如何準確快速地對化工設備過程控制儀表的故障進行分析和處理

  

隨著目前中國的工業化進程的加快，在工業生產過程中的自動化水平也越來越高，出現了一大批**研發、制造與銷售生產過程 控制儀表設備的企業，這些具有智能化控制功能、制造藝和產品質量精良的產品設備在工業控制領域起到了重大的作用，為整個國民經濟生產水平的提高起著極大的推動作用。由于自動化過程儀表設備能夠具有自動智能功能是因為設備的電子集成化程度特別高，設備內部的結構也更加趨于復雜和精細，并且相關自動化功能的實現，都是依靠軟件與硬件協同發揮作用的結果，如果設備在運行中發生故障，就必須從軟件與硬件方面同時尋找癥結所在，特別是其中的軟件方面的故障更加棘手，這對于儀表操作與維修人員的素質提出的新的挑戰。

在實際工作中，儀表從業人員不僅需要熟知儀表的電氣與機械方面的原理，也需要了解生產過程中的涉及到的化工運行原理，生產流程的相關知識，以及與設備相關的操作軟件的各項內容，只有做到如此，才能夠在故障發生時能夠快速準確地加以判斷其中的故障機理，快速地進行恢復，保證生產的正常穩定的進行。
 
本文就是根據某大型化工裝置的過程控制儀表，通過總結生產過程中常見的設備故障、故障機理及相應的處理措施，為維修其它類似的化工設備的過程控制儀表提供相關的思路。
　
一、 閥門定位器故障的判斷和處理措施
　　閥門定位器是控制閥的主要附件.它將閥桿位移信號作為輸入的反饋測量信號，以控制器輸出信號作為設定信號，進行比較，當兩者有偏差時，改變其到執行機構的輸出信號，使執行機構動作，建立了閥桿位移倍與控制器輸出信號之間的一一對應關系。因此，閥門定位器組成以閥桿位移為測量信號，以控制器輸出為設定信號的反饋控制系統。該控制系統的操縱變量是閥門定位器去執行機構的輸出信號。
　表1 閥門定位器故障

常見故障名稱	故障產生機理	故障解決方法
零位錯位	1、調零螺絲有松動現象；  2、輸入氣室膜片泄露；  3、行程調整緊固件（拼帽）松動；  4、凸輪松動；	1、緊固調零零件，并重新調整零點；  2、緊固放大器螺釘，膜片損壞應更換；  3、重新調整緊固行程調整件；  4、緊固凸輪；
行程不對	1、行程調節錯位；  2、凸輪位置錯位；	1、重新調整；  2、重新安裝；
有氣源、有信號而無輸出	1、信號正負極接反；  2、恒節流孔堵塞；  3、輸出管路；  4、力矩馬達短路；	1、信號重新接正確；  2、用<0.3的通針或銅絲疏通，并吹除管道內殘余雜物； 3、檢查輸出管道；  4、檢查原因，更換力矩馬達組件；
動作緩慢行程達不到	1、氣源壓力不夠；  2、擋板與噴嘴接觸不良（密封性差）；  3、氣管有堵，流量太??；  4、執行機構膜片漏氣；	1、調整氣源壓力；  2、調整噴嘴擋板位置；  3、疏通或更換氣管；  4、更換膜片
振蕩	1、輸出管路漏氣；  2、恒節流孔堵塞后流量太??；  3、凸輪反饋部件安裝不當，與其它部件碰撞；  4、用于配小執行機構輸出流量太大；	1、擰緊氣管接頭；  2、疏通恒節流口；  3、重新調整安裝位置；  4、在輸出管路中加阻流裝置；
出現兩位式不能定位	1、凸輪位置與執行機構作用方式不符；  2、反饋連接部位固定螺釘松動，凸輪不轉動；	1、重新安裝凸輪；  2、重新安裝并緊固螺釘；

