常规仪表的故障分析与判断

1常规仪表的故障分析与判断常规仪表的故障分析与判断思路1、要处理好常规仪表故障所在，必须具备以下知识：仪表的工作原理、仪表所在的回路组成和回路接线，以及简单的仪表安装知识2、学习工艺流程，了解工艺状况3、注意外界因素影响：1）天气、气温变化：如雷电、暴雨、高温、冰冻天气对仪表测量的影响。2）工艺控制方案发生改变而导致仪表测量显示值与以前不同3）周围其它施工作业导致的仪表损伤4、仪表设计选型不当导致的仪表测量不准自动化仪表分类与简单介绍：自动化仪表简单地分为检测仪表、显示仪表、控制仪表和执行器四大类。检测仪表包括温度、压力、流量、物位、成分分析、和轴系仪表；显示仪表包括指示仪、记录仪、累计器、信号报警器和屏幕显示器；控制仪包括调节器、可编程控制器PLC、集散控制系统DCS和安全检测系统FSC等。执行器由执行机构和调节阀两部分组成。执行机构按能源划分有气动执行器、电动执行器和液动执行器，按结构形式可以分为薄膜式、活塞式（气缸式）和长行程执行机构。调节阀根据其结构特噗和流量特性不同进行分类，按结构特点分通常有直通单座、直通双座、三通、角形、隔膜、蝶形、球阀、偏心旋转、套筒（笼式）、阀体分离等，按流量特性分为直线、对数（等面分比）、抛物线、快开等。现根据测量参数的不同和控制的关联性，来分析不同的现场仪表故障所在。1、常用的温度检测仪表有双金属温度计、热电偶和热电阻。21）双金属温度计属现场指示表，根据现场工艺介质类型、压力、温度、管道大小等来选择不同型号规格。A、根据现场工艺介质类型、压力、温度来确定温度计的材质；B、根据指针盘与保护管的连接方向来选择轴向型、径向型、万向型；3C、根据表盘大小可分为￠50、￠100、￠150，根据温度大小来选择不同量程范围的温度计；D、根据现场工艺介质类型、压力、温度大小决定连接方式：M27×2螺纹连接和不同压力等级的法兰连接；E、根据管道大小来确定插深长度。总之，一台双金属温度计的型号规格里包含了：材质、指针盘方向、表盘大小、温度量程范围、连接方式、插深以及防爆等级。2）常用热电阻为铂电阻，常用在温度范围为100度以下，如机组测温。型号规格里包含了：材质、保护管尺寸、连接方式（螺纹连接、法兰连接、直插式指机组瓦温）插深、电气接口规格、以及防爆等级。3）常用热电偶：A、根据热偶丝材质类型有K型、E型、T型、B型、S型；B、根据热偶装配结构分为铠装热偶和普通热偶；C、根据现场环境要求热偶保护套管及热偶的类型又分为隔爆型热偶、热套式热偶、防腐热偶、耐磨热偶、耐高温耐腐蚀热电偶D、根据热偶丝数量又分为单丝、双丝和多芯（用于反应器床温），总之，一热偶的型号规格里包含了：热偶丝型号、热偶丝对数、保护管材质、保护管尺寸、连接方式（螺纹连接、法兰连接和焊接）插深、接线盒要求（普通、防水、防爆等）、电气接口规格、以及防爆等级。下图为耐腐热电偶和耐磨热电偶45下图为耐高温耐腐蚀热电偶：以特殊金属陶瓷材料作为外保护套管，采用复合型结构，使用温度1600°C，具有良好的耐高温、抗气流冲击、抗氧化性能。主要用于高温加热炉、裂解炉、尾气焚烧炉、焦化炉等装置的测温。下图为WR系列隔爆热电偶6下图为套管式热电阻：72、常用的流量检测仪表：差压式流量计（主要是靠孔板、喷嘴、文丘里管、V锥等测量元件来检测）、转子流量计、电磁流量计、超声波流量、质量流量计、涡轮流量计、椭圆齿轮流量计、涡街流量计等。下图为法兰取压楔式流量计8下图为一体化差压式流量计910上图为文丘利管上图为喷嘴下图为成套节流装置113、常用的物位检测仪表有：玻璃板、差压液位（包括双法兰）、单法兰液位计、浮球液位计、浮筒液位计、磁翻板液位计、电接点液位计、超声波液位计、雷达液位计、光纤液位计、音叉料位计、射线料位计、射频导钠料位计等。4、常用的压力检测仪表：膜盒式压力表、波纹管压力表、弹簧压力表、电接点压力表、压力开关等5、分析仪表炼厂常用的分析仪表为氧化锆、色谱分析仪。热电厂微量氧量分析仪、溶解氧分仪、浊度仪、PH值、电导仪、硅酸根、磷酸根、钠离子、烟气分析仪等。6、轴系仪表包括振动、位移、转速、偏心、键相、胀差、盖振、撞击子、热膨胀等，轴系仪表属关键仪表。12仪表单回路接线及在线故障检查一、仪表接线标记方式：本位号、同位号、呼应号二、接线要求：1.