淺析化工生產(chǎn)過程控制儀表的故障檢查與處理

摘要: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，工藝操作與檢測儀表密切相關(guān)，工藝人員通過檢測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，所以如果化工控制設(shè)備儀表出現(xiàn)故障，將給化工生產(chǎn)帶來巨大的損失，應(yīng)該引起足夠的重視。

關(guān)鍵詞:化工 過程控制 儀表 故障 原因 處理

0 引言

21世紀(jì)已經(jīng)到來，人們將進(jìn)入以知識經(jīng)濟(jì)為特征的信息時(shí)代。微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)將繼續(xù)高速發(fā)展，作為工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)工具的自動(dòng)化儀表與裝置也將跨入真正的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代。化工生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)儀表故障現(xiàn)象，由于檢測與控制過程中出現(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。

1 溫度檢測故障處理

1.1 溫度指示為零

1.1.1 工藝過程:溫度指示系統(tǒng)，采用熱電偶作為測溫元件，用溫度變送器把信號轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA信號送給DCS顯示。

1.1.2 故障現(xiàn)象:DCS系統(tǒng)上溫度顯示為零。

1.1.3 分析與判斷:首先對DCS系統(tǒng)的模塊輸入信號進(jìn)行檢查，測得輸入信號為4mA，這說明溫度變送器的輸出信號為4mA。為了進(jìn)一步判斷故障是出在溫度變送器，還是在測溫元件，對熱電偶的mv信號進(jìn)行測量，從測得mv信號得知，測溫元件沒有問題，這說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。

1.1.4 處理方法:找到問題，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溫度變送器。

1.2 控制室溫度指示比現(xiàn)場溫度指示低

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

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

1.2.3 分析與判斷:雙金屬溫度計(jì)比較簡單、直觀，首先從控制室溫度指示入手。在現(xiàn)場熱電偶端子處測量熱電勢，對照相應(yīng)溫度，確定偏低，說明不是調(diào)節(jié)器指示系統(tǒng)有故障，問題出在熱電偶測溫元件上。抽出熱電偶檢查，發(fā)現(xiàn)在熱電偶保護(hù)套管內(nèi)有積水。積水造成下端短路，一則熱電勢減小，二則熱電偶測量溫度是點(diǎn)溫，即熱電偶測溫點(diǎn)的溫度，由于有積水，積水部分短路，造成熱電偶測量點(diǎn)變動(dòng)，引起測量溫度變化。

1.2.4 處理方法: 就是將保護(hù)套管內(nèi)的水分充分擦干或用儀表空氣吹干，熱電偶在烘干后再安裝。重新安裝后，要注意熱電偶接線盒的密封和補(bǔ)償導(dǎo)線的接線要求，防止雨水再次進(jìn)入保護(hù)套管內(nèi)。

1.3 溫度指示不會(huì)變化

1.3.1 工藝過程:硫酸焚硫爐溫度指示，共有三點(diǎn)溫度分別來測量爐頭、爐中、爐尾溫度，用熱電偶作為測溫元件，信號直接送DCS系統(tǒng)顯示。

1.3.2 故障現(xiàn)象:三點(diǎn)溫度中有一點(diǎn)溫度指示不會(huì)變化，而其它兩點(diǎn)溫度指示正常。

1.3.3 分析與判斷:三點(diǎn)溫度同時(shí)測量焚硫爐溫度，其中兩點(diǎn)正常，而另外一點(diǎn)示值不會(huì)變化，說明該點(diǎn)溫度的示值確實(shí)存在問題。首先在盤后測量該點(diǎn)溫度的mv信號，從測得的值來看，熱電偶不存在問題，在對現(xiàn)場的熱電偶進(jìn)行檢查，也沒有發(fā)現(xiàn)問題，為了進(jìn)一步確認(rèn)，把該點(diǎn)溫度接至顯示正常的另外兩點(diǎn)溫度的通道上，溫度指示正常。這說明該點(diǎn)溫度的測溫元件沒有問題，問題出在模塊輸入通道或系統(tǒng)組態(tài)上。

1.3.4 處理方法:找到問題，處理方法就比較簡單了，把組態(tài)模塊輸出參數(shù)置于自動(dòng)狀態(tài)，問題得到解決，溫度指示恢復(fù)正常。

2 物位檢測故障處理

2.1 鍋爐汽包液位指示不準(zhǔn)

