Étapes d’analyse des pannes courantes des systèmes de instruments sur site

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　　Actuellement, avec l’amélioration continue du niveau d’automatisation dans les secteurs de la pétrochimie, de la sidérurgie, de la papeterie, de l’alimentation et de la pharmacie, des exigences plus élevées sont formulées en ce qui concerne les compétences techniques du personnel chargé de la maintenance des instruments sur site. Afin de réduire le temps de traitement des pannes des instruments, d’assurer une production sûre et d’améliorer la rentabilité, nous présentons ci-dessous quelques expériences en matière de maintenance sur site des instruments, à titre de référence pour les techniciens chargés de leur entretien. 　　I. Étapes de base d’analyse des pannes des systèmes d’instruments en site : Les paramètres mesurés par les instruments en site sont généralement répartis en quatre catégories : température, pression, débit et niveau de liquide. 　　Nous allons maintenant analyser les différentes pannes des instruments de terrain en fonction des paramètres de mesure. 　　1. Tout d’abord, avant d’analyser les pannes des instruments sur site, il est nécessaire de comprendre en profondeur le processus de production, les méthodes et conditions de fabrication du système d’instruments concerné, ainsi que le concept de conception et les intentions derrière celui-ci. Il faut également connaître la structure, les caractéristiques, les performances et les exigences en termes de paramètres du système d’instruments. 　　2. Avant d’analyser les pannes du système de instruments sur site, il est nécessaire de s’informer auprès des opérateurs sur la charge de production et les variations des paramètres des matières premières, d’examiner les courbes d’enregistrement des instruments défectueux et de procéder à une analyse globale afin de déterminer la cause de la panne. 　　3. Si la courbe d’enregistrement du instrument est une ligne plate (une ligne sans aucun changement est appelée ligne plate), ou si la courbe, qui était auparavant ondulée, devient soudainement une ligne droite ; le problème se trouve très probablement dans le système d’instruments. Car la plupart des instruments de mesure actuels sont des systèmes informatiques DCS, dotés d’une sensibilité très élevée, qui permettent de détecter avec grande précision les variations des paramètres. À ce moment, on peut modifier artificiellement les paramètres de la procédure pour observer l’évolution de la courbe. S’il n’y a pas de changement, on peut en déduire que le système d’instruments est défectueux ; s’il y a des changements normaux, on peut en déduire que le système d’instruments ne présente pas de problème majeur. 　　4. Lorsque les paramètres du procédé sont modifiés, on observe parfois une rupture brutale de la courbe enregistrée ou un saut vers la valeur maximale ou minimale ; dans ce cas, le problème provient souvent du système de mesures. 　　5. Avant l’apparition de la panne, la courbe enregistrée par le instrument montrait une évolution normale ; après l’apparition de fluctuations, la courbe devient irrégulière ou rend le système difficile à contrôler, au point que même une manipulation manuelle n’est plus possible. Dans ce cas, la panne peut être causée par le système de contrôle du processus. 　　6. Lorsqu’on constate que les instruments affichés par le DCS ne fonctionnent pas correctement, on peut se rendre sur place pour vérifier les valeurs indiquées par les mêmes instruments visuels ; si leurs différences sont importantes, il est très probable qu’il y ait un défaut dans le système d’instruments. 　　En somme, lors de l’analyse des causes de panne des instruments sur site, il convient de prêter une attention particulière aux changements de caractéristiques de l’objet de contrôle et de la vanne de commande étudiés, car ceux-ci peuvent être à l’origine des pannes du système d’instruments sur site. Par conséquent, nous devons examiner et analyser attentivement les systèmes de instruments sur site ainsi que les systèmes de contrôle du processus, afin d’identifier la cause. 　　II. Étapes d’analyse des pannes du système de contrôle des instruments pour les quatre principaux paramètres de mesure :
1. Étapes d’analyse des pannes du système d’instruments de contrôle de la température
Lors de l’analyse des pannes du système d’instruments de contrôle de la température, il convient de prêter attention à deux points : ces instruments utilisent le plus souvent des instruments électriques pour la mesure, l’indication et le contrôle ; de plus, la mesure effectuée par ces instruments présente souvent un grand retard. 　　(1) Lorsque la valeur indiquée par le système de mesure de température passe soudainement à sa valeur maximale ou minimale, il s’agit généralement d’une panne du système de mesure. Comme le système de capteurs de température présente un grand retard de mesure, il n’y a pas de changements brusques. À ce stade, les causes de panne sont le plus souvent une rupture du thermocouple, de la résistance thermique ou des fils de compensation, ou un dysfonctionnement de l’amplificateur du transmetteur. 　　(2) Le système d’instruments de contrôle de température montre des oscillations rapides, souvent dues à une réglage inadéquat des paramètres PID de contrôle. 　　(3) Des fluctuations lentes et importantes sont observées sur le système d’instruments de contrôle de la température ; cela est très probablement dû à des changements dans les opérations de traitement. Si aucune modification n’a eu lieu dans les opérations de traitement, il s’agit alors très probablement d’une panne du système de contrôle des instruments lui-même. 　　