现场仪表的干扰及分析处理浅析

现场仪表的干扰及分析处理浅析

梁运航

东莞市九丰能源有限公司 广东东莞 523000

[摘 要]化工企业实际生产运行期间，现场仪表时常会受外部环境所干扰，现场潜在许多干扰源。在一定程度上，干扰源所产生干扰信号，其会通过耦合通道来对仪表产生一定的电磁干扰，这些干扰均会致使测量偏差产生，严重情况下会致使仪表受损，对企业总体生产运行的稳定和安全所造成危害相对较大，若不及时落实排查及处理工作，则必将诱发更为严重的问题。鉴于此，本文主要围绕现场仪表干扰与其分析处理开展深入的研究和探讨，期望可以为后续更多技术工作者和研究学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。

[关键词]现场仪表；干扰；处理；

前言

化工企业当中，仪表仪器从属重要装置，对其总体运行稳定及其安全有着一定影响，但其具体使用过程也往往会受外部各层面因素所影响，以至于干扰问题产生。因而，积极落实现场仪表干扰与其分析处理相关探讨工作，有着一定的现实意义和价值。

1、关于现场仪表常见干扰因素的概述

化工企业实际生产运行期间，现场仪表可能会遭受外部干扰大体上分为横向、纵向这两种类型。横向干扰，即为电磁感应所致垂直干扰；纵向干扰，则为漏电阻所致平行干扰，经供电线路所引入，详细分析如下：

1.1 在横向干扰层面

一是，在突变性电磁场因素层面。化工企业现场仪表的放置点周边通常会有一定的交变磁场出现，如强电流的电网、交流电动装置、大功率变压装置等周边，较高强度的磁场会对仪表所输入的回路导线产生阻断作用，诱发交变电势，化工企业现场仪表实际运行期间便会受到一定的干扰；二是，在高压电磁因素层面。化工企业现场仪表的周边通常会敷设仪表通讯、高压设备、电气动力式等电缆，部分情况则呈同槽敷设，致使干扰电压经输入回路内部分布的电容所产生，以至于产生相对严重的干扰问题现象^[1]；三是，在高频干扰因素层面。输入回路处于带电感或是带电容条件之下，实施闭合断开操作，则触点火花极易产生，火花大多为高频式干扰源，对触发电路实际运作所造成影响极大。但因大部分高压设备均处低频运行状态，故虽受影响会相对小一些。

1.2 在纵向干扰层面

一是，在地电流因素层面。所谓地电流，即大地当中所流动电流。仪表周边若有功率较大电气装置，且该部分装置因部分原因呈较弱的绝缘性，则地漏电这一问题现象极易产生，致使地电流逐渐出现，大地当中不同点则有电位差存在。同时，化工仪表具体使用过程，其所输入回路通常所含接地点为多个，地电流在流过时，其接地点引入一定电位差，以至于威胁仪表的稳定运行；二是，在漏电流因素层面。几种不同的信号线一同传输情况下，因绝缘材料已明显老化漏电，对其它信号势必产生影响，其它信号当中则会引入干扰。以电能为执行手段如电解槽、电热炉等控制系统当中信号传感装置发生漏电，与带电体接触后，干扰问题也会产生。部分仪表及其执行机构中当中，现场端为220V供电，通常会致使电源和信号线发生短路，以至于装置烧坏问题严重。

2. 实例分析

2.1 工况

某企业自100万t／a柴油加氢系统装置投放运行后，0155一K一10lA压缩装置机身振动的测量值时常有无规律化跳变层面问题现象发生，险些触发致使4取2联锁停机发生，严重威胁装置生产运行的稳定性及安全性。若无法尽快查明此问题成因，则会诱发更为严重的问题。故企业迫切需解决振动值突发发生跳变这一难题。现以该企业为例，探讨现场仪表干扰与其分析处理。

