化工仪表常规故障处理

化工仪表常规故障分析处理随着计算机、自动化、微电子、通信网络等技术的持续高速发展，作为工业自动化技术工具的自动化仪表与装置也将会跨入到以数字化、智能化、网络化为特征的时代。化工生产装置的自动化程度被逐渐提高，化工生产的安全和稳定将会直接受到仪表自控装置的稳定、可靠运行的影响。由于化工仪表的检测、控制、工艺等装置结合的越来越紧密，故障的现象也会越来越复杂，因此必须要相关人员有丰富的实践经验、掌握正确判断分析故障的方法，以及具备及时处理故障的能力。化工仪表常见故障分析思路由于石油化工生产操作管道化、流程化、全封闭等特点，尤其是现代化的化工企业自动化水平很高，工艺操作与检测仪表密切相关，工艺人员通过检测仪表显示的各类工艺参数，诸如反映温度、物料流量、容器的压力和液位、原料的成分等来判断工艺的生产是否正常，产品的质量是否合格，根据仪表的指示加量或减产，甚至停车。仪表指示出现异常情况（指示偏高、偏低、不变化、不稳定等），本身包含两种因素：一是工艺因素，仪表正确的反映出工艺的异常情况；二是仪表因素，由于仪表（检测环境）某一环节出现故障导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起，很难马上判断出故障到底出现在哪里。仪表维护人员要提高仪表故障判断能力，除了对仪表原理、结构、性能特点熟悉外，还需熟悉测量系统中的每一个环节，同时，对工艺流程及工艺介质的特性、化工设备的特性应有所了解，这能帮助仪表维护人员拓展思路，有助于分析和判断故障现象。温度测量温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。接触式测温仪表：比较简单、可靠，测量精度较高；但测温有延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。（如热电偶、热电阻等）非接触式测温仪表：是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。（如红外线测温仪）温度测量误差原因分析1.安装不当引入误差热电偶插入的深度应符合要求；不应把热电偶与动力电缆线装在同一根导管内，以免引入干扰造成误差。２.绝缘变差引入误差热电偶的极间和壁间绝缘不良，将会引起热电势的损耗而引入干扰，从而造成误差。温度测量误差原因分析3.热惰性引入的误差由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化，在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时，甚至可将保护管取去。为了减少测量滞后，通常选择导热性能好的材料，管壁薄、内径小的保护套管，在较精密的温度测量中，使用无保护套管的热电偶，但热电偶更容易损坏，要及时校正及更换。温度测量误差原因分析4.热阻误差高温时，如保护管上粘结了物料或有一层煤灰等，物料或尘埃附在上面，则热阻增加，阻碍热的传导，这时温度示值比被测温度低，因此，应保持热电偶保护管外部的清洁，以减小误差。例：某测量点采用热电偶测温指示偏低现场接线端子锈蚀或不牢固打磨并重新接好线现场接线盒（或热电偶套管）内有液体介质（如雨水等）清除掉液体并做好防渗漏措施补偿导线接线松动或接反重新接好线热电极或补偿导线线间短路更换热电偶或补偿导线插入深度不够更换长度适宜的热电偶;若是热电偶套管长度不够的话,待合适的停车或检修机会更换合适插入深度的热偶套管例：某测量点采用热电偶测温指示偏低热电偶或补偿导线使用错误（如E型的使用成K型）更换合适的热电偶（或补偿导线）热电偶热电特性变差更换热电偶冷端补偿不准或不正确修正冷端补偿误差DCS系统内组态错误（如K型的组态为E型的）修改相应的回路组态测量回路中的mv/mA转换变送元件工作不正常调校转换变送元件例：某测量点采用热电偶测温指示偏高热电偶与显示仪表不配套更换合适的热电偶或显示仪表补偿导线与热电偶不配套更换补偿导线有直流干扰信号进入排除干扰例：某测量点