現(xiàn)場儀表系統(tǒng)常見故障分析步驟說
2010/3/9 10:31:00
目前，隨著石化、鋼鐵、造紙、食品、醫(yī)藥企業(yè)自動化水平的不斷提高，對現(xiàn)場儀表維護人員的技術(shù)水平提出了更高要求。為縮短處理儀表故障時間，保證安全生產(chǎn)提高經(jīng)濟效益，本文發(fā)表一點儀表現(xiàn)場維護經(jīng)驗，供儀表維護人員參考。
一、現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障的基本分析步驟
現(xiàn)場儀表測量參數(shù)一般分為溫度、壓力、流量、液位四大參數(shù)。
現(xiàn)根據(jù)測量參數(shù)的不同，來分析不同的現(xiàn)場儀表故障所在。
1．首先，在分析現(xiàn)場儀表故障前，要比較透徹地了解相關(guān)儀表系統(tǒng)的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)工藝情況及條件，了解儀表系統(tǒng)的設(shè)計方案、設(shè)計意圖，儀表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點、性能及參數(shù)要求等。
2．在分析檢查現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障之前，要向現(xiàn)場操作工人了解生產(chǎn)的負荷及原料的參數(shù)變化情況，查看故障儀表的記錄曲線，進行綜合分析，以確定儀表故障原因所在。
3．如果儀表記錄曲線為一條死線(一點變化也沒有的線稱死線)，或記錄曲線原來為波動，現(xiàn)在突然變成一條直線；故障很可能在儀表系統(tǒng)。因為目前記錄儀表大多是DCS計算機系統(tǒng)，靈敏度非常高，參數(shù)的變化能非常靈敏的反應(yīng)出來。此時可人為地改變一下工藝參數(shù)，看曲線變化情況。如不變化，基本斷定是儀表系統(tǒng)出了問題；如有正常變化，基本斷定儀表系統(tǒng)沒有大的問題。
4．變化工藝參數(shù)時，發(fā)現(xiàn)記錄曲線發(fā)生突變或跳到最大或最小，此時的故障也常在儀表系統(tǒng)。
5．故障出現(xiàn)以前儀表記錄曲線一直表現(xiàn)正常，出現(xiàn)波動后記錄曲線變得毫無規(guī)律或使系統(tǒng)難以控制，甚至連手動操作也不能控制，此時故障可能是工藝操作系統(tǒng)造成的。
6．當發(fā)現(xiàn)DCS顯示儀表不正常時，可以到現(xiàn)場檢查同一直觀儀表的指示值，如果它們差別很大，則很可能是儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
總之，分析現(xiàn)場儀表故障原因時，要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化，這些都可能是造成現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障的原因。所以，我們要從現(xiàn)場儀表系統(tǒng)和工藝操作系統(tǒng)兩個方面綜合考慮、仔細分析，檢查原因所在。
二、四大測量參數(shù)儀表控制系統(tǒng)故障分析步驟
1．溫度控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
分析溫度控制儀表系統(tǒng)故障時，首先要注意兩點：該系統(tǒng)儀表多采用電動儀表測量、指示、控制；該系統(tǒng)儀表的測量往往滯后較大。
(1)溫度儀表系統(tǒng)的指示值突然變到最大或最小，一般為儀表系統(tǒng)故障。因為溫度儀表系統(tǒng)測量滯后較大，不會發(fā)生突然變化。此時的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補償導(dǎo)線斷線或變送器放大器失靈造成。
(2)溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象，多為控制參數(shù)PID調(diào)整不當造成。
(3)溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)大幅緩慢的波動，很可能是由于工藝操作變化引起的，如當時工藝操作沒有變化，則很可能是儀表控制系統(tǒng)本身的故障。
(4)溫度控制系統(tǒng)本身的故障分析步驟：檢查調(diào)節(jié)閥輸入信號是否變化，輸入信號不變化，調(diào)節(jié)閥動作，調(diào)節(jié)閥膜頭膜片漏了；檢查調(diào)節(jié)閥定位器輸入信號是否變化，輸入信號不變化，輸出信號變化，定位器有故障；檢查定位器輸入信號有變化，再查調(diào)節(jié)器輸出有無變化，如果調(diào)節(jié)器輸入不變化，輸出變化，此時是調(diào)節(jié)器本身的故障。2．壓力控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
(1)壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速振蕩波動時，首先檢查工藝操作有無變化，這種變化多半是工藝操作和調(diào)節(jié)器PID參數(shù)整定不好造成。
(2)壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)死線，工藝操作變化了壓力指示還是不變化，一般故障出現(xiàn)在壓力測量系統(tǒng)中，首先檢查測量引壓導(dǎo)管系統(tǒng)是否有堵的現(xiàn)象，不堵，檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)有無變化，有變化，故障出在控制器測量指示系統(tǒng)。
