化工儀表常規故障處理

隨著計算機、自動化、微電子、通信網絡等技術的持續高速發展，作為工業自動化技術工具的自動化儀表與裝置也將會跨入到以數字化、智能化、網絡化為特征的時代。化工生產裝置的自動化程度被逐漸提高，化工生產的安全和穩定將會直接受到儀表自控裝置的穩定、可靠運行的影響。由于化工儀表的檢測、控制、工藝等裝置結合的越來越緊密，故障的現象也會越來越復雜，因此必須要相關人員有豐富的實踐經驗、掌握正確判斷分析故障的方法，以及具備及時處理故障的能力。化工儀表常見故障分析思路

由于石油化工生產操作管道化、流程化、全封閉等特點，尤其是現代化的化工企業自動化水平很高，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，諸如反映溫度、物料流量、容器的壓力和液位、原料的成分等來判斷工藝的生產是否正常，產品的質量是否合格，根據儀表的指示加量或減產，甚至停車。儀表指示出現異常情況（指示偏高、偏低、不變化、不穩定等），本身包含兩種因素：一是工藝因素，儀表正確的反映出工藝的異常情況；二是儀表因素，由于儀表（檢測環境）某一環節出現故障導致工藝參數指示與實際不符。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，除了對儀表原理、結構、性能特點熟悉外，還需熟悉測量系統中的每一個環節，同時，對工藝流程及工藝介質的特性、化工設備的特性應有所了解，這能幫助儀表維護人員拓展思路，有助于分析和判斷故障現象。溫度測量溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式測溫儀表：比較簡單、可靠，測量精度較高；但測溫有延遲現象，同時受耐高溫材料的限制，不能應用于很高的溫度測量。（如熱電偶、熱電阻等）非接觸式測溫儀表：是通過熱輻射原理來測量溫度的，測溫元件不需與被測介質接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應速度一般也比較快；但受到物體的發射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。（如紅外線測溫儀）溫度測量誤差原因分析1.安裝不當引入誤差熱電偶插入的深度應符合要求；不應把熱電偶與動力電纜線裝在同一根導管內，以免引入干擾造成誤差。２.絕緣變差引入誤差熱電偶的極間和壁間絕緣不良，將會引起熱電勢的損耗而引入干擾，從而造成誤差。溫度測量誤差原因分析

3.熱惰性引入的誤差由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化，在進行快速測量時這種影響尤為突出。所以盡可能采用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。測溫環境許可時，甚至可將保護管取去。為了減少測量滯后，通常選擇導熱性能好的材料，管壁薄、內徑小的保護套管，在較精密的溫度測量中，使用無保護套管的熱電偶，但熱電偶更容易損壞，要及時校正及更換。溫度測量誤差原因分析4.熱阻誤差高溫時，如保護管上粘結了物料或有一層煤灰等，物料或塵埃附在上面，則熱阻增加，阻礙熱的傳導，這時溫度示值比被測溫度低，因此，應保持熱電偶保護管外部的清潔，以減小誤差。例：某測量點采用熱電偶測溫指示偏低例：氣動薄膜調節閥不動作流量計是指測量流體流量的儀表，它能指示和記錄某瞬時流體的流量值。例：某加熱爐爐出口溫度單回路

控制系統不穩定，溫度波動大測量氣體的流量，變送器一般安裝在取壓口的高處，為了便于使被測氣體在冷凝后能夠回流到工藝管線中。例：某測量點采用熱電偶測溫指示不穩定壓差一直為０，查看三閥組是否投用，平衡閥是否能關嚴。例：某臺氣動(薄膜)調節閥動作遲鈍例：雙法蘭液面計指示偏低例：某測量點采用熱電偶測溫指示偏低溫度過高以及伴熱管線和導壓管安裝距離過近都可能導致冷凝液氣化使測量不準及波動。流量測量常用的流量計有：但受到物體的發射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。例：檢查某引壓管式的壓力變送器安裝要求：垂直安裝，并有旁路，以便維修。用差壓變送器測流量，增加了截流元件－孔板。例：某測量點采用熱電偶測溫指示偏低例：某測量點采用熱電偶測溫指示偏高例：某測量點采用熱電偶測溫指示不穩定例：某測量點采用熱電偶測溫指示誤差大例：某測量點采用熱電偶測溫示值不穩另外查看引壓管的長度是否能夠保證使其充分冷凝，并減少工藝介質脈動對測量的影響。例：某測量點采用熱電偶測溫指示誤差大熱電偶插入的深度應符合要求；溫度過高以及伴熱管線和導壓管安裝距離過近都可能導致冷凝液氣化使測量不準及波動。檢查壓力變送器的引壓管路是否出現堵塞。流量測量常用的流量計有：不應把熱電偶與動力電纜線裝在同一根導管內，以免引入干擾造成誤差。例：檢查某引壓管式的壓力變送器c、熱電阻的常見故障原因及處理方法儀表維護人員要提高儀表故障判斷能力，除了對儀表原理、結構、性能特點熟悉外，還需熟悉測量系統中的每一個環節，同時，對工藝流程及工藝介質的特性、化工設備的特性應有所了解，這能幫助儀表維護人員拓展思路，有助于分析和判斷故障現象。b、熱電阻是基于金屬的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。參照的壓力值是否一定正確，如果參照壓力表的精度低，則需另換精度較高的壓力表；安裝要求：垂直安裝，并有旁路，以便維修。熱電偶的極間和壁間絕緣不良，將會引起熱電勢的損耗而引入干擾，從而造成誤差。測溫環境許可時，甚至可將保護管取去。例：某加熱爐爐出口溫度單回路

