Étapes d’analyse des pannes des instruments

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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, cet article présente 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 sur site 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 faut s’informer auprès des opérateurs sur la charge de production et les variations des paramètres des matières premières, examiner les courbes d’enregistrement des instruments défectueux, et effectuer une analyse globale afin de déterminer la cause de la panne. 　　　　3. Si la courbe enregistrée par le instrument est une ligne horizontale (une ligne sans aucun changement est appelée ligne horizontale), ou si la courbe, qui était auparavant ondulée, devient soudainement une ligne droite ； Le problème provient très probablement du 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 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 variations normales, on peut en déduire que le système de mesure ne présente pas de gros problèmes. 　　　　4. Lorsque les paramètres du procédé sont modifiés, on observe parfois des sauts brusques de la courbe enregistrée vers la valeur maximale ou minimale ; les pannes se produisent alors souvent dans le système de mesures. 　　　　5. Avant l’apparition de la panne, la courbe enregistrée par le instrument montrait toujours un comportement normal ; 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 leur différence est importante, 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 variations des caractéristiques de l’objet de contrôle et de la vanne de contrôle étudiés, car celles-ci peuvent être à l’origine des pannes du système d’instruments sur site. Par conséquent, nous devons prendre en compte à la fois le système de instruments sur site et le système de contrôle du procédé, les analyser attentivement 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 tout d’abord de prêter attention à deux points : les instruments de ce système utilisent majoritairement des instruments électriques pour la mesure, l’indication et le contrôle ； Les mesures des instruments de ce système sont souvent très en 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 encore un dysfonctionnement de l’amplificateur du transmetteur. 　　　　(2) Le système d’instruments de contrôle de température montre des oscillations rapides, généralement dues à une réglage inadéquat des paramètres de contrôle PID. 　　　　(3) Des fluctuations importantes et lentes 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, la vanne de régulation fonctionne, et il y a fuite dans la membrane de la tête de la vanne ； Vérifier si le signal d’entrée du positionneur de la vanne de régulation change. Si le signal d’entrée ne change pas et que le signal de sortie change, le positionneur est défectueux ； Vérifiez si le signal d’entrée du positionneur a changé, puis vérifiez s’il y a un changement à la sortie du régulateur. Si l’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 les opérations de traitement ; ces changements sont le plus souvent causés par des problèmes liés aux opérations de traitement ou à une réglage inadéquat des paramètres PID du régulateur. 　　　　(2) Lorsque les indicateurs du système de contrôle de pression montrent une ligne morte, 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 y a un bouchon dans le système de tuyaux de mesure de la pression ; s’il n’y en a pas, il convient de vérifier si le système de sortie du transmetteur de pression présente des variations ; s’il y en a, 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 : le débitmètre à différence de pression à plaque orifice pourrait présenter un bouchon dans le conduit de mesure de pression en pression positive ； Fuite dans la chambre de pression positive du transmetteur de différence de pression ； Les compteurs de débit mécaniques sont affectés par un blocage des engrenages ou un bouchon du 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 alors si les vannes de régulation du système de contrôle du débit fonctionnent correctement ； Vérifier si le système de mesure de pression du tableau de bord fonctionne correctement ； Vérifier si le système de transmission des signaux du tableau de bord fonctionne correctement. 　　　　(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 capteurs de niveau 　　　　(1) Lorsque la valeur indiquée par le système de capteurs de niveau atteint sa valeur maximale ou minimale, on peut d’abord vérifier si les capteurs fonctionnent 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 rester stable dans une certaine plage, la panne se situe dans le système de contrôle du niveau ； Si le niveau du liquide ne peut pas être stabilisé, il s’agit généralement d’une panne causée par le système de traitement ; il faut rechercher la cause 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, refaire le colmatage et réinitialiser la zero ； Pas de fuite, il est possible que la valeur de migration négative du compteur soit incorrecte. Ajustez à nouveau cette valeur de migration pour que l’indication du compteur soit normale. 　　　　(3) Lorsque les valeurs indiquées par le système de instruments de contrôle du niveau de liquide varient fréquemment, il convient d’abord d’analyser la capacité de l’objet contrôlé pour déterminer la cause du problème ; une grande capacité est généralement due à une panne de l’instrument. Pour les capacités faibles, il faut d’abord analyser s’il y a des changements dans les conditions de fonctionnement du procédé ; en cas de changement, il est très probable que ce soient les fluctuations causées par le procédé. En l’absence de changement, cela peut être dû à une panne du compteur. 　　Ce qui précède ne constitue qu’une analyse des pannes sur site pour les instruments de contrôle indépendants des quatre paramètres principaux. En réalité, il existe sur le terrain d’autres circuits de contrôle complexes, tels que le contrôle en cascade, le contrôle par étapes, le contrôle programmé, le contrôle d’interblocage, etc. L’analyse de ces pannes est encore plus complexe et nécessite une analyse détaillée