采用热电偶测温指示不稳定热电偶接线与热电极接触不良将接线柱螺丝拧紧热电偶测量线路绝缘破损，引起断续短路或接地找出故障点，修复绝缘有直流干扰信号进入，热电偶安装不牢或外部震动坚固热电偶，消除震动或采取减震措施热电极将断未断修复或更换热电偶外界干扰（交流漏电、电磁感应等）查出干扰源，采取屏蔽措施例：某测量点采用热电偶测温指示误差大热电极变质更换热电极热电偶安装位置不当改变安装位置保护管表面积灰清除积灰例：某测量点采用热电偶测温示值不稳测量回路中有接线松动的地方检查自现场接线端子、安全栅柜及模块接线的各个环节，并进行紧固处理回路中有接地之处检查并处理好，避免有接地情况存在补偿导线有损坏之处检查并处理好损坏之处或更换补偿导线热电偶套管内进雨水或其他液体介质清除掉液体并做好防渗漏措施测量部位本身温度波动与工艺人员一起进行情况核实并处理例：某加热炉炉出口温度单回路控制系统不稳定，温度波动大控制方案不合理，满足不了控制要求修改控制方案为串级控制PID参数没有调整好重新调整PID参数控制阀动作不灵活或振动大检修调校控制阀，保证动作稳定，灵活可靠例：某加热炉炉出口温度单回路控制系统不稳定，温度波动大燃料气组分或系统压力变化大与工艺、调度方面人员沟通并稳定燃料气系统的组分或压力温度测量回路本身不稳定检查处理测量回路中的接线松动或测量元件问题热电阻的测量热电阻测温原理：a、热电阻测温系统一般是由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。热电阻和显示仪表的分度号必须一致，为消除连接导线电阻变化对测温的影响，必须采用三线制接法。b、热电阻是基于金属的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。最常用的是用金属铂和铜制成的，分度号为Pt50、Pt100、Pt10、Cu50、Cu100。c、热电阻的常见故障原因及处理方法热电阻的常见故障是热电阻断路和短路。一般断路更常见，这是因为热电阻丝较细所致。断路和短路是很容易判断的，可用万用表的“×1Ω”档，如测得的阻值小于R0，则可能有短路的地方；若万用表指示为无穷大，则可判定电阻体已断路。电阻体短路一般较易处理，只要不影响电阻丝长短和粗细，找到短路处进行吹干，加强绝缘即可。电阻体断路修理必须要改变电阻丝的长短而影响电阻值，为此以更换新的电阻体为好，若采用焊接修理，焊接后要校验合格后才能使用。热电阻测温指示出现误差的几种情况显示仪表指示无穷大，热电阻或引出线断路及接线端子松动，更换电阻体，或焊接及拧紧接线端子螺丝等。显示仪表指示值比实际值低或示值不稳，保护管内有金属屑、灰尘，接线柱间脏污及热电阻短路（积水等）除去金属屑，清扫灰尘、水滴等，找到短路点，加强绝缘等。显示仪表指示负值，显示仪表与热电阻接线有错，或热电阻有短路现象，改正接线，或找出短路处，加强绝缘。阻值与温度关系有变化，热电阻丝材料受腐蚀变质，更换电阻体（热电阻）。压力测量压力仪表是将被测的压力通过机械和电气元件转换成电量(如电压、电流、频率等)来进行测量的仪表，如电容式、电感式、应变片式和霍尔片式等压力计。常见故障：指示不正常，指示偏高或偏低，指示为零或不变化。首先了解被测介质是气体还是液体，了解工艺开车情况和简单工艺流程，根据对工艺情况的了解和仪表故障现象来进行仪表故障判断和处理。表头引压管挠性管故障分析处理一、压力指示不正确1.变送器电源是否正常，如果小于12VDC，则应检查回路中是否有大的负载；2.参照的压力值是否一定正确，如果参照压力表的精度低，则需另换精度较高的压力表；3.ＤＣＳ的量程是否与压力变送器的量程一致，ＤＣＳ的量程必须与压力变送器的量程一致；4.压力仪表的输入与相应的接线是否正确；二、压力指示不稳，波动较大在检查工况时参照其他的工艺参数看看有没有什么变化，如果其他工艺参数，如温度、流量、液位也时有波动，那就是因工况变化而引起的压力变化，此时的压力变送器应该是没有问题的；如果其他工艺条件没有变化，只是压力指示在波动，那就看此压力显示带不带控制，一般为调节阀，可以切换至手动状态，检查调节阀阀位是否恒定，若阀位变化，那就要处理阀门问题了，如果恒定，就需要检查变送器了。