現(xiàn)場儀表常見故障及其處理

1、現(xiàn)場儀表常見故障及處理儀表出現(xiàn)問題，原因比較復(fù)雜，很難一下找到癥結(jié)，這時要冷靜沉著，分段分析， 首先分析原因出在那一單元，大致可分為三段：現(xiàn)場檢測、中間變送、終端顯示； 同時還要考慮季節(jié)原因，夏天防溫度過高，冬天防凍；參與調(diào)節(jié)的參數(shù)出現(xiàn)異常時， 首先將調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)換至手動狀態(tài)，觀察分析是否調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原因，然后再一一檢查其 他因素。無論哪類儀表出現(xiàn)故障，我們首先要了解該儀表所處安裝位置的生產(chǎn)工藝狀況及 條件，了解該儀表本身的結(jié)構(gòu)特點及性能；維修前要與工藝人員結(jié)合，分析判斷出 儀表故障的真正原因；同時還要了解該儀表是否伴有調(diào)節(jié)和連鎖功能。綜合考慮、 仔細分析，維修過程中要盡可能保持工藝穩(wěn)定。一：現(xiàn)場測

2、量儀表。一般分為溫度、壓力、流量、液位四大類。1 ：溫度儀表系統(tǒng)常見故障分析。（1）：溫度突然增大：此故障多為熱電阻（熱電偶）斷路、接線端子松動、 （補償） 導(dǎo)線斷、溫度失靈等原因引起，這時需要了解該溫度所處的位置及接線布局，用萬 用表的電阻（毫伏）檔在不同的位置分別測量幾組數(shù)據(jù)就能很快找出原因。（2）：溫度突然減?。捍斯收隙酁闊犭娕蓟驘犭娮瓒搪贰?dǎo)線短路及溫度失靈引 起。要從接線口、導(dǎo)線拐彎處等容易出故障的薄弱點入手，一一排查?，F(xiàn)場溫度升 高，而總控指示不變，多為測量元件處有沸點較低的液體（水）所致。（3）：溫度出現(xiàn)大幅度波動或快速震蕩：此時應(yīng)主要檢查工藝操作情況（參與調(diào) 節(jié)的檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)）

3、 。二：壓力儀表系統(tǒng)常見故障及分析。（1）：壓力突然變小、變大或指示曲線無變化：此時應(yīng)檢查變送器引壓系統(tǒng)，檢 查根部閥是否堵塞、引壓管是否暢通、引壓管內(nèi)部是否有異常介質(zhì)、排污絲堵及排 污閥是否泄漏等。冬季介質(zhì)凍也是常見現(xiàn)象。變送器本身故障可能性很小。（2）：壓力波動大： 這種情況首先要與工藝人員結(jié)合， 一般是由操作不當(dāng)造成的。 參與調(diào)節(jié)的參數(shù)要主要檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)。三：流量儀表系統(tǒng)常見故障及分析。（1）：流量指示值最?。阂话阌梢韵略蛟斐桑簷z測元件損壞（零點太低。 ；顯 示有問題；線路短路或斷路；正壓室堵或漏；系統(tǒng)壓力低；參與調(diào)節(jié)的參數(shù)還要檢 查調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥及電磁閥。（2）：流量指示最大：主要原

4、因是負(fù)壓室引壓系統(tǒng)堵或漏。變送器需要調(diào)校的可 能不大。（3）：流量波動大：流量參數(shù)不參與調(diào)節(jié)的，一般為工藝原因；參與調(diào)節(jié)的，可 檢查調(diào)節(jié)器的 PID 參數(shù)；帶隔離罐的參數(shù)，檢查引壓管內(nèi)是否有氣泡，正負(fù)壓引壓 管內(nèi)液體是否一樣高。四：液位儀表系統(tǒng)常見故障及分析。（ 1）: 液位突然變大：主要檢查變送器負(fù)壓室引壓系統(tǒng)是否堵、泄漏、集氣、缺 液等。灌液的具體方法是：按照停表順序先停表；關(guān)閉正負(fù)壓根部閥；打開正負(fù)壓 排污閥泄壓；打開雙室平衡容器灌液絲堵；打開正負(fù)壓室排污絲堵；此時液位指示 最大。關(guān)閉排污閥；關(guān)閉正負(fù)壓室排污絲堵；用相同介質(zhì)緩慢灌入雙室平衡容器中， 此時微開排污絲堵排氣；直至灌滿為止，此

