石油化工儀表常見故障診斷及維修

1、電氣儀表石油化工儀表常見故障診斷及維修李吉文建設(shè)公司電儀安裝公司2015年6月20日 電話油化工儀表常見故障診斷及維修摘要：化工儀表在化工生產(chǎn)中的作用是測量溫度、壓力、流量、液位等工藝參數(shù)，并對這些參數(shù)進行自動的控制。自動化儀表系統(tǒng)的使用，極大的節(jié)省了化工生產(chǎn)的人力物力。同時，儀表也容易出現(xiàn)故障，嚴重的話甚至會導致生產(chǎn)裝置停車。為了快速準確的判斷儀表故障原因，解決儀表各種故障問題，本文對各類問題進行分析總結(jié)，以利于在今后的工作中提高效能。關(guān)鍵詞：儀表故障 診斷 維修一儀表故障診斷思路儀表信號回路是一個從現(xiàn)場檢測、信號傳輸、到操作室顯示的信號鏈。任何一個環(huán)節(jié)出問題都會導

2、致這個信號回路無法正常工作。因此對故障進行診斷是處理問題的前提和關(guān)鍵，熟悉各個環(huán)節(jié)的工作原理也是順利處理故障的基礎(chǔ)。儀表顯示異常時，如指示偏高、偏低，不變化等，原因有兩種：一是工藝因素，此時儀表本身沒問題，儀表的顯示值正確地反映了工藝的異常情況；二是儀表本身的因素，由于儀表檢測某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題導致工藝參數(shù)指示與實際不符。這兩種因素混淆在一起，給故障原因的判斷增加了難度。因此儀表工要提高儀表故障判斷能力，除了要非常熟悉儀表原理、結(jié)構(gòu)、特點外，還需要了解測量系統(tǒng)中的每一個環(huán)節(jié)，而且要對工藝流程及工藝介質(zhì)的特性、化工設(shè)備需要有一定的了解，這能幫助儀表工拓展思維，有利于快速找出故障原因。二各類儀表故障

3、判斷2.1溫度儀表故障判斷步驟故障現(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。以熱電阻為例，首先要了解工藝情況，詢問工藝人員被測介質(zhì)的情況，是否是正常介質(zhì)還是試運行的水等其他介質(zhì)，是否是正常工況。如果不是新安裝的熱電阻，就可以排除線極性接反的可能性。排除上述原因后再按圖2-1的思路進行判斷和檢查。圖2-1 溫度檢測故障判斷（1）檢查顯示儀表輸入信號（2）DCS控制，查輸入端口檢查熱電阻接線盒（1）是否透水（2）接線柱之間是否短路（3）端子是否銹蝕儀表顯示正常調(diào)校顯示儀表測量熱電阻信號抽出熱電阻檢查（1）保護套內(nèi)滲透工藝介質(zhì)（2）熱電阻是否損壞檢查導線是否絕緣老化工藝原因（1）如被

4、檢測管道溫度由于工藝、設(shè)備原因造成溫度不均勻（2）如被檢測介質(zhì)溫度超出熱阻測量范圍（3）熱電阻保護套管損壞嚴重處理調(diào)節(jié)溫度變送器處理更換導線 表示是； 表示否。 2.2流量儀表故障判斷步驟故障現(xiàn)象：流量指示不正常，偏高或偏低，或指示為零、指示波動。以差壓流量變送器為例（孔板流量計）儀表維護人員在處理故障時，應(yīng)向工藝操作人員了解情況，了解工藝情況，如被測介質(zhì)的情況，機泵情況以及工藝流程等。通過對工藝開車情況的詳細了解，故障處理可以按圖2-2所示思路進行判斷和檢查。圖2-2 流量檢測故障判斷 檢查顯示儀表輸入信號:420 mA（1）DCS查輸入端口儀表顯示正常（1）再校顯示儀表工藝原因（1）被測介

5、質(zhì)的流量太大，超過變送器的范圍。（2）工藝管道有堵塞現(xiàn)象。調(diào)零點平衡閥是否內(nèi)漏（1）打開排污閥排污（2）重新加隔離液（1）送校驗室校對（2）檢查信號波動檢查變送器零位（關(guān)正負壓截止閥，開平衡閥）檢查三閥組（1）檢查導壓管是否堵塞（2）冷凝液是否沖走（1）調(diào)校差壓變送器（2）檢查電源系統(tǒng) 2.3壓力儀表故障判斷步驟故障現(xiàn)象：某泵出口指示不正常，偏高或偏低，或指示為零或不變化。以電動壓力變送器為例(3051C)。首先應(yīng)了解被測介質(zhì)是氣體還是液體，了解工藝開車情況和簡單工藝流程，根據(jù)對工藝情況的了解和儀表故障現(xiàn)象來進行儀表故障判斷和處理。有關(guān)故障判斷及處理可按圖2-3的思路來進行檢查 圖2-3 壓力

