1、引言

化工生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)儀表故障現(xiàn)象,由于檢測(cè)與控制過(guò)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(guò)程中儀表故障，不但直接關(guān)系到化工生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定，同時(shí)，也涉及到化工產(chǎn)品的質(zhì)量和消耗，而且也最能反映出儀表維護(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。

2、儀表故障判斷思路

由于化工生產(chǎn)操作管道化、流程化、全封閉等特點(diǎn)，尤其是現(xiàn)代化的化工企業(yè)自動(dòng)化水平很高，工藝操作與檢測(cè)儀表密切相關(guān)，工藝人員通過(guò)檢測(cè)儀表顯示的各類工藝參數(shù)，諸如反應(yīng)溫度、物料流量、容器的壓力和液位、原料的成分等來(lái)判斷工藝生產(chǎn)是否正常，產(chǎn)品的質(zhì)量是否合格，根據(jù)儀表指示進(jìn)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(cè)量系統(tǒng))某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致工藝參數(shù)指示與實(shí)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)在那里。儀表維護(hù)人員要提高儀表故障判斷能力，除了對(duì)儀表工作原理、結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)熟悉外，還需熟悉測(cè)量系統(tǒng)中每一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)，對(duì)工藝流程及工藝介質(zhì)的特性、化工設(shè)備的特性應(yīng)有所了解，這能幫助儀表維護(hù)人員拓展思路，有助于分析和判斷故障現(xiàn)象。

2.1 溫度檢測(cè)故障判斷

故障現(xiàn)象：溫度指示不正常，偏高或偏低，或變化緩慢甚至不變化等。

以熱電偶作為測(cè)量元件進(jìn)行說(shuō)明。首先應(yīng)了解工藝狀況，可以詢問(wèn)工藝人員被測(cè)介質(zhì)的情況及儀表安裝位置，是在氣相還是液相或其它的工藝狀況。因?yàn)槭钦Ｉa(chǎn)過(guò)程中的故障，不是新安裝的熱電偶，所以可以排除熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反、熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線不配套等因素。排除上述因素后可以按圖1的思路進(jìn)行判斷和檢查。

圖1 溫度檢測(cè)故障判斷

2.2 流量檢測(cè)故障判斷

故障現(xiàn)象：流量指示不正常，偏高或偏低，或指示為零、指示波動(dòng)。

以差壓式流量變送器為例(1151D)。儀表維護(hù)人員在處理故障時(shí)，應(yīng)向工藝操作人員了解故障情況，了解工藝情況，如被測(cè)介質(zhì)情況，機(jī)泵情況以及工藝流程等。通過(guò)對(duì)工藝開車情況的詳細(xì)了解，故障處理可以按圖2所示思路進(jìn)行判斷和檢查。

圖2 流量檢測(cè)故障判斷

2.3 壓力檢測(cè)故障判斷

故障現(xiàn)象：某一化工容器壓力指示不正常，偏高或偏低，或指示為零或不變化。

以電動(dòng)壓力變送器為例(3051C)。首先應(yīng)了解被測(cè)介質(zhì)是氣體、液體還是蒸汽，了解工藝開車情況和簡(jiǎn)單工藝流程，根據(jù)對(duì)工藝情況的了解和儀表故障現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行儀表故障判斷和處理。有關(guān)故障判斷及處理可按圖3的思路來(lái)進(jìn)行檢查。

圖3 壓力檢測(cè)故障判斷

2.4 液位檢測(cè)故障判斷

故障現(xiàn)象：液位指示不會(huì)變化，偏高或偏低，或無(wú)指示。

以差壓式液位變送器為檢測(cè)儀表。首先要了解工藝狀況、工藝介質(zhì)，被測(cè)對(duì)象是精餾塔、反應(yīng)釜，還是儲(chǔ)罐(槽)、反應(yīng)器。用差壓式液位計(jì)測(cè)量液位，往往同時(shí)配置玻璃液位計(jì)，工藝操作人員以現(xiàn)場(chǎng)玻璃液位計(jì)為參照判斷差壓式液位變送器所測(cè)量值指示偏高或偏低，因?yàn)椴Ａб何挥?jì)比較直觀。而儀表維護(hù)人員應(yīng)根據(jù)工藝狀況和儀表故障現(xiàn)象進(jìn)行判斷和檢查。有關(guān)液位(物位)檢測(cè)故障判斷思路可以參照?qǐng)D4進(jìn)行。

圖4 液位檢測(cè)故障判斷
2.5 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)故障判斷

故障現(xiàn)象：控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，輸入信號(hào)波動(dòng)大。

以流量簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)為例，控制系統(tǒng)由電動(dòng)差壓變送器、單回路調(diào)節(jié)器和帶電氣閥門定位器的氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥組成。在處理這類故障時(shí)，儀表維護(hù)人員應(yīng)很清楚該流量控制系統(tǒng)的組成情況，要了解工藝情況，如工藝介質(zhì)，簡(jiǎn)單工藝流程，是加料流量還是出料流量或是塔的回流量；是液體、氣體還是蒸汽。處理故障步驟詳見圖5。