5、時打開正壓室絲堵，變送器指示應(yīng)回零 位。然后按照投表順序投用變送器。（2）：液位突然變?。褐饕獧z查正壓室引壓系統(tǒng)是否堵、漏、集氣、缺液、平衡 閥是否關(guān)死等。檢查引壓系統(tǒng)是否暢通的具體方法是停變送器，開排污閥，檢查排 污情況 （不能外泄的介質(zhì)除外 ） 。（3）：總控室指示與現(xiàn)場液位不相符：首先判斷是不是現(xiàn)場液位計故障，此時可 以人為增大或降低液位，根據(jù)現(xiàn)場和總控指示情況具體分析問題原因（現(xiàn)場液位計 根部閥關(guān)閉、堵塞、外漏易引起現(xiàn)場指示不準(zhǔn)） ?？梢酝ㄟ^檢查零點、量程、灌液來 恢復(fù)液位正常。如果仍不正常，可通知工藝人員現(xiàn)場監(jiān)護拆回變送器打壓調(diào)校。（4）：液位波動頻繁：首先和工藝人員結(jié)合檢查進料、出

6、料情況，確定工藝狀況 正常后，可通過調(diào)整 PID 參數(shù)來穩(wěn)定。具體方法是：調(diào)節(jié)閥投手動狀態(tài)，先調(diào)整設(shè) 定值與測量值一致，使液位波動平穩(wěn)下來，再慢慢調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度，使液位緩慢上 升或下降，達到工藝要求，再調(diào)整設(shè)定值與測量值一致，待參數(shù)穩(wěn)定后調(diào)節(jié)閥投自 動?？傊?，一旦發(fā)現(xiàn)儀表參數(shù)有些異常，首先與工藝人員結(jié)合，從工藝操作系統(tǒng)和現(xiàn) 場儀表系統(tǒng)兩方面入手，綜合考慮，認(rèn)真分析，特別要考慮被測參數(shù)和控制閥之間 的關(guān)聯(lián)，將故障分步分段判定，也就很容易找出問題所在，對癥下藥解決問題。二: 現(xiàn)場控制儀表主要是閥類 .閥類安作用和用途可分為以下幾種 :1：排氣閥：排除管道中多余的氣體 , 提高管道使用效率及降低能耗

7、。2：分流閥：分配、分離或混合管道中的介質(zhì)。3：安全閥：防止管道或裝置中的介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，從而達到安全保護的 目的。4：止回閥：防止管道中介質(zhì)倒流。5：截斷閥：接通或截斷管道中的介質(zhì)流通。6：調(diào)節(jié)閥：調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量等參數(shù)。 我公司常用的閥門有緊急切斷閥、氣動調(diào)節(jié)閥、自立式調(diào)節(jié)閥、氮封閥等等?，F(xiàn)在主要介紹一下自立式調(diào)節(jié)閥和氣動調(diào)節(jié)閥（一）：自力式壓力調(diào)節(jié)閥自力式調(diào)節(jié)閥工作原理1、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理（閥后壓力控制）工作介質(zhì)的閥前壓力 P1 經(jīng)過閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力 P2。 P2 經(jīng) 過控制管線輸入到執(zhí)行器的下膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力 相平衡，

8、決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當(dāng)閥后壓力 P2 增加時， P2 作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥 芯關(guān)向閥座的位置，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與 閥座的流通面積減少，流阻變大，從而使 P2 降為設(shè)定值。同理，當(dāng)閥后壓力 P2 降低 時，作用方向與上述相反，這就是自力式（閥后）壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理。2、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理（閥前壓力控制）工作介質(zhì)的閥前壓力 P1 經(jīng)過閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2 。同時 P1 經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的上膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作 用力相平衡，決定了

9、閥芯、閥座的相對位置，控制閥前壓力。當(dāng)閥前壓力P1 增加時，P1 作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使 閥芯向離開閥座的方向移動， 直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。 這時， 閥芯與閥座的流通面積減大，流阻變小，從而使 P1 降為設(shè)定值。同理，當(dāng)閥前壓力 P1 降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式（閥前）壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理。3、自力式流量調(diào)節(jié)閥工作原理被控介質(zhì)輸入閥后， 閥前壓力 P1 通過控制管線輸入下膜室， 經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后的 壓力Ps輸入上膜室，P1與Ps的差即 Ps=P1-Ps 稱為有效壓力。P1作用在膜片上 產(chǎn)生的推力與 Ps 作用在