根据回路特性、容量等选择合适的导线、电缆、接线鼻子、开关端子、保险、安全栅等回路所用材料2.接线应保证横平竖直，无毛刺、无伤痕。3.接线端子应巧用力，避免螺丝拧滑扣4.接地要牢靠，汇流条接地鼻子要用不同规格的园鼻子，螺丝要加弹簧垫5.信号电缆敷设前须对整盘电缆进行绝缘测试，绝缘电阻符合要求方可敷设；屏蔽线只能单点接地，（电缆的屏蔽单端接地宜在控制室一侧接地）仪表电缆不能与电气电缆混在一起敷设，防止电磁干扰。6.仪表所在的回路组成1）．对于所有的两线制的输出为４～２０mA仪表的测量回路其组成环节都是相同的。2）对于所有DCS的4~20mA输出回路都由下面的环节组成。安全栅变送器ＤＣＳ输入模件24V+24V-250汇流条13三、常见故障分析及处理方法：一块表或一个温度出现问题时，不能单一的就表或温度本身来分析处理问题，要从整个回路来分析检查问题，其中电缆断路或接地是一个非常重要的环节。从以下几个方面来分析检查。〈一〉现场无指示：24v+断开+—断开COMCOM现场仪表无指示时，如果没有检查发现其它的故障，则可能电缆线有断裂现象时要用兆欧表来测量电缆线是否导通，操作时先把电缆的一头短在一起，另一头用兆欧表摇，如电阻值偏大，则证明电缆线有断开现象。当然，现场无指示的原因可能还有输入安全栅坏、室内开关端子故障、保险坏等导致电无法外供。〈二〉现场有指示，操作室指示偏高：定位器安全栅DCS输出模件LB930模件1424v++_线间电阻COMCOM当现场仪表有指示，但操作室却偏高，电缆则可能是绝缘不好，当绝缘不好时，则会产生一个线间电阻，则同时会产生一个电流与现场送过来的4~~20mA的信号一同送到操作室（I总=I现+I),这样就会出现操作室数值比现场高的故障，检查电缆绝缘性时也要用兆欧表。（一般检查芯线之间，芯线与地之间，其阻值一般为应大于5MΩ。〈三〉现场有指示，操作室指示偏低或无指示：24V++—COMCOM（四）当现场仪表有指示，但操作室偏低或无指示时，电缆故障则可能是有接地现象，当指示偏低说明电缆线没有完全接，因为对地产生了一个电阻，同时也产生一个电流I（I总=I地-I）这样当现场送出的4~~20mA信号到接地处会有一部分电流流失，所以就出现了指示偏低，同样完全对地就会出现无指示。在检查电缆绝缘性时用兆欧表，同样查对地也是用兆欧表。LB930模件LB930模件15常见现场仪表的故障分析与判断温度仪表系统故障分析步骤:分析温度控制仪表系统故障时，首先要注意两点：该回路系统包含了哪些仪表来进行测量、指示、控制；该系统仪表的测量往往滞后较大。(1)温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系|统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。(2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。(3)温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。(4)温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化，调节阀动作，调节阀膜头膜片漏了；检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障；检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障实例:热电偶测温回路故障检查与处理一）处理热电偶故障步骤（1）穿好劳保服及工作鞋，带齐劳保用品及所需工具、仪器。（2）向工艺人员询问仪表位号及故障现象，并由工艺人员确认现场位置。查看现场环境后填写JHA分析单并要求工艺开具危险作业票。（3）如该点温度带控制，则要求工艺改手动控制。（4）如该点温度带联锁，则需联系工艺主管和车间主管人员到场确认，并开具切除联锁作业票。（5）坚持俩人工作制，并要求工艺监护人员到现场监护。（6）所有作业条件具备及落实安全措施后，判断故障原因并排除故障。（7）处理完故障并投用后告之工艺人员，由其进行相应操作。