圖5 控制系統(tǒng)故障判斷

2.6 調(diào)節(jié)閥常見故障及原因分析

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)相對(duì)于自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的其他環(huán)節(jié)較為簡(jiǎn)單，但是它直接與工藝介質(zhì)接觸，因而故障率較高。調(diào)節(jié)閥在使用過(guò)程中有以下幾種常見故障：

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nbsp; (1) 調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作：原因可能是沒(méi)有信號(hào)壓力或雖有信號(hào)壓力但膜片裂損，膜片漏氣。也可能是閥芯與閥座或襯套卡死，閥桿彎曲。

(2) 調(diào)節(jié)閥動(dòng)作正常，但不起調(diào)節(jié)作用：原因是閥芯脫落，此時(shí)，雖然閥桿動(dòng)作正常，但閥芯不動(dòng)，因此無(wú)調(diào)節(jié)作用。一般表現(xiàn)為，對(duì)于正作用氣關(guān)閥和反作用氣開閥，調(diào)節(jié)閥總處于關(guān)閉狀態(tài)，無(wú)法開啟；對(duì)于正作用氣開閥，調(diào)節(jié)閥總處于全開狀態(tài)，無(wú)法關(guān)閉。另外，管道堵塞也會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥不起調(diào)節(jié)作用的現(xiàn)象。

(3) 調(diào)節(jié)閥不穩(wěn)定或產(chǎn)生振蕩：原因可能是調(diào)節(jié)閥口徑選得過(guò)大，經(jīng)常在小開度下工作，或單座閥介質(zhì)在閥內(nèi)流動(dòng)方向與關(guān)閉方向相同。在閥芯與襯套嚴(yán)重磨損的情況下，也可使調(diào)節(jié)閥在任何開度都發(fā)生振蕩。附近有振蕩源，是調(diào)節(jié)閥振蕩的一個(gè)外界因素。

(4) 調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲鈍或跳動(dòng)：由于密封填料老化或干枯，使閥桿與填料的干摩擦增大，會(huì)造成動(dòng)作遲鈍或跳動(dòng)。有時(shí)也可能因閥體內(nèi)含有粘性大的污物以及堵塞、結(jié)焦等情況而引起的。膜片及“O”型密封圈等處泄漏也會(huì)引起動(dòng)作遲鈍，但這往往表現(xiàn)為單方向動(dòng)作遲鈍。

(5) 調(diào)節(jié)閥泄漏量大：主要原因是閥芯與閥座腐蝕、磨損而造成。有時(shí)也可能因閥體內(nèi)有異物，閥芯被墊住關(guān)不嚴(yán)，造成泄漏量大。

(6) 其它原因：調(diào)節(jié)閥閥門定位器故障或調(diào)節(jié)器故障也可能引起調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作等其它的故障。

3、儀表常見故障處理實(shí)例

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，儀表檢測(cè)所涉及的工藝參數(shù)比較多，為了更好的說(shuō)明怎樣判斷和處理儀表故障，在這里以生產(chǎn)過(guò)程中所處理的溫度和液位的一些故障實(shí)例為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

3.1 溫度檢測(cè)故障處理

3.1.1 溫度指示為零

（1） 工藝過(guò)程：溫度指示系統(tǒng)，采用熱電偶作為測(cè)溫元件，用溫度變送器把信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA信號(hào)送給DCS顯示。

（2） 故障現(xiàn)象：DCS系統(tǒng)上溫度顯示為零。

（3） 分析與判斷：首先對(duì)DCS系統(tǒng)的模塊輸入信號(hào)進(jìn)行檢查，測(cè)得輸入信號(hào)為4mA，這說(shuō)明溫度變送器的輸出信號(hào)為4mA。為了進(jìn)一步判斷故障是出在溫度變送器，還是在測(cè)溫元件，對(duì)熱電偶的mv信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，從測(cè)得mv信號(hào)得知，測(cè)溫元件沒(méi)有問(wèn)題，這說(shuō)明溫度變送器存在故障。由于溫度變送器存在故障致使溫度變送器的輸出為4mA，致使溫度在DCS系統(tǒng)上顯示值為零。

（4）處理方法：找到問(wèn)題，其處理方法就是把溫度變送器送檢修理，如送檢后不能修復(fù)，唯一的方法就是更換一臺(tái)溫度變送器。

3.1.2 控制室溫度
指示比現(xiàn)場(chǎng)溫度指示低

(1) 工藝過(guò)程：溫度指示調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用熱電偶作為測(cè)溫元件，除熱電偶外，在裝置上采用雙金屬溫度計(jì)就地顯示。

(2) 故障現(xiàn)象：控制室溫度指示和現(xiàn)場(chǎng)就地溫度指示不符，控制室溫度指示比現(xiàn)場(chǎng)溫度指示低50℃。

(3) 分析與判斷：雙金屬溫度計(jì)比較簡(jiǎn)單、直觀，首先從控制室溫度指示入手。在現(xiàn)場(chǎng)熱電偶端子處測(cè)量熱電勢(shì)，對(duì)照相應(yīng)溫度，確定偏低，說(shuō)明不是調(diào)節(jié)器指示系統(tǒng)有故障，問(wèn)題出在熱電偶測(cè)溫元件上。抽出熱電偶檢查，發(fā)現(xiàn)在熱電