3．流量控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
(1)流量控制儀表系統(tǒng)指示值達到最小時，首先檢查現(xiàn)場檢測儀表，如果正常，則故障在顯示儀表。當現(xiàn)場檢測儀表指示也最小，則檢查調(diào)節(jié)閥開度，若調(diào)節(jié)閥開度為零，則常為調(diào)節(jié)閥到調(diào)節(jié)器之間故障。當現(xiàn)場檢測儀表指示最小，調(diào)節(jié)閥開度正常，故障原因很可能是系統(tǒng)壓力不夠、系統(tǒng)管路堵塞、泵不上量、介質(zhì)結(jié)晶、操作不當?shù)仍蛟斐?。若是儀表方面的故障，原因有：孔板差壓流量計可能是正壓引壓導(dǎo)管堵；差壓變送器正壓室漏；機械式流量計是齒輪卡死或過濾網(wǎng)堵等。
(2)流量控制儀表系統(tǒng)指示值達到最大時，則檢測儀表也常常會指示最大。此時可手動遙控調(diào)節(jié)閥開大或關(guān)小，如果流量能降下來則一般為工藝操作原因造成。若流量值降不下來，則是儀表系統(tǒng)的原因造成，檢查流量控制儀表系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥是否動作；檢查儀表測量引壓系統(tǒng)是否正常；檢查儀表信號傳送系統(tǒng)是否正常。
(3)流量控制儀表系統(tǒng)指示值波動較頻繁，可將控制改到手動，如果波動減小，則是儀表方面的原因或是儀表控制參數(shù)PID不合適，如果波動仍頻繁，則是工藝操作方面原因造成。
4．液位控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
(1)液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化到最大或最小時，可以先檢查檢測儀表看是否正常，如指示正常，將液位控制改為手動遙控液位，看液位變化情況。如液位可以穩(wěn)定在一定的范圍，則故障在液位控制系統(tǒng)；如穩(wěn)不住液位，一般為工藝系統(tǒng)造成的故障，要從工藝方面查找原因。
(2)差壓式液位控制儀表指示和現(xiàn)場直讀式指示儀表指示對不上時，首先檢查現(xiàn)場直讀式指示儀表是否正常，如指示正常，檢查差壓式液位儀表的負壓導(dǎo)壓管封液是否有滲漏；若有滲漏，重新灌封液，調(diào)零點；無滲漏，可能是儀表的負遷移量不對了，重新調(diào)整遷移量使儀表指示正常。
(3)液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化波動頻繁時，首先要分析液面控制對象的容量大小，來分析故障的原因，容量大一般是儀表故障造成。容量小的首先要分析工藝操作情況是否有變化，如有變化很可能是工藝造成的波動頻繁。如沒有變化可能是儀表故障造成。
以上只是現(xiàn)場四大參數(shù)單獨控制儀表的現(xiàn)場故障分析，實際現(xiàn)場還有一些復(fù)雜的控制回路，如串級控制、分程控制、程序控制、聯(lián)鎖控制等等。這些故障的分析就更加復(fù)雜，要具體分析.
一、現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障的基本分析步驟
現(xiàn)場儀表測量參數(shù)一般分為溫度、壓力、流量、液位四大參數(shù)。
現(xiàn)根據(jù)測量參數(shù)的不同，來分析不同的現(xiàn)場儀表故障所在。
1．首先，在分析現(xiàn)場儀表故障前，要比較透徹地了解相關(guān)儀表系統(tǒng)的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)工藝情況及條件，了解儀表系統(tǒng)的設(shè)計方案、設(shè)計意圖，儀表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點、性能及參數(shù)要求等。
2．在分析檢查現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障之前，要向現(xiàn)場操作工人了解生產(chǎn)的負荷及原料的參數(shù)變化情況，查看故障儀表的記錄曲線，進行綜合分析，以確定儀表故障原因所在。
3．如果儀表記錄曲線為一條死線(一點變化也沒有的線稱死線)，或記錄曲線原來為波動，現(xiàn)在突然變成一條直線；故障很可能在儀表系統(tǒng)。因為目前記錄儀表大多是DCS計算機系統(tǒng)，靈敏度非常高，參數(shù)的變化能非常靈敏的反應(yīng)出來。此時可人為地改變一下工藝參數(shù)，看曲線變化情況。如不變化，基本斷定是儀表系統(tǒng)出了問題；如有正常變化，基本斷定儀表系統(tǒng)沒有大的問題。
4．變化工藝參數(shù)時，發(fā)現(xiàn)記錄曲線發(fā)生突變或跳到最大或最小，此時的故障也常在儀表系統(tǒng)。
5．故障出現(xiàn)以前儀表記錄曲線一直表現(xiàn)正常，出現(xiàn)波動后記錄曲線變得毫無規(guī)律或使系統(tǒng)難以控制，甚至連手動操作也不能控制，此時故障可能是工藝操作系統(tǒng)造成的。
6．當發(fā)現(xiàn)DCS顯示儀表不正常時，可以到現(xiàn)場檢查同一直觀儀表的指示值，如果它們差別很大，則很可能是儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
總之，分析現(xiàn)場儀表故障原因時，要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化，這些都可能是造成現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障的原因。所以，我們要從現(xiàn)場儀表系統(tǒng)和工藝操作系統(tǒng)兩個方面綜合考慮、仔細分析，檢查原因所在。
