管道儀表的維護及故障分析方法

唐相凡

中國石化銷售有限公司華南分公司，廣東廣州 510620

0 引言

隨著科學技術的進步，儀表的自動化程度越來越高，種類變得更為齊全，使用范圍也更廣了。對于石化管道高危行業來說，如何維護自動化儀表，分析和處理儀表出現的故障，保障自動化儀表在使用過程中正常可靠，對管道的安全運行顯得尤為重要。

1 自動化儀表的日常維護

1.1 做好巡回檢查工作

操作人員每小時根據規定的巡檢線路對自動化儀表進行巡查，查看儀表指示、記錄是否正常，現場一次儀表指示和控制室顯示儀表、調節儀表指示值是否一致，現場儀表和自控儀表是否一致，調節器輸出指示和調節閥閥位是否一致，儀表和管道接口有無滲漏。站場技術員應熟知自動化儀表的運行情況，及時發現儀表出現的問題并進行原因分析，處理力所能及的儀表故障，同時監督當班人員巡檢。

1.2 做好定期排污工作

對于測量易冷凝、易結晶、易沉積介質儀表，排污是非常必要的。排污主要針對差壓變送器、壓力變送器、壓力開關等儀表，由于測量的介質有鐵銹、油泥、微小顆粒等在引壓管聚集，造成引壓管堵塞，直接或間接影響測量。

1.3 冬季巡檢與維護

進入冬季，特別是對于易結冰的地區，儀表系統的保溫層是非常重要的，它能夠有效防止儀表系統凍壞，從而保證儀表正常運行和檢測的值準確可靠。巡回檢查內容包括觀察儀表和儀表引壓管的保溫狀況、儀表面板有無進水等，檢查保溫材料是否脫落，是否進水等，并及時排出引壓管中存有的水分。

1.4 開展周期檢定工作

自動化儀表在保管使用過程中，由于本身元器件老化以及機械磨損等原因，其性能隨著時間在變化，其中一部分會使其誤差超出技術條件的要求。如果用這些超差的儀表進行測量，其測量結果不能真實的反映實際情況，造成判斷的失誤，從而引發安全事故。為保障自動化儀表在運行過程中處于良好的工作狀態，提高測量數據的可靠性，必須定期地用具有比被測量儀表準確度高的儀表對其進行檢定。

1.5 定期潤滑保養

電動執行機構最大的特點是需使用潤滑脂，其黏度隨溫度而變化，黏度過低，蝸輪蝸桿及齒輪等傳動部件磨損會增大，傳動精確度下降；黏度過高，動作不良。而蝸輪蝸桿及齒輪等傳動部件老化磨損產生的雜志與水分的滲入，內部零件的銹蝕等都會影響潤滑脂的質量，因此，開展良好的維護保養，及時加注更換潤滑脂、做好防水措施，保障執行機構的可靠性。

2 自動化儀表的故障分析

2.1 檢測儀表系統故障分析

管道檢測儀表主要分為壓力、溫度、流量、液位儀表，熟悉檢測儀表系統的工藝情況，了解這類儀表系統的結構、性能及參數要求等，是這類儀表系統故障的基礎。在分析這類儀表故障原因前，首先要排除這類儀表的正常波動，如調節閥門、啟停泵等操作，這些都會造成現場管道檢測儀表數據的變化，這種變化是正常的。其次是通過監控畫面查看故障儀表的歷史曲線，對故障時間點進行分析，從而確定儀表的故障。

