化工裝置現(xiàn)場儀表故障分析

劉剛

摘要：在化工行業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)儀表故障,在檢測與控制過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象比較復雜,這就要求儀表維護人員要能正確判斷和及時處理，也以直接關系到生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定,同時,同時也涉及到產(chǎn)品的質量和消耗,而且也最能反映出儀表維護人員的實際工作能力和業(yè)務水平,也是儀表維護人員能否獲得工藝操作人員信任,彼此配合密切的關鍵?，F(xiàn)階段自動化水平的不斷提高,對現(xiàn)場儀表維護人員的技術水平提出了更高要求,要隨時對生產(chǎn)過程中使用的儀表進行維護并能對常見故障及時處理。

關鍵詞：現(xiàn)場 儀表 故障

Abstract: In the chemical industry in the process of production often appear instrument breakdown, in the test and control appeared in the process of failure phenomenon is more complex, which requires the instrument maintenance personnel to correct judgment and timely processing, also to directly related to production safety and stability, and at the same time, it also involves the quality of the products and consumption, but also the most can reflect instrument maintenance personnel's actual ability and the business level, also is the instrument maintenance personnel access to process operation personnel trust, with each other closely key. At present the unceasing improvement of the level of automation, field instrument maintenance personnel's technical level raised taller requirement, and always used in the production process of the instrument maintenance of common failures and can handle in time.

Key words: the scene; instrument; fault

中圖分類號：TQ056.1 文獻標識碼：A文章編號：

一、化工裝置現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障的判斷思路

由于化工生產(chǎn)操作管道化、流程化、全封閉等特點,尤其是現(xiàn)代化的企業(yè)自動化水平很高,工藝操作與檢測儀表密切相關,工藝人員通過檢測儀表顯示的各類工藝參數(shù),諸如反應溫度、物料流量、容器的液位和壓力、原料的成分等來判斷工藝生產(chǎn)是否正常,產(chǎn)品的質量是否合格,根據(jù)儀表指示進行加量或減產(chǎn),甚至停車。

儀表指示出現(xiàn)異常現(xiàn)象（指示偏高、偏低,不變化,不穩(wěn)定等）,本身包含兩種因素：一是工藝因素,儀表正確的反映出工藝異常情況;二是儀表因素,由于儀表（測量系統(tǒng)）某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障而導致工藝參數(shù)指示與實際不符。這兩種因素總是混淆在一起,很難馬上判斷出故障到底出現(xiàn)在哪里。儀表維護人員要提高儀表故障判斷能力,除了對儀表工作原理、結構、性能特點熟悉外,還需熟悉測量系統(tǒng)中每一個環(huán)節(jié),同時,對工藝流程及工藝介質的特性、設備的特性應有所了解,這能幫助儀表維護。

總之,分析現(xiàn)場儀表故障原因時,要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化,這些都可能是造成現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障的原因。所以,我們要從現(xiàn)場儀表系統(tǒng)和工藝操作系統(tǒng)兩個方面綜合考慮、仔細分析,檢查原因所在。

二、常見測量參數(shù)儀表控制系統(tǒng)故障分析步驟

1、溫度控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

1.1、熱電偶測溫元件的故障原因

(一)測量儀表指示不穩(wěn)定，時有時無，時高時低。原因分析：(1)熱電極在接線柱處接觸不良。(2)熱電偶有斷續(xù)短路或斷續(xù)接地現(xiàn)象。(3)熱電極已斷或似斷非斷。(4)熱電偶安裝不牢固，發(fā)生擺動。(5)補償導線有接地或斷續(xù)短路現(xiàn)象。

(二)熱電偶電勢誤差大。原因分析：(1)熱電極變質。(2)熱電偶的安裝位置與安裝方法不當。(3)熱電偶保護套管的表面積垢過多。(4)測量線路短路(熱電偶和補償導線)。(5)熱電偶回路斷線。(6)接線柱松動。