(4) Étapes d’analyse des pannes du système de contrôle de température lui-même : Vérifier si le signal d’entrée de la vanne de régulation change ; si le signal d’entrée ne change pas et que la vanne de régulation fonctionne, c’est que la membrane de la tête de la vanne est endommagée ; vérifier si le signal d’entrée du positionneur de la vanne de régulation change ; si le signal d’entrée ne change pas mais que le signal de sortie change, c’est que le positionneur est défectueux ; vérifier si le signal d’entrée du positionneur change, puis examiner si la sortie du régulateur change également ; si le signal d’entrée du régulateur ne change pas mais que sa sortie change, il s’agit alors d’une panne du régulateur lui-même. 　　2. Étapes d’analyse des pannes du système de instruments de contrôle de pression 　　(1) Lorsque les indications des instruments du système de contrôle de pression présentent des oscillations rapides, il convient d’abord de vérifier s’il y a eu des changements dans le fonctionnement du processus ; ces changements sont généralement causés par des problèmes dans le fonctionnement du processus ou par une mauvaise réglage des paramètres PID du régulateur. 　　(2) Lorsque l’indication des instruments du système de contrôle de pression devient bloquée, que la pression change ou non en fonction des opérations de traitement, la panne se situe généralement dans le système de mesure de la pression. Il faut d’abord vérifier s’il n’y a pas d’obstruction dans le système de tuyaux de mesure de la pression ; en l’absence d’obstruction, on examine si le système de sortie du transmetteur de pression présente des variations ; s’il y a des variations, la panne réside dans le système d’indication de mesure du contrôleur. 　　3. Étapes d’analyse des pannes du système d’instruments de contrôle du débit 　　(1) Lorsque la valeur indiquée par le système d’instruments de contrôle du débit atteint son minimum, il faut d’abord vérifier les instruments de mesure sur site ; s’ils fonctionnent normalement, la panne se situe dans l’instrument d’affichage. Lorsque l’indication des instruments de mesure sur site est également à son minimum, il convient de vérifier l’ouverture de la vanne de régulation. Si cette ouverture est nulle, il s’agit généralement d’une panne entre la vanne de régulation et le régulateur. Lorsque les instruments de mesure sur site indiquent une valeur minimale et que l’ouverture de la vanne de régulation est normale, la cause du problème est très probablement un manque de pression dans le système, un bouchon dans les conduites du système, une pompe incapable de fournir suffisamment de fluide, la cristallisation du milieu, ou une mauvaise manipulation. En cas de panne liée aux instruments, les causes possibles sont : un bouchon dans le conduit de mesure de pression positive du débitmètre à plaque orifice ; une fuite dans la chambre de pression positive du transmetteur de différence de pression ; pour les débitmètres mécaniques, un blocage des engrenages ou un bouchon dans le filtre, etc. 　　(2) Lorsque la valeur indiquée par le système de instruments de contrôle du débit atteint sa valeur maximale, les instruments de mesure détectent également souvent cette valeur maximale. À ce moment-là, on peut régler manuellement la vanne de commande pour l’ouvrir ou la fermer davantage ; si le débit diminue, cela est généralement dû à des raisons liées aux opérations de traitement. Si la valeur du débit ne diminue pas, c’est dû à un problème du système de mesure. Vérifiez si les vannes de régulation du système de contrôle du débit fonctionnent correctement ; vérifiez que le système de pression de mesure du dispositif est en bon état ; vérifiez également que le système de transmission des signaux du dispositif fonctionne normalement. 　　(3) Si les valeurs indiquées par le système de instruments de contrôle du débit fluctuent fréquemment, on peut passer en mode manuel. Si les fluctuations diminuent, c’est dû à un problème avec les instruments ou à des paramètres PID inadaptés ; si les fluctuations persistent, c’est dû à des problèmes liés aux opérations de traitement. 　　4. Étapes d’analyse des pannes du système de instruments de contrôle du niveau de liquide
(1) Lorsque la valeur indiquée par le système d’instruments de contrôle du niveau de liquide atteint sa valeur maximale ou minimale, on peut d’abord vérifier si l’instrument de mesure fonctionne normalement. Si l’indication est normale, on passe le contrôle du niveau en mode manuel à distance pour observer l’évolution du niveau. Si le niveau du liquide peut être stabilisé dans une certaine plage, le problème réside dans le système de contrôle du niveau ; si le niveau ne peut pas être stabilisé, il s’agit généralement d’un défaut du système de traitement, et il faut chercher les causes du côté du processus. 　　(2) Lorsque les indications de l’instrument de contrôle de niveau à différence de pression ne coïncident pas avec celles de l’instrument d’indication directe sur site, vérifiez d’abord si l’instrument d’indication directe fonctionne correctement. Si ses indications sont normales, vérifiez s’il y a des fuites dans le liquide de remplissage du tube de transmission de la pression négative de l’instrument de niveau à différence de pression ; en cas de fuite, remplissez à nouveau et réglez le point zéro ; en l’absence de fuite, il est possible que la valeur de déplacement négatif de l’instrument soit incorrecte, ajustez alors cette valeur afin que les indications de l’instrument soient normales. 　　(3) Lorsque les valeurs indiquées par le système de capteurs de niveau varient fréquemment, il convient d’abord d’analyser la capacité de l’objet contrôlé par le niveau afin de déterminer la cause du problème ; une grande capacité est généralement due à une panne du capteur. Pour les capacités faibles, il faut d’abord analyser s’il y a des changements dans les conditions de fonctionnement du processus ; en cas de changement, il est très probable que ce soient les fluctuations causées par le processus. En l’absence de changement, cela peut être dû à une panne du instrument.