2.2 干扰问题分析

技术员依照常规惯例及要求，全面排查仪表自身、控制回路、电线电缆、控制系统的组态，经排查后确认并无异常现象存在。通过对比分析同类压缩装置振动情况监测方案了解到，振动跳变无规律，考虑到可能是因受外部的信号干扰所致。针对信号干扰所致跳变判断达成共识，以干扰信号源排查为重点工作。积极落实备用装置试验分析，信号源实际排查期间，技术员们借助对讲机实时交流过程振动跳变现象发生后引发联锁停机，那么，为验证对讲机信号是否会干扰到压缩装置振动值，技术员采取相应的保护措施过后，对于备用装置实施对讲机的信号干扰现场反复测试，经测试后正式对讲机信号会干扰到压缩装置振动值，即对讲机所产生信号强度及其距离各项因素均会影响到振动，以至于跳变现象发生，严重情况下会诱发联锁停机。干扰试验分析整个过程当中，技术员发现若对讲机处于待机或无人说话状态下，则不会影响到振动，对讲机处于振动探头约2m范围外应用则无影响，而处于1m范围之内则会产生较大的影响；对讲机处于振动探头约20cm内使用，则可达联锁值，此范围和对讲机的电量关联性大，电量越充足，则会产生越大辐射，影响距离便相对远一些^[2]。通过进一步实施干扰分析后了解到，对讲机射频的电磁波，可致使压缩装置仪表元件内的金属磁通量改变，仪表元件当中所产生的感应电压会和仪表的电压信号相互耦合，以至于干扰到仪表。通过对视频监控实施查询，并询问相关的岗位人员，了解到振动跳变这一问题现象发生当天有人在探头周边使用了对讲机，时间符合。经上述试验及排查分析便可确定此机组振动传感装置跳变和对讲机近距离的使用关联性较大。为彻底消除企业生产运行期间同类压缩装置振动跳变潜在隐患问题提供参考或依据。

2.3 处理对策

压缩装置振动跳变具体成因查明后，通过对比可了解到柴油加氢系统装置所用压缩装置潜在一定设计缺陷问题，即为：SA6200A一211型号振动传感装置所输出毫伏级的电压呈较弱信号，易受外部感应电压所干扰；密封插销这种接线方式之下，难以妥善连接金属材质的穿线管，一段传感装置延伸至电缆部分则无法得到屏蔽保护；所用屏蔽电缆为金属丝单股缠绕，电缆屏蔽呈较差效果^[3]；METRIX5535—102型号振动变送装置所输出4～20mA信号，其对应振动峰值，无高/低的通滤波装置，干扰信号极易直接输入至机组整个控制系统当中。知晓外部信号干扰压缩装置振动机理过后，技术员及时告知生产车间，将相关的操作规定确定下来，此类压缩装置操作期间要求全员规范使用其对讲机，岗位员工使用相应对讲机务必要求处于压缩装置2m范围外，防止对讲机所产生的信号对压缩装置振动跳变产生影响，及时将各项规范要求下发至车间班组予以全面执行下去，并将临时性的屏蔽器具制作出来，借助金属丝网来对其振动探头实施电磁屏蔽有效处理，且设于压缩装置上面，实施屏蔽效果现场测试。结合验证结果了解到，借助金属丝网对其振动探头实施电磁屏蔽有效处理过后，其所用对讲机的信号则不再致使机身部位振动值的跳变现象发生，压缩装置正式设屏蔽装置前可维持安全稳定的运行状态。

3、结语

综上所述，化工装置当中现场的仪器仪表整个工作环境往往相对复杂，周围潜在许多的干扰源。设计及使用仪表期间，务必要着重考虑到工作环境各项干扰因素，积极落实各项的有效措施，为运行生产提供安全保障。通过本文对现场仪表干扰与其分析处理所开展的实例分析可进一步知晓，外部信号干扰极大地影响现场仪表的信号及其整个系统，若想彻底处理此干扰问题，相关技术员就需提高警惕，做好成因排查及测试分析，便于尽快找到最佳的解决方案。

参考文献

[1] 魏建财, 朱音. 化工企业的现场仪表管理分析[J]. 华东科技：综合, 2020,14(005):121-122.

[2] 张明辉. 仪器仪表的可靠性分析及抗干扰研究[J]. 化工设计通讯, 2020, 46(001):207-208.

[3] 周桐. 自控仪表系统防干扰因素分析及对策[J]. 中国设备工程, 2020,18(013):228-229.