淺談工業(yè)自動(dòng)化儀表的常見故障及處理方法

高長亞

摘要：自動(dòng)化儀表在化工生產(chǎn)中的作用和地位舉足輕重，不容置疑，一旦出現(xiàn)故障，其影響不言而喻。因此我們必須切實(shí)掌握自動(dòng)化儀表常見故障類型和成因，然后采取切實(shí)有效的維護(hù)措施加以預(yù)防和處理，以此促進(jìn)化工企業(yè)安全、高效、可靠生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表常見故障 處理

中圖分類號(hào)：TN830.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

自動(dòng)化儀表主要是由若干個(gè)自動(dòng)化的元件組成，其功能比較完善，主要有顯示、測(cè)量、記錄、報(bào)警以及控制等數(shù)種功能。自動(dòng)化儀表是完整的自動(dòng)化系統(tǒng)中的子系統(tǒng)。自動(dòng)化儀表主要是信息機(jī)器，以信息的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)化成輸出的信號(hào)，其信號(hào)還能夠根據(jù)時(shí)間或頻率來表達(dá)。

一、自動(dòng)化儀表的分類

自動(dòng)化儀表主要有:

1流量儀表，按其測(cè)量的原理分為容積的流量儀以及質(zhì)量的流量儀；

2壓力儀表，壓力儀表能夠用來測(cè)量粘稠狀、粉狀、易結(jié)晶以及高溫等介質(zhì)壓力。主要有彈性式、活塞式以及液注式三種壓力效驗(yàn)儀；

3液位儀表，主要是用來監(jiān)測(cè)半成品及成品、原料等液位，按測(cè)量的方式可分為雷達(dá)式、磁致伸縮式、矩陣渦流式以及浮力式等幾種；

4溫度儀表，主要是對(duì)生產(chǎn)的現(xiàn)象或是管道的內(nèi)部溫度進(jìn)行測(cè)量與控制，熱電阻以及熱點(diǎn)偶比較常用。

二、自動(dòng)化儀表常見故障的原因分析

在生產(chǎn)的過程中，自動(dòng)化儀表常由工藝的因素以及儀表自身的因素發(fā)生故障。工藝因素主要是通過自動(dòng)化儀表反映出來的情況得知生產(chǎn)過程中的異常；由于自動(dòng)化儀表自身的因素造成的故障，使得儀表表現(xiàn)或檢測(cè)的環(huán)節(jié)發(fā)生故障，造成工藝的參數(shù)或指示與實(shí)際生產(chǎn)中的不相符合。

因此，確保自動(dòng)化儀表運(yùn)行的安全、有效，工作人員不僅要熟悉儀表工作的原理、性能極其結(jié)構(gòu)等，還應(yīng)熟悉其檢測(cè)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，與此同時(shí)，還應(yīng)熟悉掌握生產(chǎn)過程中工藝的流程、特性極其設(shè)備等，這樣才能在發(fā)生故障時(shí)，第一時(shí)間找到并處理故障，從而保障生產(chǎn)過程中的運(yùn)行安全、穩(wěn)定。

三、自動(dòng)化儀表常見的故障分析

1、自動(dòng)化流量控制的儀表系統(tǒng)中常見的故障分析

自動(dòng)化流量控制的儀表系統(tǒng)中，若系統(tǒng)中顯示的值最大，則應(yīng)由技術(shù)人員手動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥。若流量指示值下降，發(fā)生故障的原因可能是由于工藝操作不當(dāng)造成的；若流量指示的值一直居高不下，可能是由于儀表系統(tǒng)本身的問題。

若儀表系統(tǒng)中顯示的值最小，首先檢查流量控制儀表，若儀表運(yùn)行正常，那么，發(fā)生故障的部位應(yīng)該是儀表的顯示器。若現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的流量控制儀表完好，而且調(diào)節(jié)閥的開度同樣是正常的，那么，導(dǎo)致顯示值最小的原因應(yīng)該有以下幾個(gè)方面：介質(zhì)材料結(jié)晶了、操作的方式不正確、系統(tǒng)的壓力不夠或是由于系統(tǒng)的管路被堵塞等。

若流量控制儀表的系統(tǒng)指示值頻繁波動(dòng)，應(yīng)將其控制改為手動(dòng)。波動(dòng)變小，那么是由于儀表自身的原因造成的；若波動(dòng)仍然頻繁，則可能是由于工藝操作不當(dāng)導(dǎo)致的。

2、分析壓力控制儀表的系統(tǒng)中常見的故障分析

壓力控制儀表系統(tǒng)指示沒有變化，且改變了工藝操作，其指示依舊無任何反應(yīng)，則可能是由于壓力測(cè)量的系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。因此，首先檢查一下測(cè)量引壓系統(tǒng)中的導(dǎo)管有無堵塞的情況，若導(dǎo)管未被堵塞，應(yīng)檢查壓力的變送器的輸出系統(tǒng)有沒有變化。若有變化，則表示故障發(fā)生在DCS 中；若無變化，那么，問題出在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的壓力檢測(cè)裝置上。

自動(dòng)化壓力控制的儀表系統(tǒng)中，若值的波動(dòng)若過于頻繁，首先要檢查一下工業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)操作是否有問題，一旦改變了工藝操作，多半會(huì)影響到系統(tǒng)儀表的指示值頻繁波動(dòng)。