二、四大測量參數(shù)儀表控制系統(tǒng)故障分析步驟
1．溫度控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
分析溫度控制儀表系統(tǒng)故障時，首先要注意兩點：該系統(tǒng)儀表多采用電動儀表測量、指示、控制；該系統(tǒng)儀表的測量往往滯后較大。
(1)溫度儀表系統(tǒng)的指示值突然變到最大或最小，一般為儀表系統(tǒng)故障。因為溫度儀表系統(tǒng)測量滯后較大，不會發(fā)生突然變化。此時的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補償導(dǎo)線斷線或變送器放大器失靈造成。
(2)溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象，多為控制參數(shù)PID調(diào)整不當造成。
(3)溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)大幅緩慢的波動，很可能是由于工藝操作變化引起的，如當時工藝操作沒有變化，則很可能是儀表控制系統(tǒng)本身的故障。
(4)溫度控制系統(tǒng)本身的故障分析步驟：檢查調(diào)節(jié)閥輸入信號是否變化，輸入信號不變化，調(diào)節(jié)閥動作，調(diào)節(jié)閥膜頭膜片漏了；檢查調(diào)節(jié)閥定位器輸入信號是否變化，輸入信號不變化，輸出信號變化，定位器有故障；檢查定位器輸入信號有變化，再查調(diào)節(jié)器輸出有無變化，如果調(diào)節(jié)器輸入不變化，輸出變化，此時是調(diào)節(jié)器本身的故障。2．壓力控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
(1)壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速振蕩波動時，首先檢查工藝操作有無變化，這種變化多半是工藝操作和調(diào)節(jié)器PID參數(shù)整定不好造成。
(2)壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)死線，工藝操作變化了壓力指示還是不變化，一般故障出現(xiàn)在壓力測量系統(tǒng)中，首先檢查測量引壓導(dǎo)管系統(tǒng)是否有堵的現(xiàn)象，不堵，檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)有無變化，有變化，故障出在控制器測量指示系統(tǒng)。
3．流量控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
(1)流量控制儀表系統(tǒng)指示值達到最小時，首先檢查現(xiàn)場檢測儀表，如果正常，則故障在顯示儀表。當現(xiàn)場檢測儀表指示也最小，則檢查調(diào)節(jié)閥開度，若調(diào)節(jié)閥開度為零，則常為調(diào)節(jié)閥到調(diào)節(jié)器之間故障。當現(xiàn)場檢測儀表指示最小，調(diào)節(jié)閥開度正常，故障原因很可能是系統(tǒng)壓力不夠、系統(tǒng)管路堵塞、泵不上量、介質(zhì)結(jié)晶、操作不當?shù)仍蛟斐?。若是儀表方面的故障，原因有：孔板差壓流量計可能是正壓引壓導(dǎo)管堵；差壓變送器正壓室漏；機械式流量計是齒輪卡死或過濾網(wǎng)堵等。
(2)流量控制儀表系統(tǒng)指示值達到最大時，則檢測儀表也常常會指示最大。此時可手動遙控調(diào)節(jié)閥開大或關(guān)小，如果流量能降下來則一般為工藝操作原因造成。若流量值降不下來，則是儀表系統(tǒng)的原因造成，檢查流量控制儀表系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥是否動作；檢查儀表測量引壓系統(tǒng)是否正常；檢查儀表信號傳送系統(tǒng)是否正常。
(3)流量控制儀表系統(tǒng)指示值波動較頻繁，可將控制改到手動，如果波動減小，則是儀表方面的原因或是儀表控制參數(shù)PID不合適，如果波動仍頻繁，則是工藝操作方面原因造成。
4．液位控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
(1)液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化到最大或最小時，可以先檢查檢測儀表看是否正常，如指示正常，將液位控制改為手動遙控液位，看液位變化情況。如液位可以穩(wěn)定在一定的范圍，則故障在液位控制系統(tǒng)；如穩(wěn)不住液位，一般為工藝系統(tǒng)造成的故障，要從工藝方面查找原因。
(2)差壓式液位控制儀表指示和現(xiàn)場直讀式指示儀表指示對不上時，首先檢查現(xiàn)場直讀式指示儀表是否正常，如指示正常，檢查差壓式液位儀表的負壓導(dǎo)壓管封液是否有滲漏；若有滲漏，重新灌封液，調(diào)零點；無滲漏，可能是儀表的負遷移量不對了，重新調(diào)整遷移量使儀表指示正常。
(3)液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化波動頻繁時，首先要分析液面控制對象的容量大小，來分析故障的原因，容量大一般是儀表故障造成。容量小的首先要分析工藝操作情況是否有變化，如有變化很可能是工藝造成的波動頻繁。如沒有變化可能是儀表故障造成。
以上只是現(xiàn)場四大參數(shù)單獨控制儀表的現(xiàn)場故障分析，實際現(xiàn)場還有一些復(fù)雜的控制回路，如串級控制、分程控制、程序控制、聯(lián)鎖控制等等。這些故障的分析就更加復(fù)雜，要具體分析.
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