 
　二、流量計故障的判斷和處理措施
　　流量計：測量流體流量的儀表。通常分為速度式流量計如差壓式流量計、轉子式流量計、電磁流量計、渦輪流量計；容積式流量計如橢圓齒輪流量計、活塞式流量計；質量式流量計如慣性力式流量計、補償式質量流量計等。
　　流量計的主要故障現象有：流量計不顯示、流量計零點不穩定或測量偏差大。
　1、 流量計不顯示故障處理思路及處理措施檢查電源接線、電源等級是否正確；正確接線。
顯示器插鍵是否松動；重新插緊顯示器插件。內部變壓器或保險管是否燒壞；更換變壓器或保險。轉換器不能向下安裝，避免管道中液體向轉換器滲漏，造成絕緣下降，造成短路；正確安裝。
　2、流量計零點不穩定或測量偏差大故障處理思路及處理措施
　?。?）檢查上、下游閥門。查看上游的閥門應距離流量計10D以上。上、下游閥門泄漏會導致流量計內不滿管，零點不穩定。而閥門不全開、處于半開狀態時，會導致流體流動不穩定，導致儀表讀數受到擾動，測量偏差大。應使上、下游閥門無泄漏，盡量不處于半開狀態。
　?。?）檢查流量計中是否充滿流體?查看流量計的安裝位置是否會造成流量計中不能完全充滿流體并避免產生氣泡。水平安裝的應裝于管路低點，垂直安裝的流體流向應向上；電極所在平面應與地平面平行，避免電極垂直安裝造成上方電極集結氣泡、下方電極被泥漿覆蓋。
　?。?）流量計前后直管段是否符合要求?一般前5D后2D，上游有擴徑或閥門的要在前10D后2D。
　?。?）工藝管道是否存在有規律的振動?消除振動，安裝減振裝置。
　?。?）流量計接線與三級接地是否良好?由于電磁流量計的感應信號電壓很小，容易受噪聲干擾。信號線接線時應注意處理好信號電纜端部，使導線、內屏蔽層、外屏蔽層、殼體之間不相互接觸。流量計的基準電位必須與被測介質相同。因此傳感器、轉換器、被測介質要分別與地電位相連接，接地電阻應小于10Ω，不可與大型電氣設備共用接地線。
　?。?）被測介質電導率是否變化過大?流量計不能裝在液體電導率極不均勻的地方。尤其上游（約5D內）不能有化學物質注入管道。若流體電導率處于下限處，應盡可能降低流速。
　?。?）被測介質是否容易引起淤積?被測介質容易引起淤積的，流量計應垂直安裝；定期清理電極上及電極附近的贓物、水垢。清理時應用軟刷或軟布，勿劃傷內襯。
　?。?）流量計是否靠近大功率電氣設備?盡量使流量計遠離大功率電機、變壓器等電氣設備，充分屏蔽儀表，單獨接地。
　?。?）參數設置是否恰當?檢查參數設置如：測量量程（設置是否過高或過低）、K系數（是否與銘牌標注一致）、空管檢測閾值（ABB電磁流量計正常時應在1800左右）、小流量切除等參數設置是否恰當。
　　確認以上1～8條均正常后，流量計仍不能正常工作，如測量偏差大、測量值波動等，可適當調整如：自動校零、阻尼時間、時間常數等類似參數，以校準零點或減小流量波動。調零時應在被測介質充滿測量管并靜止的情況下進行。
　?。?0）流量計故障。根據流量計自診斷情況，查看故障代碼，通過儀表說明書查找對應故障處理方法，處理故障或聯系廠家。
 
三、自控系統中自動包裝秤常見故障的判斷和處理措施
　　自動包裝秤：在化工生產中，生產的產品，如尿素、碳氨、聚氯乙烯、檸檬酸、賴氨酸、玉米蛋白飼料等為粉狀或顆粒狀，大都要用自動包裝秤自動成袋包裝。包裝過程采用可編程控制器來實現，自動包裝秤一般包括稱重傳感器、控制下料小電磁閥、控制氣缸、夾帶器等元器件。
　　自動包裝秤主要故障現象有：不下料、下料不穩定、下料零點飄、波動大、下料至部分后停止下料等。
　　故障處理思路：*先判斷PLC工作電源是否正常，檢查儀表接線，其次判斷現場控制儀表。分析思路及判斷處理見表2：
　　
四、溫度變送器故障的判斷和處理措施
　　溫度變送器：熱電偶（阻）在工作狀態下所測得熱電勢（阻）的變化，經過溫度變送器的電橋產生不平衡信號，經放大后轉換成為DC4-20mA電流信號或1～5V電壓信號給工作儀表，工作儀表便顯示出所對應的溫度值。
　　溫度變送器常見故障現象主要有：無輸出信號、輸出信號不穩定、輸出信號很大或很小與實際輸入信號不符。
　　溫度變送器故障處理思路：*先判斷工作電源是否正常，檢查儀表接線；其次判斷現場溫度傳感器好與壞，再判斷溫度變送器好與壞，判斷相應的PLC模塊輸入點正常與否，判斷PLC模塊輸出點正常與否。
　
本文總結：
通過以上幾種典型的過程控制儀表常見故障現象的論述及故障處理實例的剖析，闡述了如何在生產過程中檢查和處理過程控制儀表的故障，為處理和判斷過程控制儀表常見故障提供了一種有效的工作方法和思路。
現代科技的發展，日新月異，儀表的更新換代固然很快，只要我們不懈努力學習，深刻了解和掌握各種儀表的工作原理，熟悉和掌握工藝流程，對于維護過程控制儀表并非難事。這就需要我們不斷積累維修經驗，全面分析故障原因，對于解決儀表故障，迅速恢復生產，為本企業的生產和社會經濟的發展貢獻自己的一份力量。
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