現場儀表系統常見故障分析步驟

康則天 方 瑋

（兗礦魯南化工有限公司 山東 滕州 277527）

目前，隨著石化、鋼鐵、造紙、食品、醫藥企業自動化水平的不斷提高，對現場儀表維護人員的技術水平提出了更高要求。 為縮短處理儀表故障時間，保證安全生產提高經濟效益，本文發表一點儀表現場維護經驗，供儀表維護人員參考。

1 現場儀表系統故障的基本分析步驟

現場儀表測量參數一般分為溫度、壓力、流量、液位四大參數。 現根據測量參數的不同，來分析不同的現場儀表故障所在。

1.1 首先，在分析現場儀表故障前，要比較透徹地了解相關儀表系統的生產過程、生產工藝情況及條件，了解儀表系統的設計方案、設計意圖，儀表系統的結構、特點、性能及參數要求等。

1.2 在分析檢查現場儀表系統故障之前，要向現場操作工人了解生產的負荷及原料的參數變化情況，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。

1.3 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，現在突然變成一條直線；故障很可能在儀表系統。因為目前記錄儀表大多是DCS 計算機系統，靈敏度非常高，參數的變化能非常靈敏的反應出來。 此時可人為地改變一下工藝參數，看曲線變化情況。 如不變化，基本斷定是儀表系統出了問題；如有正常變化，基本斷定儀表系統沒有大的問題。

1.4 變化工藝參數時，發現記錄曲線發生突變或跳到最大或最小，此時的故障也常在儀表系統。

1.5 故障出現以前儀表記錄曲線一直表現正常，出現波動后記錄曲線變得毫無規律或使系統難以控制，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造成的。

1.6 當發現DCS 顯示儀表不正常時， 可以到現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出現故障。

總之，分析現場儀表故障原因時，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場儀表系統故障的原因。 所以，我們要從現場儀表系統和工藝操作系統兩個方面綜合考慮、仔細分析，檢查原因所在。

2 四大測量參數儀表控制系統故障分析步驟

2.1 溫度控制儀表系統故障分析步驟

分析溫度控制儀表系統故障時，首先要注意兩點：該系統儀表多采用電動儀表測量、指示、控制；該系統儀表的測量往往滯后較大。

2.1.1 溫度儀表系統的指示值突然變到最大或最小，一般為儀表系統故障。 因為溫度儀表系統測量滯后較大，不會發生突然變化。 此時的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補償導線斷線或變送器放大器失靈造成。

2.1.2 溫度控制儀表系統指示出現快速振蕩現象，多為控制參數PID 調整不當造成。

2.1.3 溫度控制儀表系統指示出現大幅緩慢的波動，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本身的故障。

2.1.4 溫度控制系統本身的故障分析步驟：檢查調節閥輸入信號是否變化，輸入信號不變化，調節閥動作，調節閥膜頭膜片漏了；檢查調節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，再查調節器輸出有無變化，如果調節器輸入不變化，輸出變化，此時是調節器本身的故障。

2.2 壓力控制儀表系統故障分析步驟

2.2.1 壓力控制系統儀表指示出現快速振蕩波動時，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節器PID 參數整定不好造成。

2.2.2 壓力控制系統儀表指示出現死線，工藝操作變化了壓力指示還是不變化，一般故障出現在壓力測量系統中，首先檢查測量引壓導管系統是否有堵的現象，不堵，檢查壓力變送器輸出系統有無變化，有變化，故障出在控制器測量指示系統。

2.2.3 流量控制儀表系統故障分析步驟

（1）流量控制儀表系統指示值達到最小時，首先檢查現場檢測儀表，如果正常，則故障在顯示儀表。 當現場檢測儀表指示也最小，則檢查調節閥開度，若調節閥開度為零，則常為調節閥到調節器之間故障。當現場檢測儀表指示最小，調節閥開度正常，故障原因很可能是系統壓力不夠、系統管路堵塞、泵不上量、介質結晶、操作不當等原因造成。 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堵等。

（2）流量控制儀表系統指示值達到最大時，則檢測儀表也常常會指示最大。 此時可手動遙控調節閥開大或關小，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，則是儀表系統的原因造成，檢查流量控制儀表系統的調節閥是否動作；檢查儀表測量引壓系統是否正常；檢查儀表信號傳送系統是否正常。

（3）流量控制儀表系統指示值波動較頻繁，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PID 不合適，如果波動仍頻繁，則是工藝操作方面原因造成。

2.3 液位控制儀表系統故障分析步驟

2.3.1 液位控制儀表系統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。 如液位可以穩定在一定的范圍，則故障在液位控制系統；如穩不住液位，一般為工藝系統造成的故障，要從工藝方面查找原因。

2.3.2 差壓式液位控制儀表指示和現場直讀式指示儀表指示對不上時，首先檢查現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壓管封液是否有滲漏；若有滲漏，重新灌封液，調零點；無滲漏，可能是儀表的負遷移量不對了，重新調整遷移量使儀表指示正常。

2.3.3 液位控制儀表系統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。

以上只是現場四大參數單獨控制儀表的現場故障分析，實際現場還有一些復雜的控制回路，如串級控制、分程控制、程序控制、聯鎖控制等等。 這些故障的分析就更加復雜，要具體分析。

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

［2］朱炳興,王森.儀表工試題集現場儀表分冊[M].化學工業出版社,2002,5.