1.2、熱電阻測溫元件的故障原因

(一)儀表指示值比實際溫度低或指示不穩(wěn)定。原因分析：(1)保護管內有積水。(2)接線盒上有金屬屑或灰塵。(3)熱電阻絲之間短路或接地。

(二)儀表指示最大值。原因分析：熱電阻斷路。

(三)儀表指示最小值。原因分析：熱電阻短路。

1.3、溫度變送器的故障分析，大致講來包括以下5個方面：(1)斷偶。(2)冷端補償電阻壞。(3)補償導線正負接反。(4)電源喪失。(5)溫度變送器壞。

1.4、溫度變送器(或DCS中用于溫度輸入的模擬量輸入卡)常見故障的檢修重點有三點：(1)電源喪失。(2)冷端補償電阻壞。(3)熱電偶壞。

1.5、溫度變送器(或DCS中用于溫度輸入的模擬量輸入卡)出現(xiàn)故障，首先應檢查：(1)電源。(2)是否有輸出。(3)檢查輸入信號是否正確。

2、壓力控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

（1）壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速振蕩波動時,首先檢查工藝操作有無變化,這種變化多半是工藝操作和調節(jié)器PID參數(shù)整定不好造成。

（2）壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)死線,工藝操作變化了壓力指示還是不變化,一般故障出現(xiàn)在壓力測量系統(tǒng)中,首先檢查測量引壓導管系統(tǒng)是否有堵的現(xiàn)象,不堵,檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)有無變化,有變化,故障出在控制器測量指示系統(tǒng)。

3、流量控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

（1）流量控制儀表系統(tǒng)指示值達到最小時,首先檢查現(xiàn)場檢測儀表,如果正常,則故障在顯示儀表。當現(xiàn)場檢測儀表指示也最小,則檢查調節(jié)閥開度,若調節(jié)閥開度為零,則常為調節(jié)閥到調節(jié)器之間故障。當現(xiàn)場檢測儀表指示最小,調節(jié)閥開度正常,故障原因很可能是系統(tǒng)壓力不夠、系統(tǒng)管路堵塞、泵不上量、介質結晶、操作不當?shù)仍蛟斐?。若是儀表方面的故障,原因有:孔板差壓流量計可能是正壓引壓導管堵;差壓變送器正壓室漏;機械式流量計是齒輪卡死或過濾網(wǎng)堵等。

（2）流量控制儀表系統(tǒng)指示值達到最大時,則檢測儀表也常常會指示最大。此時可手動遙控調節(jié)閥開大或關小,如果流量能降下來則一般為工藝操作原因造成。若流量值降不下來,則是儀表系統(tǒng)的原因造成,檢查流量控制儀表系統(tǒng)的調節(jié)閥是否動作;檢查儀表測量引壓系統(tǒng)是否正常;檢查儀表信號傳送系統(tǒng)是否正常。

（3）流量控制儀表系統(tǒng)指示值波動較頻繁,可將控制改到手動,如果波動減小,則是儀表方面的原因或是儀表控制參數(shù)PID不合適,如果波動仍頻繁,則是工藝操作方面原因造成。

4、液位控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟

（1）液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化到最大或最小時,可以先檢查檢測儀表看是否正常,如指示正常,將液位控制改為手動遙控液位,看液位變化情況。如液位可以穩(wěn)定在一定的范圍,則故障在液位控制系統(tǒng);如穩(wěn)不住液位,一般為工藝系統(tǒng)造成的故障,要從工藝方面查找原因。

（2）差壓式液位控制儀表指示和現(xiàn)場直讀式指示儀表指示對不上時,首先檢查現(xiàn)場直讀式指示儀表是否正常,如指示正常,檢查差壓式液位儀表的負壓導壓管封液是否有滲漏;若有滲漏,重新灌封液,調零點;無滲漏,可能是儀表的負遷移量不對了,重新調整遷移量使儀表指示正常。

（3）液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化波動頻繁時,首先要分析液面控制對象的容量大小,來分析故障的原因,容量大一般是儀表故障造成。容量小的首先要分析工藝操作情況是否有變化,如有變化很可能是工藝造成的波動頻繁。如沒有變化可能是儀表故障造成。

三、結束語

通過對化工現(xiàn)場儀表故障判斷思路的論述及相應的儀表故障處理,闡述了怎樣在化工現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障過程中檢查和處理儀表的故障,針對怎樣處理和判斷儀表常見故障提供了一種工作思路流程和方法。由于儀表檢測與控制過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象比較復雜,正確判斷、及時處理生產(chǎn)過程中儀表故障,是儀表維護人員必須具備的能力。只有在工作實踐中不斷的學習、不斷的總結經(jīng)驗,這樣才能提高自己的工作能力和業(yè)務水平。

參考文獻:

[1] 蔡夕忠.化工儀表 (第二版).化學工業(yè)出版社,2008.10

[2] 朱炳興.王森.儀表工試題集（現(xiàn)場儀表分冊）(第二版).化學工業(yè)出版社,2009;3

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。