2.1.1 壓力儀表系統故障分析

1）當壓力儀表指示出現快速振蕩波動時，應先檢查工藝操作有無變化，這種變化多半是停輸、啟輸、調節流量等工藝操作造成，若操作無變化，故障出現在儀表本身；

2）壓力儀表在監控畫面上的數據與現場實際壓力不符，檢查壓力儀表有無超差，若無超差，這種故障多半是I/O件通道故障，更換通道即可解決；

3）壓力儀表在控制系統監控畫面上有數據，而現場卻無數據顯示，這種故障多半是儀表表頭壞或接觸不好造成；

4）壓力儀表在控制系統監控畫面上數據為0，現場也無數據顯示，這種故障多半是儀表控制回路有問題，如接線松動、卡件保險絲壞。

2.1.2 溫度儀表系統故障分析

1）溫度儀表的指示值比實際值低或出現波動時，故障原因是接線端子松動或積塵，熱電阻短路等造成的；

2）溫度儀表指示出現無窮大時，這種故障多半是儀表引出線斷路造成的；

3）溫度儀表指示值出現負值，分析故障時，可檢查儀表接線有無錯誤，若無，檢查熱電阻有無短路。

2.1.3 流量儀表系統故障分析

1）工藝條件不變的情況下，流量儀表系統不正常跳躍，可能由于檢測介質內有氣體，若排氣后還有出現不正常跳躍，很有可能是質量流量計內溫度電阻開路造成的，可通過檢測質量流量計內電阻大小來判斷故障情況；

2）流量儀表系統現場有顯示，二次表卻沒有顯示，可能為線路故障，一般檢查保險絲燒壞，若保險絲沒燒，可檢查現場至二次表之間的接線；

3）流量儀表系統在使用過程中，應經常注意所設置的工作參數是否發生變化，所顯示的流量、密度、溫度值是否正常，如與實際情況有較大的出入，可按使用說明書中所描述的方法重新進行零流量校準。若仍感覺不正常，則應查看變送器內部設置的各項工作參數是否正常。

2.1.4 液位儀表系統故障分析

1）磁致伸縮液位計顯示值不變化，而油罐實際液位有變化，檢查液位計信號通道，若信號通道無故障，檢查浮子有無卡死或脫落；

2）磁致伸縮式液位控制儀表指示和現場人工測量對不上時，首先檢查現場人工測量數據是否正確，如測量數據正確，可能是儀表的遷移量設置不對造成的；

3）液位控制儀表系統指示值震蕩頻繁時，檢查有無其他信號干擾，若無干擾出現，分析工藝操作情況是否有變化，如有變化很可能是工藝操作造成的。如沒有變化可能是儀表故障造成。

2.2 電動執行機構故障分析

電動執行機構故障分析要點：電動執行機構分為電機、減速器和電氣控制部分，通常電氣控制方面的故障較多，準確排查是哪一部分出故障是很重要的，現介紹執行機構不動作的幾種故障分析方法。執行機構不動作主要分為以下幾種情況：閥門卡死、電路板故障或電源故障、輸入信號故障等。

1）當控制信號改變時，執行機構沒有響應，可通過執行機構自帶的手輪操作執行機構，閥門能動作，則說明閥門或傳動機構沒有卡死，否則閥門或執行機構卡死；

2）若閥門或傳動機構沒卡死，可通過現場操作執行機構自帶的操作開關，若執行機構能動作，說明電路板或電源無故障，否則，電路板或電源故障；

3）若電路板或電源無故障，可檢查輸入信號是否正常。若信號為開關量型，可通過萬用表電壓檔測量信號是否正常；若信號為調節型，可通過萬用表電流檔測量執行機構模擬控制信號輸入端，檢查電流值是否與給定值相符；

4）若輸入信號正常，可斷開執行機構電源，再斷開輸入信號，用萬用表歐姆檔測量模擬輸入端的阻抗，對于開關量型，若執行機構自帶伺服控制板，輸入阻抗一般在1000Ω以上；對于調節型，輸入阻抗一般在500Ω以下（可參照配備的說明書），如果輸入阻抗不正常，說明電路板控制信號檢測部分故障；

5）若控制板輸入端阻抗正常，則可檢查反饋信號，將執行機構分別置于全關位置、全開位置和中間任一位置，查看反饋至是否分別為0%、100%和0%～100%之間的一個數；

6）若反饋信號不正常，則可對照說明書檢查執行機構行程，否則就是電路板故障；

7）若執行機構行程未設定好，重新設定行程即可，否則就是電路板故障。

3 結論

管道儀表在使用過程中始終抓好日常維護，及時、準確的分析儀表故障，保障自動化儀表的準確可靠，不僅可以延長使用壽命，節約成本，更重要的是能夠為管道的平安運行提供可靠的保障。

[1]樂嘉謙主編.儀表工手冊.2版.化學工業出版社，2004-1-1.

[2]左國慶，明賜東主編.自動化儀表故障處理實例.化學工業出版社，2003-2-1.

[3]莊紹君主編.儀表維修工技術問答.化學工業出版社，2008-1-1.