過程控制儀表故障分析與處理

羅慧琴

（海南省技師學院 海南海口 571100）

引言

化工生產過程中經常出現儀表故障現象，由于檢測與控制過程中出現的故障現象比較復雜，正確判斷、及時處理生產過程中儀表故障，不但直接關系到化工生產的安全與穩定，同時，也涉及到化工產品的質量和消耗，而且也最能反映出儀表維護人員的實際工作能力和業務水平，也是儀表維護人員能否獲得工藝操作人員信任，彼此配合密切的關鍵。

一、儀表故障判斷思路

由于化工生產操作管道化、流程化、全封閉等特點，尤其是自動化水平很高的化工企業，工藝操作與檢測儀表密切相關，工藝人員通過檢測儀表顯示的各類工藝參數，諸如反應溫度、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是否正常，產品的質量是否合格，根據儀表指示進行加量或減產，甚至停車。

儀表指示出現異常現象（指示偏高、偏低，不變化，不穩定等），本身包含兩種因素：一是工藝因素，儀表正確的反映出工藝異常情況；二是儀表因素，由于儀表（測量系統）某一環節出現故障而導致工藝參數指示與實際不符。這兩種因素總是混淆在一起，很難馬上判斷出故障到底出現在那里。我們儀表維護人員要提高儀表故障判斷能力，除了對儀表工作原理、結構、性能特點熟悉外，還需熟悉測量系統中每一個環節，同時，對工藝流程及工藝介質的特性、化工設備的特性應有所了解，這能幫助我們儀表維護人員拓展思路，有助于分析和判斷故障現象。

二、檢測儀表故障分析步驟

1．溫度檢測故障判斷

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。

（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）溫度控制儀表曲線出現快速振蕩現象，多為控制參數PID調整不當造成。

（3）溫度控制儀表曲線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．流量檢測故障判斷

（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。

3．壓力檢測故障判斷

（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）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。

4．液位檢測故障判斷

（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）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。

（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。

三、故障判斷實例

在化工生產過程中，儀表檢測所涉及的工藝參數比較多，為了更好的說明怎樣判斷和處理儀表故障，在這里以生產過程中所處理的流量和壓力的一些故障實例為例來進行說明。

1．流量示值不變故障

現象：工藝在投用穩定EG時，已經正常輸送，可是在中控的流量FIC－14406示值一直未變化。

分析：經檢查發現，在輸送EG時，調節閥開度變化，現場流量顯示也會隨之變化，說明該點流量的示值問題出在變送器至DCS系統這一部分，根據對質量流量計變送器的輸出值測量來看，變送器也不存在問題，問題可能出在模塊輸入通道或系統組態上。在隨后對系統組態檢查時，發現該流量在調整畫面中的PV值（流量過程變化值）被置于校驗狀態。由于在校驗狀態時，流量值將一直顯示為校驗時所設值，導致該流量指示值不會變化。

處理：在調整畫面中將校驗狀態取消，問題得到解決，流量指示恢復正常。

2．液位示值波動故障

現象：調色劑喂給罐的液位在沒有物料加入時，液位值卻逐漸上升，無出料時液位值也會下降。

分析：經檢查儀表檢測系統工作正常，通過曲線觀察發現每次調色劑喂給罐液位的上升均發生在調色劑調配罐進行氮氣填充時，并且在開啟調配罐投料閘板閥進行投料時喂給罐的液位就會下降。后檢查發現在調配罐進行氮氣填充時，由于自立式調節閥動作不正常，無法將調配罐壓力保持在設定值200mmWC，就造成調配罐的壓力逐漸上升，當打開閘板閥投料時相當于給調配罐泄壓。因為兩罐之間由一條壓力平衡管線連通，所以喂給罐壓力會隨著調配罐的壓力一起上升或下降，由于喂給罐液位是采用差壓測量方式（負壓端對大氣），因此在喂給罐壓力上升或下降的同時，液位值也會跟隨變化。

處理：保證調配罐的壓力穩定在200mmWC左右就可以使喂給罐的液位值因上述原因波動了，將調配罐填充氮氣的自立式調節閥檢修正常后，液位示值正常。

3．壓力顯示故障

現象：漿料管線的一臺隔膜式壓力變送器在檢修后開車過程中出現測量的壓力值與實際不符。

分析：在DCS接線端子上測得該變送器輸出的信號為30.5mA，變送器輸出電流＞20mA，原因可能是①變送器的供電電源過低.②壓力傳感器損壞.③實際壓力超過壓力變送器的所選量程.④接線松動.⑤電源線接線錯誤。經檢查確認上述五項均無問題，隨后在現場變送器的接線柱上檢查發現輸入的電源為1.5VDC，而DCS給出的電源為24VDC，通過檢測發現變送器的阻抗為28.8歐姆，遠小于正常值。

處理：由于現場環境潮濕，引起變送器輸出信號增大，影響示值。將變送器拆下進行烘干處理后正常。

結語

在儀表故障維護過程中不僅要能正確判斷、及時處理儀表故障，同時還要避免維修過程中對工藝生產產生影響或引起聯鎖作用，這就要求我們儀表維護人員要熟悉工藝生產過程。

本文通過對化工生產過程中儀表故障判斷思路的論述及相應的儀表故障處理實例的舉例，說明了怎樣在生產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的故障現象比較復雜，正確判斷、及時處理生產過程中儀表故障，是儀表維護人員必須具備的能力。只有在工作實踐中不斷的學習、不斷的總結經驗，這樣才能提高自己的工作能力和業務水平。