6、檢測故障判斷（1）檢查顯示儀表輸入信號（2）若使用DCS控制，檢查輸入接口檢查壓力變送器零位，關(guān)取壓閥，打開排污閥，或松開取壓接頭檢查取壓管線：測氣體：堵，有冷凝液;測蒸汽：堵，測液體：堵。隔離液沖走調(diào)校壓力變送器工藝原因：和工藝人員商討裁決，儀表無故障。調(diào)校顯示儀表調(diào)零點分別進行處理指示恢復正常 2.4液位檢測故障判斷步驟故障現(xiàn)象：液位指示不會變化，偏高或偏低，或無指示。以雙法蘭液位變送器為檢測儀表。首先要了解工藝狀況、工藝介質(zhì)，被測對象是原穩(wěn)塔、還是儲罐(槽)、反應(yīng)器。用雙法蘭液位變送器測量液位，往往同時配置就地顯示液位計，工藝操作人員以就地顯示液位計為參照判斷差壓式液位變送器所測量值指示

7、偏高或偏低，因為就地顯示液位計比較直觀。而儀表維護人員應(yīng)根據(jù)工藝狀況和儀表故障現(xiàn)象進行判斷和檢查。有關(guān)液位(物位)檢測故障判斷思路可以參照圖2-4進行。 圖2-4 液位檢測故障判斷（1）檢查顯示儀表輸入信號（2）若使用DCS控制，檢查輸入接口檢查雙法蘭液位變送器零點，關(guān)閉取壓閥，打開排污閥檢查液位變送器連接管線及取壓氣源管線和法蘭連接是否泄露。調(diào)校液位變送器工藝原因：工藝介質(zhì)密度有較大的變化調(diào)校顯示儀表調(diào)零點消除泄露指示恢復正常消除假液位現(xiàn)象 2.5簡單控制系統(tǒng)故障判斷步驟故障現(xiàn)象：控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，輸入信號波動大。以流量簡單控制系統(tǒng)為例，控制系統(tǒng)由雙法蘭液位變送器、單回路調(diào)節(jié)器和帶電氣閥門定位

8、器的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥組成。在處理這類故障時，儀表維護人員應(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)，簡單工藝流程，是加料流量還是出料流量或是塔的回流量。處理故障步驟詳見圖2-5。 圖2-5 控制系統(tǒng)故障判斷把調(diào)節(jié)器由自動操作切換到手動操作，記錄曲線較正常波動。檢查差壓變送器輸出是否波動（1） 檢查導壓管液體是否汽化（2）隔液是否沖走（2） 調(diào)節(jié)閥是否出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象工藝原因：（1）泵故障（2）流量出現(xiàn)脈沖等重新整定PID參數(shù)調(diào)?；蚋鼡Q調(diào)節(jié)器調(diào)校差壓變送器，檢查接線端子是否松動（1）檢查保濕系統(tǒng)（2）重新隔液（1）檢查氣、電閥門定位器（2）打開旁路閥觀察（3）更換調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)穩(wěn)定2

9、.6調(diào)節(jié)閥常見故障及原因分析在石油化工生產(chǎn)過程中，調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)相對于自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的其他環(huán)節(jié)較為簡單，但是它直接與工藝介質(zhì)接觸，因而故障率較高。調(diào)節(jié)閥在使用過程中有以下幾種常見故障：(1) 調(diào)節(jié)閥不動作：原因可能是沒有信號壓力或雖有信號壓力但膜片裂損，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)閥動作正常，但不起調(diào)節(jié)作用：原因是閥芯脫落，此時，雖然閥桿動作正常，但閥芯不動，因此無調(diào)節(jié)作用。一般表現(xiàn)為，對于正作用氣關(guān)閥和反作用氣開閥，調(diào)節(jié)閥總處于關(guān)閉狀態(tài)，無法開啟；對于正作用氣開閥，調(diào)節(jié)閥總處于全開狀態(tài)，無法關(guān)閉。另外，管道堵塞也會出現(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)