3、自動(dòng)化液位控制的儀表系統(tǒng)中常見的故障分析

在自動(dòng)化液位控制的儀表系統(tǒng)中，儀表顯示的指示指針在最小或最大位置時(shí)，第一步應(yīng)先檢查自動(dòng)化液位儀表運(yùn)行正常與否，若儀表運(yùn)行正常，應(yīng)由技術(shù)人員動(dòng)手操作液位來對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行控制，若液位儀表中液位變化范圍不大，表示故障出現(xiàn)在控制液位的系統(tǒng)中，若液位不穩(wěn)定，則可能是由于操作不當(dāng)或是工藝方面的原因造成的。

自動(dòng)化液位控制的儀表系統(tǒng)中，若指示值頻繁的波動(dòng)，首先要檢查液位儀表控制的目標(biāo)，若控制目標(biāo)中的容量超過正常容量，則可能是因?yàn)橐何豢刂频膬x表存在問題。若液位控制目標(biāo)的容量較小，則是因?yàn)楣に嚥僮鞣矫娴淖兓瘜?dǎo)致的；若改變工藝操作，仍無法改變頻繁波動(dòng)現(xiàn)象，其故障的原因可能是儀表吱聲的問題。

4、自動(dòng)化溫度控制的儀表系統(tǒng)中常見的故障分析

自動(dòng)化溫度控制的儀表系統(tǒng)中，若顯示的指示值在最小或最大的位置，可能是由于儀表自身系統(tǒng)有問題，導(dǎo)致故障的發(fā)生。出現(xiàn)這種故障的原因可能是由于熱電阻或熱電偶，或是變壓器中的放大器失靈等。

若溫度儀表控制的系統(tǒng)指示值頻繁波動(dòng)，則可能是由于調(diào)整的控制參數(shù)PID 不當(dāng)；若改變了工藝的操作過程，會(huì)導(dǎo)致儀表的指示出現(xiàn)大幅度且緩慢的波動(dòng)現(xiàn)象，若沒有改變其操作，那么則是由于儀表系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)問題，最終導(dǎo)致故障的發(fā)生。

四、自動(dòng)化儀表維護(hù)措施探討

1、做好自動(dòng)化儀表防腐工作

因自動(dòng)化儀表元件眾多，構(gòu)成復(fù)雜，而且容易在腐蝕性氣體、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸等環(huán)境的影響下出現(xiàn)腐蝕而影響自身性能，進(jìn)而為化工生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行埋下隱患，對(duì)此，設(shè)計(jì)人員可以基于對(duì)腐蝕介質(zhì)的考慮，采用特殊的非金屬或合金材料用于制作儀表構(gòu)件，然后配以適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)環(huán)境，以此在根本上防止元件遭受腐蝕；而管理人員為避免儀表元件接觸腐蝕介質(zhì)，一般會(huì)對(duì)其采取隔離液體、隔離膜片、注氣保護(hù)等措施。

2、充分利用儀表檢修方法

自動(dòng)化儀表維護(hù)工作離不開多樣的檢修方法。常見的檢修方法包括：觀察法，即仔細(xì)觀察儀表及其工作現(xiàn)場(chǎng)，如是否存在異聲、焦糊味，表殼有無進(jìn)水，元件是否老化，接頭是否松動(dòng)等；信號(hào)輸入，為便捷判斷儀表問題，可借助綜合校驗(yàn)儀將合適的信號(hào)輸至輸入卡件中，根據(jù)DCS 顯示判斷回路是否存在故障，同理也可為調(diào)節(jié)閥恰當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?hào)，用于判斷閥的問題所在；信號(hào)測(cè)量，即利用萬用表用于測(cè)量儀表電阻、電流、電壓、二極管通斷狀況等，以此判斷是儀表還是一次元件存在故障；替換法，即在供電正常的情況下，用性能良好的電路板、芯片或元器件替換可能存在對(duì)應(yīng)元件，以此判斷是否存在故障。

3、規(guī)范儀表故障處理技術(shù)

當(dāng)自動(dòng)化儀表出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)予以及時(shí)有效的維修和維護(hù)，以免因故障擴(kuò)展造成更大的損失。當(dāng)溫度儀表指示值與實(shí)際溫度不符，而且偏差較大時(shí)，應(yīng)對(duì)其熱電偶進(jìn)行檢查，如果確定是積水問題，應(yīng)充分擦干其保護(hù)套管內(nèi)的水分并有效吹干，同時(shí)保證補(bǔ)償導(dǎo)線接線合理，接線盒密封性好；當(dāng)差壓式液位儀表指示異常時(shí)，應(yīng)首先檢查其負(fù)壓導(dǎo)管是否有封液滲漏，若存在滲漏，應(yīng)重新灌裝封液，并將指示調(diào)至零點(diǎn)，若無滲漏，表示其負(fù)遷移量有誤，此時(shí)需要予以重新設(shè)定等。

結(jié)束語

工業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)儀表故障現(xiàn)象，由于檢測(cè)與控制過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象比較復(fù)雜，正確判斷、及時(shí)處理生產(chǎn)過程中儀表故障，不但直接關(guān)系到生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定，更反映出儀表維護(hù)人員的實(shí)際工作能力和業(yè)務(wù)水平，也是儀表維護(hù)人員能否獲得工藝操作人員信任，彼此配合密切的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段自動(dòng)化水平的不斷提高，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)人員的技術(shù)水平提出了更高要求，要隨時(shí)對(duì)生產(chǎn)過程中使用的儀表進(jìn)行維護(hù)并能對(duì)常見故障及時(shí)處理。

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