2.1.1 工藝過程:鍋爐汽包液位指示，采用差壓變送器檢測液位，同時(shí)在汽包另一側(cè)安裝玻璃板液位計(jì)。

2.1.2 故障現(xiàn)象:開車時(shí)，差壓變送器輸出比玻璃板液位計(jì)指示高很多。

2.1.3 分析與判斷:采用差壓變送器檢測密閉容器液位時(shí)，導(dǎo)壓管內(nèi)充滿冷凝液，用100%負(fù)遷移將負(fù)壓室內(nèi)多于正壓管內(nèi)的液柱遷移掉，使差壓變送器的正負(fù)壓力差△P=r*h，h為液位高度，r為水的密度。差壓變送器的量程就是Hr，H為汽包上下取壓閥門之間的距離。調(diào)校時(shí)，水的密度取鍋爐正常生產(chǎn)時(shí)沸騰狀態(tài)的值，r=0.76。鍋爐剛開車時(shí)，鍋爐內(nèi)溫度、壓力沒有達(dá)到設(shè)計(jì)值，此時(shí)水的密度r=0.98，雖然h不變，但h*r的值增大，△P=r*h，差壓變送器的壓差增大，變送器輸出增加。玻璃板液位計(jì)只和h有關(guān)，所以它指示正常，從而出現(xiàn)差壓變送器指示液位高度大于玻璃板液位計(jì)高度。

2.1.4 處理方法:這種情況是暫時(shí)現(xiàn)象，過一段時(shí)間鍋爐達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)，兩表指示就能達(dá)到一致，所以不必加以處理。但要和工藝操作人員解釋清楚。在這里，要注意一點(diǎn)，由于儀表人員解釋不清楚這個(gè)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，而工藝操作人員又堅(jiān)持要兩表指示一致，為了達(dá)到一致，儀表人員將差壓變送器零位下調(diào)，直至兩表指示一致。待鍋爐運(yùn)行一段時(shí)間后，要記住將變送器的零位調(diào)回來，否則，就會(huì)出現(xiàn)差壓變送器的測量值指示偏低。

2.2 電極點(diǎn)水位計(jì)顯示儀表少數(shù)指示燈常亮

2.2.1 工藝過程:電極點(diǎn)水位計(jì)測量鍋爐汽包液位。

2.2.2 故障現(xiàn)象:顯示(二次)儀表出現(xiàn)少數(shù)指示燈常亮故障。

2.2.3 分析與判斷:電極點(diǎn)水位計(jì)是利用被測介質(zhì)液相(水)和氣相(蒸汽)導(dǎo)電率差異大的特點(diǎn)，使得汽包測量筒上的電極在浸入氣相(蒸汽)中對筒體的阻抗發(fā)生數(shù)量級的變化，從而將被測容器的液位轉(zhuǎn)化為電量信號，再經(jīng)放大處理后，由指示儀表上一串指示燈的“亮”或“滅”來指示液位高度范圍。

2.2.4 處理方法:應(yīng)先判斷是指示儀表故障還是電極故障所引起的。斷開指示儀表上常亮指示燈所對應(yīng)的接線，若指示燈繼續(xù)常亮，則故障應(yīng)在指示儀表，否則應(yīng)檢查電極回路;若斷開指示儀表上常亮指示燈對應(yīng)電極的接線，指示燈滅，說明電極回路存在問題，則首先可以對電極點(diǎn)測量筒沖先排污，排除電極絕緣端子因沾污物而發(fā)生的故障。若故障還未消除，則可在停運(yùn)測量筒的情況下拆下電極，檢查電極內(nèi)外極之間的絕緣電阻，一般屬于絕緣電阻太低引起的故障，需重新更換電極。更換電極時(shí)，電極的額定工作壓力、工作溫度和長度應(yīng)與鍋爐汽包水位測量筒設(shè)計(jì)參數(shù)相符，電極太長或太短使電極的內(nèi)電極與測量筒壁距離太近，可能導(dǎo)致該點(diǎn)對應(yīng)的指示燈常亮。

通過對化工生產(chǎn)過程中儀表故障判斷思路的論述及相應(yīng)的儀表故障處理實(shí)例的舉例，說明了怎樣在生產(chǎn)過程中檢查和處理儀表的故障，對怎樣處理和判斷儀表常見故障提供了一種工作思路和方法。由于儀表檢測與控制過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象比較復(fù)雜，正確判斷、及時(shí)處理生產(chǎn)過程中儀表故障，是儀表維護(hù)人員必須具備的能力。只有在工作實(shí)踐中不斷的學(xué)習(xí)、不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能提高自己的工作能力和業(yè)務(wù)水平。