三、没有压力显示仪表的接线松动，出现断路现象。检查仪表表头接线，逐点检查端子柜到现场接线箱和变送器之间的电缆。四、压力指示不随工艺状况变化检查压力变送器的引压管路是否出现堵塞。例如：介质是粉料或易结晶物质。五、压力指示有较大的偏差检查变送器的零点是否正确，如果变送器零点漂移，就需要对变送器重新调零，并对变送器进行加压校验，检查变送器的输出是否线性、合格。例：检查某引压管式的压力变送器在现场把变送器的取压阀关闭，排放阀打开，查看变送器是否显示零点。如果显示零点，此变送器的测量是没有问题的，就要检查变送器到ＤＣＳ机柜的电缆，查看分支电缆和主电缆的屏蔽是否完好，这样的现象通常为屏蔽线断或电缆连接处出现氧化，导致接触不良所致。屏蔽不好，其所在的环境存在大量的电磁干扰，这样的波动也是比较严重的。例：检查某引压管式的压力变送器对于蒸汽介质的压力测量，如果指示不稳，就要检查引压管中的凝液量，如果还有伴热，检查伴热管的温度及安装距离，是否对导压管中冷凝液造成影响。温度过高以及伴热管线和导压管安装距离过近都可能导致冷凝液气化使测量不准及波动。另外查看引压管的长度是否能够保证使其充分冷凝，并减少工艺介质脉动对测量的影响。流量测量流量计是指测量流体流量的仪表，它能指示和记录某瞬时流体的流量值。介质的密度、介质的粘度（脏污或堵塞）直管段的长度（长度最少前10D，后5D）温度（温度过高可能影响变送器的稳定性）安装的位置和高度流量测量常用的流量计有：1.孔板测流量２.电磁流量计３.漩涡流量计４.质量流量计５.转子流量计一、孔板测流量用差压变送器测流量，增加了截流元件－孔板。孔板的安装方式，取压口的方向位置，介质的特性都可能影响到变送器的测量结果。测量气体的流量，变送器一般安装在取压口的高处，为了便于使被测气体在冷凝后能够回流到工艺管线中。测量蒸汽流量时，配有冷凝罐，不能随便对排污管进行排液，这样容易让冷凝液流失，造成测量不准，甚至损坏仪表。差压变送器测流量差压变送器在测量方式上增加了三阀组或五阀组，两根引压管。常见故障：１.差压值正好相反，原因就是现场的变送器导压管的正负压侧接反造成。２.压差一直为０，查看三阀组是否投用，平衡阀是否能关严。查看负压侧引压管中是否存在气体液化的可能，正导压管中是否存在液体气化的可能，这都可能导致变送器的测量输出为零。３.压差一直为最大。如果测量系统中存在冷凝罐或隔离罐，检查其中的液体是否流失，进行补充。４.指示偏低或偏高首先检查差压变送器的零位是否偏低、漂移，再检查取压系统，是否有泄漏。例：用差压变送器测量流量，示值波动大控制阀工作不稳定检修调校控制阀，保证动作稳定，灵活可靠引压管内有气体清理疏通(吹扫)引压管引压管路不畅清理疏通(吹扫)引压线实际流量本身有波动，不稳定与工艺人员一起进行情况核实并处理例：差压变送器测量流量，指示偏小零点漂移造成零点偏低调整零点正压侧引压管不畅通清理疏通(吹扫)正压引管正压环节有泄露检查泄露之处并处理三阀组平衡阀泄露消除阀组内漏或更换新的三阀组例：差压变送器测量流量，指示偏小变送器量程设置大核对孔板计算书,修改变送器的量程参数DCS里量程设置小核对孔板计算书,修改DCS里的量程参数因为具体工况参数偏差,造成孔板计算偏差重新与工艺人员核对实际工艺工况参数孔板装反待停工或检修时进行重新正确安装二、电磁流量计测流量2、电磁流量计故障查找流量计开始投运或正常投运一段时间后发现仪表工作不正常，应首先检查流量计外部情况，如电源是否良好、管道是否泄露或处于非满管状态、管道内是否有气泡、信号电缆是否损坏、转换器输出信号（即后位仪表输入回路）是否开路。切记盲目拆修流量计。三、转子流量计测流量安装要求：垂直安装，并有旁路，以便维修。如果是金属转子并带远传时，流量计前须装管道过滤器。常见故障：转子卡、转换部分故障、线路故障等。液位测量1、按测量方式分：可分为接触式物位测量仪表和非接触式测量仪表。接触式测量仪表：沉筒式液位仪表、