10、定或產(chǎn)生振蕩：原因可能是調(diào)節(jié)閥口徑選得過大，經(jīng)常在小開度下工作，或單座閥介質(zhì)在閥內(nèi)流動方向與關(guān)閉方向相同。在閥芯與襯套嚴重磨損的情況下，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)閥振蕩的一個外界因素。(4) 調(diào)節(jié)閥動作遲鈍或跳動：由于密封填料老化或干枯，使閥桿與填料的干摩擦增大，會造成動作遲鈍或跳動。有時也可能因閥體內(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引起動作遲鈍，但這往往表現(xiàn)為單方向動作遲鈍。(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。有時也可能因閥體內(nèi)有異物，閥芯被墊住關(guān)不嚴，造成泄漏量大。(6) 其它原因：調(diào)節(jié)閥閥

11、門定位器故障或調(diào)節(jié)器故障也可能引起調(diào)節(jié)閥不動作等其它的故障。三儀表故障診斷方法3.1測量電壓法按照儀器的原理圖對其各級電壓點測量其相對應(yīng)電壓值。如果測得各處的電壓與使用說明書所列的相差很大,則就是故障所在。如果所測的電壓與使用說明書相差不大，則說明電路靜態(tài)工作是正常的。這種方法不論在電子管、晶體管或集成電路中都是很有效的。3.2簡易干擾法這種方法特別適用于分析儀器的記錄儀、數(shù)字處理儀，用小螺絲刀碰撞訊號輸入端時，觀察其指針有無移動。采用此方法，可以在送電情況下逐級進行，從后級逐步向前做碰撞，碰到哪一級沒有反映，說明故障就在哪一級。3.3注入訊號法使用外部的不同信號源作為檢測信號，并利用本機的終

12、端指示器表明測試的結(jié)果。即利用外部的相應(yīng)訊號源從待修的儀器終端指示器的輸入端開始注入，然后依次序向前級電路推移，注入測試信號到各級電路的輸入端，同時觀察儀器終端指示器有無反應(yīng)作為確定故障存在的部位和分析故障發(fā)生的原因。依據(jù)訊號注入到哪一級，終端指示器如果無反應(yīng)，故障就在哪一級。這也是比較簡單的，行之有效的方法。 3.4  示波器法 這主要是在動態(tài)測量時采用比較多，即對于被修儀器靜態(tài)測量正常，而又未找到故障部位時就應(yīng)采用動態(tài)測量。利用示波器對照原理圖進行逐步觀測，對照有關(guān)位置的波形進行分析，也可以找到故障的確切位置。在檢修自動化儀表的電子放大部分常采用此方

13、法，那是很成功的。但這方法要求維修人員對所修理的儀器電路原理和波形變化要熟悉，而且要求熟練操作和正確地使用示波器觀察各種不同變化規(guī)律的信號。 3.5  器件替代法     當不能確定儀器故障的大致范圍時，可采用單元替代或單板替代法。注意，最好不要拆動電路中的元器件，特別是精密儀器，更不允許隨便拆動?？梢韵仁褂孟嗤吞?、相同規(guī)格、相同結(jié)構(gòu)的器件。單元插接部件來臨時替代有疑問的部分，觀察其對故障的影響。如果故障消失了，就表明被替代部分有故障。這種方法特別適宜于電子管電路或印刷路線板電路、集成電路。 3.6&#

14、160; 逐級斷開法 有些儀器儀表的電路組成比較復雜，涉及的元器件比較多，并且互相影響或多方面有影響。有的儀器故障表現(xiàn)為某一級，而故障的真正部分卻在下一級。例如在計數(shù)電路中，由于下一級輸入阻抗對上一級的負載作用過大，停止計數(shù)。檢修這一類儀器時就可以將各級由后向前分別脫離，直到發(fā)現(xiàn)故障為止。在運用這一方法時，一定要選擇好斷開點的位置，只有做到合理斷開，才可迅速確定故障的部位。同時還要防止由于脫開某一部分，而使其它部位出現(xiàn)電壓過高、過低現(xiàn)象。四儀表常見故障處理實例在石油化工生產(chǎn)過程中，儀表檢測所涉及的工藝參數(shù)比較多，為了更好的說明怎樣判斷和處理儀表故障，在這里以生產(chǎn)過程中所處理