二）、热电偶使用时的故障判断、原因及其处理方法161．判断热电偶故障思路温度指示不正常，偏高或偏低，或变化缓慢甚至不变化等时，首先应了解工艺状况。可以询问工艺人员，被测介质的情况及仪表的安装位置，在气相还是液相。因为是正常生产过程中的故障，不是新安装的热电偶，所以可以排除热电偶和补偿导线极性接反、热电偶或补偿导线不配套等因素。排除上述因素后，可按图三思路逐步进行判断和检查。YNYNYNYN检查显示仪表输入信号：1.有温度变送器：4－20mADC2.无温度变送器：相应热电偶mV信号3.DCS控制：查输入接口调校显示仪表温度指示正常检查热电偶接线盒：1.有否进水2.接线柱之间有否短路3.端子有否锈蚀处理测量mV信号调校温度变送器调校温度变送器1.保护套管内有否进工艺介质2.陶瓷绝缘是否损坏处理17YNYN2．热电偶常见故障原因及其处理方法由于热电偶的选型、安装、老化等一些原因，常导致热电偶在使用过程中测量不准。其常见故障原因及其处理方法如图四所示冷端温度是否变化调整冷端温度检查补偿导线是否绝缘、老化更换补偿导线工艺因素1.如检测干燥机内物料温度，由于工艺、设备原因造成物料温度局部不均匀2.如检测储槽物料温度，由于液面过低或热电偶在气相、造成温度指示变化3.热电偶保护套管外结垢严重18故障现象可能原因处理方法热电势比实际值小（显示仪表指示值偏低）1热电极短路2.热电偶的接线柱处积灰，造成短路。3.补偿导线线间短路.4.热电偶电极变质。5.补偿导线与热点偶极性接反。6补偿导线与热电偶不配套。7.热电偶安装位置不当或插入深度不符合要求。1.找出原因，如因潮湿所致，则需进行干燥；如因绝缘子损坏所致，则需更换绝缘子2.清扫积灰。3.找出短路点，加强绝缘或更换补偿导线。4.在长度允许的情况下，剪去变质段重新焊接，或更换新热偶。5.重新接正确。6.更换相配套的补偿导线。7.重新按规定安装。热电势比实际值大（显示仪表指示值偏高）1.热电偶与显示仪表不配套。2.补偿导线与热电偶不配套。3.有直流干扰信号进入。1.更换热电偶或显示仪表使之相配套。2.更换相配套的补偿导线。3.排除直流干扰。热电势输出不稳定1.热电偶接线柱与热电极接触不良。2.热电偶测量线绝缘损坏，引起短路或接地。3.热电偶安装不牢或外部振动。4.热电极将断未断。5.外界干扰（交流漏电，电磁场感应等）.1.将接线柱螺丝拧紧。2.找出故障点，修复绝缘。3.紧固热电偶，消除震动或采取减震措施。4.修复或更换热点偶。5.查出干扰源，采取屏蔽措施。热电偶热电势误差大1.热电极变质。2.热电偶安装位置不当。3.保护管表面积灰。1.更换热电极。2.改变安装位置。3.清除积灰。流量仪表系统故障分析19步骤:(1)流量控制仪表系统指示值达到最小时，首先检查现场检测仪表，如果正常，则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小，则检查调节阀开度，若调节阀开度为零，则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小，调节阀开度正常，故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障，原因有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵；差压变送器正压室漏；机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。(2)流量控制仪表系统指示值达到最大时，则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小，如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来，则是仪表系统的原因造成，检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作；检查仪表测量引压系统是否正常；检查仪表信号传送系统是否正常。(3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁，可将控