、在风口位置的出口封包、引压管线、变送器接压部分保温伴热情 况，确保保温伴热的管道、外保温应完好无损，并涂有油漆，发现异常及时处理并做好 记 录 。
⑤对仪表切断阀门配备风罐及所有的控制阀门空气过滤器排凝一次，并做好记录。
⑥停用仪表变送器引压管线应关闭入口阀，打开底部排凝阀。停用控制阀要求关闭上、 下游阀，打开排凝阀。
⑦对疏水器进行全面检查和保养，发现问题及时更新，防冻防凝期间每周检查疏水器 疏水状态，疏水应是间歇出水状态，发现问题及时处理。若需保温蒸汽直排，可挂牌说明。
⑧检查仪表冲洗油、隔离液系统，提前储备隔离液，投用隔离液、冲洗油系统，及时 发现处理系统管路问题。高压冲洗油系统及时投用伴热。
⑨对于第一次零摄氏度以下、冬季大风、最低气温达到-5℃以下或急剧降温时，运维 单位启动应急保运预案，夜间及节假日增加值班人数，及时处理各类仪表故障，确保仪表运 行正常。同时，应检查现场仪表槽盒是否固定好，以免受冬季大风影响而坠落，造成安全 事 故 。
⑩停工装置的仪表全面检查一次，检查仪表的防护是否按照方案完成，对仪表伴热进 行吹扫，避免积液，装置留守人员做好定期检查。对投用仪表风系统做好检查排放。
(6)防小动物。
①对机柜间、分析小屋等电缆进线口及其他孔、洞进行封堵。
②机柜间的门窗应保持完好，关闭严密。
③仪表机柜间门口应安装可拆卸挡鼠板。
④在机柜间内沿墙角边或地板下方定制化摆放适当数量的捕鼠设施，并定期检查。
(7)防尘。防尘工作重点部位为处于沙尘天气较多的地区，环境中存在粉尘的热电、焦 化及煤化工等装置。
①沙尘天气来临前，做好相应的防护工作。
②定期打扫机柜间和工程师室内卫生。
③机柜间门窗应关闭严密，机柜间进线口、仪表控制机柜底部、现场接线箱封堵严密。
10. 专项维护
(1)中间接线箱。中间接线箱接线端子(每检修周期)紧固，线号及标识整改，箱体密 封圈更换，根据安装环境必要时增加防雨罩。
(2)联锁系统。
①罐根阀用于联锁切断阀或调节阀，维护单位应做好定期动作试验及保养工作，生产 单位应创造条件。
②日常巡检过程中对联锁系统 SOE 进行检查，主要检查 SOE 软件运行情况、异常报 警情况。
③联锁系统逻辑图纸、接线图等相关图纸、资料、台账应齐全、准确。
④联锁仪表(含安全栅、继电器)应设置明显的警示标识，接线箱及机柜内的端子宜 设置标识。
(3)仪表引压管。
①对碳钢材质引压管检查外防腐及腐蚀减薄情况。
②仪表引压管检查范围应覆盖取压一次阀后所有取压管线及管阀件，并协助配管/设备 专业开展一次阀及阀前小接管检查。
③压缩机引压管检查随压缩机检修执行。
(4)仪表电缆。大修或窗口检修期间对关键回路或重要回路的电缆进行绝缘检测。
(5)仪表线路。与绝热的工艺设备和管道的绝热层表面之间的距离应大于200mm, 与其 他工艺设备、管道的表面之间的距离应大于150mm 。高温设备旁仪表电缆应每半年检查一次。
(6)机组仪表(随压缩机检修执行)。
①振动仪表、位移仪表安装前进行校验，安装选择线性段中心点。
②转速探头使用转速探头校验仪进行校验；测速齿盘光洁度满足测量要求。
③对于漏油的机组探头(包含转速、温度、振动探头),利用机组开盖机会安装或更换 防漏油组件。
④机组仪表引线敷设路径转弯处边缘应圆滑，不应有锐角。
(7)阀门执行机构的内窥镜检查。
①检查执行机构内部是否有进水现象。
②检查执行机构内壁是否有锈蚀。
③检查执行机构膜片、弹簧是否完好。
(8)电动阀预防性检修策略。
①检查电动阀电缆进线密封封堵是否正常，逐步将电缆进线口更换为电缆密封接头密封。
②具备试验条件的进行动作试验。每年一次，集中在雨季前完成。
各类仪表的定期检查频次，结合各企业实际仪表分类、分级情况，可以酌情进行调整和优化。
四、预知性检修策略
目前来看，预防性维修向预知性维修方向转变是提升仪表及控制系统运行维护效率和设备可靠性，进一步实现监、运、检统一集成管理的必由之路。基于智能仪表状态监测和故障 诊断的预知性检修主要是根据仪表设备本身的状态监测数据和故障诊断信息，指导开展检修 工作。目前流行的主要做法是通过仪表设备管理系统[如艾默生 (AMS)] 实现仪表设备运 行状态评估和分析研判，针对结果展开维护工作。
五、故障维修策略
设备或零部件完全或部分丧失原有功能、不能正常运行的状况称为设备故障。故障维修 是设备发生故障后进行的非计划性维修。故障后果不严重，即故障对生产影响较小的仪表设 备采用事后维修策略。
仪表的运行和维护是确保企业自动化系统设备稳定性和可靠性的关键。通过仪表运行维 护策略的实施，结合故障诊断和失效分析，通过新技术和管理提升的加持，不断优化和改进 运维策略，提升仪表设备的运行稳定性和本质可靠性，降低故障率，保障企业长周期安全、平稳、优质运行，进而实现企业核心竞争力的提升。
附表1 仪表定时性工作清单
附表2 仪表专业工作策略及预防性工作计划
