檢測儀表常見故障的分析與處理

趙 勇 張紅梅 鄒雪娟

(1.中國石油蘭州石化公司,蘭州 730060 2.蘭州工業學院，蘭州 730050)

隨著科技發展，全國各地的煉油煉化企業自動化程度得到了極大提高，特別是對儀表自動化的水平要求更高，從而對現場儀表維護人員的技術水平提出了更高的要求。為了裝置生產的安全、平穩和長周期運行，維護人員應做到分析和處理故障及時、準確、高效，從而減少不必要的非正常停工次數，提高經濟效益，保證生產安全。煉化企業過程檢測儀表和過程控制儀表的四大主要參數主要分為壓力、流量、溫度和物位。筆者根據儀表測量參數的不同，分別就其出現的故障和原因進行分析。

1 檢測儀表常見故障①

1.1 壓力儀表控制系統

壓力控制回路系統控制不穩，快速波動，并且控制閥的輸出也隨之快速波動，查看工藝操作沒有任何變化，這種故障大多是工藝因素和PID的參數整定不合適所造成的，重新調整PID參數即可。

壓力控制系統儀表指示值一直不變，當工藝操作改變時，壓力還是沒有任何變化，故障可能出現在壓力檢測回路系統中。應檢查壓力表的引壓閥是否打開(在開工期間最容易出現)，引壓線是否堵塞；如果不堵，則檢查壓力變送器的輸出系統和安全柵的輸出系統有無變化，如果有變化，故障應該出現在控制器測量系統，即二次表系統。

1.2 流量儀表控制系統

流量控制儀表指示值頻繁波動，則可以將控制系統從自動改為手動控制，觀察儀表指示，如果波動減小，則可能是儀表的PID參數整定有問題，如果仍然出現頻繁波動現象，則可能是工藝操作方面，或者是機泵負荷方面的問題。

如果儀表指示值與二次表指示都顯示最大，此時可手動控制，將控制閥開大或者關小，觀察儀表指示，如果流量能降下來，一般為工藝操作問題；如果降不下來，則儀表故障的可能性較大，應該檢查控制閥是否動作，檢查儀表引壓線是否疏通，有無結晶或者冷凝現象，負壓側是否漏，檢查儀表信號線是否正常。但是有好多是控制閥副線關不嚴或未關的原因；如果二次儀表顯示最小，應檢查現場一次表，如果正常，則故障在一次表系統，當現場一次儀表也顯示最小時，故障可能出現在現場檢測儀表系統中，此時，應查看控制閥的開度和動作控制閥，看儀表有沒有變化，如不變，故障可能是泵或壓縮機不上量，系統的管路堵塞，介質易結晶，系統本身的壓力不夠和操作不當，也有可能是儀表故障。一般為引壓線堵塞，變送器正壓測漏以及平衡閥漏等原因；如果是指示偏小，一般為孔板裝反，或正壓漏，也有可能是機泵的上量本來就很小。

如果流量控制儀表系統顯示在50%左右，變化不大，經現場查看一次表顯示一樣，控制閥動作良好，儀表引壓暢通，工藝一切正常，機泵上量完好，則故障應在儀表系統，經檢查二次表完好，一次儀表運行正常，后經認真查看發現測量孔板的正、負引壓線與儀表的正、負測量室接反。

1.3 溫度儀表控制系統

溫度儀表的指示突然變到最大或最小，一般是儀表本身的故障，此故障多為測量的熱電偶或在熱電阻及其補充導線短路、斷路、虛接和接地造成的。

溫度控制儀表出現快速的震蕩現象，首選查看儀表有無虛接現象，如沒有看控制閥是否震蕩，若不是，大多為PID參數整定不當造成。

控制儀表指示出現大幅的緩慢波動，一般為工藝操作不當引起。如果操作正常，則查看儀表輸入/輸出的變化及其調節閥的相關故障。

如果是同一片區的好多個溫度同時顯示偏低，而查看歷史曲線以前一直顯示正常，但是突然顯示值偏低25℃左右(大概為室溫)，則可能是DCS控制柜的補償電阻壞(現場檢查一次表為熱電阻)。

1.4 物位儀表控制系統

液位控制儀表的系統二次表指示值為最大或最小時，首先查看一次儀表顯示是否正常，如正常，則將控制系統改手動，觀察液位能否控制在一定的范圍內，如可以，故障可能在控制系統本身，如果不能穩定在某一值，一般故障為工藝原因所造成。

如果液位頻繁波動，首選看工藝容器的大小，如容器太小而工藝的負荷又很大，可能是工藝原因，如果不是，則可能是儀表PID參數整定不合適，或者儀表的測量范圍太小，或者儀表本身故障造成。對于一些差壓式儀表測液位的，要檢查遷移量、零漂，引壓線是否暢通及其儀表墨盒有無破損變形和滲漏。

2 故障分析

在分析現場檢測儀表的故障之前，必須要清楚了解相關儀表測量系統的整個過程和工藝生產條件，并且要對儀表測量系統的設計方案和意圖有所了解，要清楚測量系統的特點、結構、儀表的相關參數以及性能等。

在分析現場一次檢測儀表的故障之前，要向操作人員了解工藝生產情況、負荷的變化，工藝閥門的開關狀態及其與之相關的泵或壓縮機的開停等；并查看儀表的歷史趨勢，通過曲線圖分析、判斷，從而確定儀表故障的原因所在。如果查看發現歷史曲線是一條不變的直線，應該把歷史曲線的時間放長一點，看是不是曲線以前是按照一定的規律波動或是一條波浪線，而現在突然變成一條直線，或者突然階躍到最大或最小的直線，則故障的可能性在檢查儀表系統，因為DCS系統采樣周期很短，靈敏度非常高，對現場的儀表的變化檢測非常靈敏，此時當參數有所變化時，DCS系統會很靈敏地反應出來，所以可以適當地調節一下工藝參數，觀察歷史曲線的變化情況。即人為地給系統一個階躍(給控制閥的輸出改變值或者把設定值改變一下，注意，改變一定要保證工藝的正常生產)，看曲線的趨勢變化，如果不變，基本可以肯定是儀表系統出現故障，如果曲線有變化趨勢，可以判定檢查儀表系統沒有很大問題。

如果工藝參數發生了變化，而儀表的歷史曲線突變到最大或最小，故障也常常發生在一次檢測儀表上。如果故障之前的儀表歷史曲線一直是有規律變化的正常曲線，突然開始波動，并且沒有規律可循，控制系統難以控制，工藝操作人員將控制系統切換至手動也難以控制時，這種故障一般是由工藝操作紊亂造成，一般與儀表及控制系統無關。

當工藝人員發現DCS顯示不正常時，一般可以到現場確認一次儀表的顯示及其控制閥的狀態，如果顯示值差別很大，此時故障很可能就在檢查儀表系統本身。

3 結束語

分析了在生產過程中儀表所產生的基本故障。要對故障有準確的判斷，必須要從被控對象特性和工藝操作兩個方面入手，仔細考慮和分析，查找故障的原因，達到解決問題的目的，從而保證裝置的安全生產和平穩運行。