15、的溫度和液位的一些故障實例為例來進行說明。4.1 溫度儀表系統(tǒng)常見故障分析。（1）：溫度突然增大：此故障多為熱電阻（熱電偶）斷路、接線端子松動、（補償）導線斷、溫度失靈等原因引起，這時需要了解該溫度所處的位置及接線布局，用萬用表的電阻（毫伏）檔在不同的位置分別測量幾組數(shù)據(jù)就能很快找出原因。（2）：溫度突然減?。捍斯收隙酁闊犭娕蓟驘犭娮瓒搪?、導線短路及溫度失靈引起。要從接線口、導線拐彎處等容易出故障的薄弱點入手，一一排查?，F(xiàn)場溫度升高，而總控指示不變，多為測量元件處有沸點較低的液體（水）所致。（3）：溫度出現(xiàn)大幅度波動或快速震蕩：此時應(yīng)主要檢查工藝操作情況（參與調(diào)節(jié)的檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)）。4.2壓力儀

16、表系統(tǒng)常見故障及分析。(1)：壓力突然變小、變大或指示曲線無變化：此時應(yīng)檢查變送器引壓系統(tǒng)，檢查根部閥是否堵塞、引壓管是否暢通、引壓管內(nèi)部是否有異常介質(zhì)、排污絲堵及排污閥是否泄漏等。冬季介質(zhì)凍也是常見現(xiàn)象。變送器本身故障可能性很小。（2）：壓力波動大：這種情況首先要與工藝人員結(jié)合，一般是由操作不當造成的。參與調(diào)節(jié)的參數(shù)要主要檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)。4.3流量儀表系統(tǒng)常見故障及分析。（1）：流量指示值最小：一般由以下原因造成：檢測元件損壞（零點太低。；顯示有問題；線路短路或斷路；正壓室堵或漏；系統(tǒng)壓力低；參與調(diào)節(jié)的參數(shù)還要檢查調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥及電磁閥。（2）：流量指示最大：主要原因是負壓室引壓系統(tǒng)堵或漏。變

17、送器需要調(diào)校的可能不大。（3）：流量波動大：流量參數(shù)不參與調(diào)節(jié)的，一般為工藝原因；參與調(diào)節(jié)的，可檢查調(diào)節(jié)器的PID參數(shù)；帶隔離罐的參數(shù)，檢查引壓管內(nèi)是否有氣泡，正負壓引壓管內(nèi)液體是否一樣高。4.4液位儀表系統(tǒng)常見故障及分析。（1）:液位突然變大：主要檢查變送器負壓室引壓系統(tǒng)是否堵、泄漏、集氣、缺液等。灌液的具體方法是：按照停表順序先停表；關(guān)閉正負壓根部閥；打開正負壓排污閥泄壓；打開雙室平衡容器灌液絲堵；打開正負壓室排污絲堵；此時液位指示最大。關(guān)閉排污閥；關(guān)閉正負壓室排污絲堵；用相同介質(zhì)緩慢灌入雙室平衡容器中，此時微開排污絲堵排氣；直至灌滿為止，此時打開正壓室絲堵，變送器指示應(yīng)回零位。然后按照投

18、表順序投用變送器。（2）：液位突然變?。褐饕獧z查正壓室引壓系統(tǒng)是否堵、漏、集氣、缺液、平衡閥是否關(guān)死等。檢查引壓系統(tǒng)是否暢通的具體方法是停變送器，開排污閥，檢查排污情況(不能外泄的介質(zhì)除外)。（3）：總控室指示與現(xiàn)場液位不相符：首先判斷是不是現(xiàn)場液位計故障，此時可以人為增大或降低液位，根據(jù)現(xiàn)場和總控指示情況具體分析問題原因（現(xiàn)場液位計根部閥關(guān)閉、堵塞、外漏易引起現(xiàn)場指示不準）?？梢酝ㄟ^檢查零點、量程、灌液來恢復液位正常。如果仍不正常，可通知工藝人員現(xiàn)場監(jiān)護拆回變送器打壓調(diào)校。（4）：液位波動頻繁：首先和工藝人員結(jié)合檢查進料、出料情況，確定工藝狀況正常后，可通過調(diào)整PID參數(shù)來穩(wěn)定。具體方法是：調(diào)節(jié)閥投手動狀態(tài)，先調(diào)整設(shè)定值與測量值一致，使液位波動平穩(wěn)下來，再慢慢調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度，使液位緩慢上升或下降，達到工藝要求，再調(diào)整設(shè)定值與測量值一致，待參數(shù)穩(wěn)定后調(diào)節(jié)閥投自動。五結(jié)論一旦發(fā)現(xiàn)儀