控制系統不穩定，溫度波動大例：某加熱爐爐出口溫度單回路

控制系統不穩定，溫度波動大熱電阻的測量熱電阻測溫原理：

a、熱電阻測溫系統一般是由熱電阻、連接導線和顯示儀表等組成。熱電阻和顯示儀表的分度號必須一致，為消除連接導線電阻變化對測溫的影響，必須采用三線制接法。

b、熱電阻是基于金屬的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。最常用的是用金屬鉑和銅制成的，分度號為Pt50、Pt100、Pt10、Cu50、Cu100。

c、熱電阻的常見故障原因及處理方法熱電阻的常見故障是熱電阻斷路和短路。一般斷路更常見，這是因為熱電阻絲較細所致。斷路和短路是很容易判斷的，可用萬用表的“×1Ω”檔，如測得的阻值小于R0，則可能有短路的地方；若萬用表指示為無窮大，則可判定電阻體已斷路。電阻體短路一般較易處理，只要不影響電阻絲長短和粗細，找到短路處進行吹干，加強絕緣即可。電阻體斷路修理必須要改變電阻絲的長短而影響電阻值，為此以更換新的電阻體為好，若采用焊接修理，焊接后要校驗合格后才能使用。熱電阻測溫指示出現誤差的幾種情況顯示儀表指示無窮大，熱電阻或引出線斷路及接線端子松動，更換電阻體，或焊接及擰緊接線端子螺絲等。顯示儀表指示值比實際值低或示值不穩，保護管內有金屬屑、灰塵，接線柱間臟污及熱電阻短路（積水等）除去金屬屑，清掃灰塵、水滴等，找到短路點，加強絕緣等。顯示儀表指示負值，顯示儀表與熱電阻接線有錯，或熱電阻有短路現象，改正接線，或找出短路處，加強絕緣。阻值與溫度關系有變化，熱電阻絲材料受腐蝕變質，更換電阻體（熱電阻）。壓力測量壓力儀表是將被測的壓力通過機械和電氣元件轉換成電量(如電壓、電流、頻率等)來進行測量的儀表，如電容式、電感式、應變片式和霍爾片式等壓力計。常見故障：指示不正常，指示偏高或偏低，指示為零或不變化。首先了解被測介質是氣體還是液體，了解工藝開車情況和簡單工藝流程，根據對工藝情況的了解和儀表故障現象來進行儀表故障判斷和處理。表頭引壓管撓性管故障分析處理一、壓力指示不正確

1.變送器電源是否正常，如果小于12VDC，則應檢查回路中是否有大的負載；

2.參照的壓力值是否一定正確，如果參照壓力表的精度低，則需另換精度較高的壓力表；

3.ＤＣＳ的量程是否與壓力變送器的量程一致，ＤＣＳ的量程必須與壓力變送器的量程一致；

4.壓力儀表的輸入與相應的接線是否正確；二、壓力指示不穩，波動較大在檢查工況時參照其他的工藝參數看看有沒有什么變化，如果其他工藝參數，如溫度、流量、液位也時有波動，那就是因工況變化而引起的壓力變化，此時的壓力變送器應該是沒有問題的；如果其他工藝條件沒有變化，只是壓力指示在波動，那就看此壓力顯示帶不帶控制，一般為調節閥，可以切換至手動狀態，檢查調節閥閥位是否恒定，若閥位變化，那就要處理閥門問題了，如果恒定，就需要檢查變送器了。三、沒有壓力顯示儀表的接線松動，出現斷路現象。檢查儀表表頭接線，逐點檢查端子柜到現場接線箱和變送器之間的電纜。四、壓力指示不隨工藝狀況變化

