内容来源：《仪表问答 案例汇编》第一章第二节甲苯氧化装置分相器压力故障导致“冲料”17页（书籍详情见文末）
01基本情况
装置及单元简介
甲苯氧化装置是以甲苯为原料生产苯甲酸的第一道工序，于2015年建成并投产，一期两套装置生产能力105t/a，经过扩产后四套装置，其总生产能力达到2×105t/a。主要工艺流程是甲苯在反应器中维持一定的液位，然后通入压缩空气，在催化剂的作用下进行氧化反应，氧化反应属于放热反应，会释放大量的热量，温度和压力过高均会触发联锁。反应后的尾气通过四级冷凝器、四级分相器后进入环保回收装置。尾气中除甲苯外还带有少量在常温下易结晶的苯甲酸，第四级冷凝器工况温度13℃；装置压力通过调节第四级分相器（PT-01125B）压力来实现，四级分相器工作压力0.73MPa，每一级分相器上均设有压力远传测点。
回路及仪表简介
四级分相器（PT-01125B）压力测量范围0-1.6MPa，介质为甲苯、水、苯、苯甲酸等混合介质，工作温度13.2℃；工作压力0.73MPa；压力变送器为WX3000系列，插入式法兰连接，连接规格为DN80，插入深度150mm，高高报警点压力0.75MPa；调节阀测点名称位号PV-01125B，阀门常用开度64%左右。
02故障描述及处理过程
故障现象及描述
2021年7月13日11时因工艺需要对B氧化装置增加风量，由8000Nm3/h增加到8500Nm3/h，13时操作人员发现反应装置液位缓慢下降，压力逐渐升高，进行相关补救操作后，现象没有显著改善。13时14分与四个分相器相连的下级分层槽出料流量迅速上升，直至超出流量计量程值，四级分相器（PT-01125B）压力报警（压力值0.74MPa）。此时操作人员将流程图切换到“B装置尾气处理”画面，发现四级分相器压力调节阀（PV-01125B）处于“手动”状态。PT-01125B现场安装位置如图1-1所示。
故障影响范围
造成工艺参数失调，影响产品品质，引发联锁装置停车，甚至造成安全事故。
图1-1 B装置尾气处理画面
仪表及系统处理过程
操作人员在发现系统不正常原因后，收小装置进风量，将四级分相器压力调节阀（PV-01125B）投入“自动”，13时37分工艺系统恢复正常。查找报警记录发现，2021年7月13日03时45分30秒PT-01125B有一条故障报警记录，查找此时间点的历史趋势，将趋势放大到2分钟/页，PT-01125B有3s的时间“掉零”，系统提示信号故障，导致PV-01125B由“自动”掉到了“手动”，阀位保持故障前位置63.4%，此时工艺正好处于平衡状态，而阀门的常用开度也是在64%左右，这就是工艺系统在压力调节失效的情况下还能正常生产近9个小时的原因。更换压力变送器主电路板，观察近一个月没有出现此类故障。
03故障原因分析
主要原因：
本期项目共使用WX3000系列压力差压变送器近50台，在投产半年左右时间后开始出现“莫名其妙”的联锁，检查过程中发现出问题的仪表都出现信号“掉零”的故障，当时我们对相关回路的浪涌保护器、安全栅甚至DCS系统模块进行了更换，但是问题并没有得到解决，所使用的信号电缆均符合要求，并可靠接地，还进行了绝缘和接地电阻测试也符合要求，于是怀疑是现场变送器造成的。涉及到的仪表达到了近20台，因生产需要对现场关键联锁控制回路的8台压力差压变送器更换了其他品牌的仪表，信号故障问题得到解决。通过持续观察现场故障仪表，有些现场仪表显示屏上不定时出现重启的界面，同时DCS系统数据“掉零”，数据故障报警，检查仪表内部设置参数没有被篡改，因此可以确定现场变送器是造成故障的主要原因。
将变送器寄回厂家测试，反馈是主电路板故障，更换了剩余10多台压力变送器主电路板后，仪表显示稳定没有出现数据“掉零”故障。此后几年也有些仪表出现数据“掉零”故障，通过更换主电路板都可以解决。对仪表现场环境进行了分析，生产现场大多管道设备都有保温汽，环境温度夏天最高不超过45℃，涉及的仪表1至4楼，室内室外都有，不具有共性，但是装置现场环境复杂，高温、潮湿、震动等工况，会加速电子电路的老化、缩短其寿命、增加其不稳定性，造成仪表各种电路问题而产生的故障。现场变送器质量存在缺陷是本次故障的主要原因。
管理原因：
有三个工段在氧化操作间中操作，虽然对每个工段的报警声音进行了区分，但是工艺要求的报警点设置太多，每个测点都有两级甚至三级报警。在“操作”界面流程图中，所操作的压力调节阀处于“手动”时图标PV-01125B旁边会显示字母“M”，处于“自动”时显示字母“A”，而操作人员忽略掉了此次压力故障其实已经产生了报警记录，只不过淹没在众多报警中，操作人也进行了习惯性的消音，压力显示故障时间只有3s，以2小时/页的历史趋势是看不到的。根据国际标准IEC 62682 -2014《过程工业报警系统管理》规定，每小时超过12条报警，对于操作工不可接受,2小时1页属于“报警洪水”或“报警泛滥”。“报警泛滥”使操作工不堪忍受或忽视报警的处理是本次故障发生的管理原因。
04防范措施及建议
（1）对于关键工艺点可选择可靠性较高的仪表。特别是对于选择插入式法兰的仪表，因与设备相连的根部没有阀门，一旦发生故障，在不停工的情况下几乎无法更换。
（2）与工艺、安全技术部门共同研究，设置合适的报警分级和报警管理。
（3）完善操作规程，对报警参数追查到底并检查相关调节、联锁回路是否处于正常状态。
（4）与工艺技术部门研究能否改变仪表选型，如采用平法兰加装根部阀门。
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来源：摘选《仪表问答 案例汇编》