檢查壓力變送器的引壓管路是否出現堵塞。例如：介質是粉料或易結晶物質。五、壓力指示有較大的偏差檢查變送器的零點是否正確，如果變送器零點漂移，就需要對變送器重新調零，并對變送器進行加壓校驗，檢查變送器的輸出是否線性、合格。

例：檢查某引壓管式的壓力變送器

在現場把變送器的取壓閥關閉，排放閥打開，查看變送器是否顯示零點。如果顯示零點，此變送器的測量是沒有問題的，就要檢查變送器到ＤＣＳ機柜的電纜，查看分支電纜和主電纜的屏蔽是否完好，這樣的現象通常為屏蔽線斷或電纜連接處出現氧化，導致接觸不良所致。屏蔽不好，其所在的環境存在大量的電磁干擾，這樣的波動也是比較嚴重的。

例：檢查某引壓管式的壓力變送器對于蒸汽介質的壓力測量，如果指示不穩，就要檢查引壓管中的凝液量，如果還有伴熱，檢查伴熱管的溫度及安裝距離，是否對導壓管中冷凝液造成影響。溫度過高以及伴熱管線和導壓管安裝距離過近都可能導致冷凝液氣化使測量不準及波動。另外查看引壓管的長度是否能夠保證使其充分冷凝，并減少工藝介質脈動對測量的影響。流量測量

流量計是指測量流體流量的儀表，它能指示和記錄某瞬時流體的流量值。介質的密度、介質的粘度（臟污或堵塞）直管段的長度（長度最少前10D，后5D）溫度（溫度過高可能影響變送器的穩定性）安裝的位置和高度

流量測量常用的流量計有：

1.孔板測流量２.電磁流量計３.漩渦流量計４.質量流量計５.轉子流量計一、孔板測流量用差壓變送器測流量，增加了截流元件－孔板。孔板的安裝方式，取壓口的方向位置，介質的特性都可能影響到變送器的測量結果。測量氣體的流量，變送器一般安裝在取壓口的高處，為了便于使被測氣體在冷凝后能夠回流到工藝管線中。測量蒸汽流量時，配有冷凝罐，不能隨便對排污管進行排液，這樣容易讓冷凝液流失，造成測量不準，甚至損壞儀表。差壓變送器測流量差壓變送器在測量方式上增加了三閥組或五閥組，兩根引壓管。

常見故障：１.差壓值正好相反，原因就是現場的變送器導壓管的正負壓側接反造成。２.壓差一直為０，查看三閥組是否投用，平衡閥是否能關嚴。查看負壓側引壓管中是否存在氣體液化的可能，正導壓管中是否存在液體氣化的可能，這都可能導致變送器的測量輸出為零。３.壓差一直為最大。如果測量系統中存在冷凝罐或隔離罐，檢查其中的液體是否流失，進行補充。４.指示偏低或偏高首先檢查差壓變送器的零位是否偏低、漂移，再檢查取壓系統，是否有泄漏。例：用差壓變送器測量流量，示值波動大例：差壓變送器測量流量，指示偏小例：差壓變送器測量流量，指示偏小二、電磁流量計測流量2、電磁流量計故障查找流量計開始投運或正常投運一段時間后發現儀表工作不正常，應首先檢查流量計外部情況，如電源是否良好、管道是否泄露或處于非滿管狀態、管道內是否有氣泡、信號電纜是否損壞、轉換器輸出信號（即后位儀表輸入回路）是否開路。切記盲目拆修流量計。三、轉子流量計測流量安裝要求：垂直安裝，并有旁路，以便維修。如果是金屬轉子并帶遠傳時，流量計前須裝管道過濾器。常見故障：轉子卡、轉換部分故障、線路故障等。液位測量1、按測量方式分：可分為接觸式物位測量儀表和非接觸式測量儀表。接觸式測量儀表：沉筒式液位儀表、差壓式液位儀表、射頻導納液位儀表。非接觸式液位儀表：超聲波液位儀表、雷達式液位儀表。2、按取樣方式分：浮力式測量儀表，差壓式測量儀表，電容式測量。用差壓變送器測液位

考慮到液位測量取壓后的正負遷移量問題。如果遷移量沒有與實際安裝位置的遷移量相對應，其所測量出的液位也不準確。準確的算出量程關鍵是確定取壓管口的間距，及容器內被測介質的密度。如果有隔離液，就要清楚隔離液的密度。遷移量可以在實際液位為０時進行遷移。例：某裝置用雙法蘭變