10、膜片上產(chǎn)生的推力差與彈簧反力相平衡確定了閥芯與閥座的 相對位置，從而確定了流經(jīng)閥的流量。當(dāng)流經(jīng)閥的流量增加時，即Ps增加，結(jié)果P 1 、Ps 分別作用在下、上膜室，使閥芯向閥座方向移動，從而改變了閥芯與閥座之間 的流通面積，使 Ps 增加，增加后的 Ps 作用在膜片上的推力加上彈簧反力與 P1 作用 在膜片上的推力在新的位置產(chǎn)生平衡達到控制流量的目的。反之，同理。二：氣動調(diào)節(jié)閥氣動調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動力源， 以氣缸為執(zhí)行器，并借助于電氣閥門定位器、 轉(zhuǎn) 換器、電磁閥、限位閥等附件去驅(qū)動閥門，實現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié)，接收工業(yè)自動化控 制系統(tǒng)的控制信號來完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的：流量、壓力、溫度及液

11、位等各種工藝參數(shù)。1：氣動調(diào)節(jié)閥的分類。氣動調(diào)節(jié)閥動作分氣開型和氣關(guān)型兩種。氣開型( Air to Open ) 是當(dāng)膜頭上空 氣壓力增加時，閥門向增加開度方向動作，當(dāng)達到輸入氣壓上限時，閥門處于全開狀 態(tài)。反過來，當(dāng)空氣壓力減小時，閥門向關(guān)閉方向動作，在沒有輸入空氣時，閥門全 閉。故有時氣開型閥門又稱故障關(guān)閉型( Fail to Close FC )。氣關(guān)型( Air to Close ) 動作方向正好與氣開型相反。當(dāng)空氣壓力增加時，閥門向關(guān)閉方向動作；空氣壓力減 小或沒有時，閥門向開啟方向或全開為止。故有時又稱為故障開啟型( Fail to Open FO )。氣動調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān)，通常

12、是通過執(zhí)行機構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同 組裝方式實現(xiàn)。2：常見的幾個專業(yè)術(shù)語 調(diào)節(jié)閥有執(zhí)行機構(gòu)和閥體部件兩部分組成。調(diào)節(jié)閥一般采用氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)， 其 作用方式有正，反兩種。信號壓力增大時，推干下移的為正作用執(zhí)行機構(gòu)，信號壓力增大 時，推干上移的為反作用執(zhí)行機構(gòu)。閥體部件分為正，反裝兩種。閥桿下移時，閥芯與閥座流通面積減少的為正裝式， 反之為反裝式。調(diào)節(jié)閥的作用方式分為氣開和氣關(guān)兩種，氣開，氣關(guān)是由執(zhí)行機構(gòu)的正，反作用和 閥體部件的正反裝組合而成。調(diào)節(jié)閥作用方式組合表執(zhí)行機構(gòu)閥體部件調(diào)節(jié)閥正正氣關(guān)正反氣開反正氣開反反氣關(guān) 而調(diào)節(jié)閥的氣開還是氣關(guān)是多方面綜合考慮的 首先是以工藝安全為主考慮

13、在確定了氣關(guān)還是氣開后 ；再確定執(zhí)行機構(gòu)的作用 ；最后再確定閥體的正反裝 組合方式正如上所述。正作用執(zhí)行機構(gòu)是指當(dāng)膜片上氣體壓力的增加時, 執(zhí)行機構(gòu)推桿朝向閥體運動；反作用執(zhí)行機構(gòu)是指當(dāng)膜片上氣體壓力增加時 ,執(zhí)行機構(gòu)推桿遠離閥體運動；和氣開 （air to open）, 氣閉 （air to close） 型閥門完全是不同的兩個概念 , 。正作用執(zhí)行機構(gòu)和正裝（反裝） 的閥門得到氣關(guān)（氣開） ；反之, 反作用執(zhí)行機構(gòu)和反裝（正裝）的閥門可以得到氣關(guān)（氣 開）。定位器的正反作用與你所選購的調(diào)節(jié)閥的氣開和氣關(guān)是對應(yīng)的。 也就是說為了實現(xiàn) 整個閥自身的負(fù)反饋而設(shè)置的。調(diào)節(jié)器的正反作用是用來對整個控

14、制回路的負(fù)反饋而設(shè)置 的，當(dāng)調(diào)節(jié)器投自動的時候，才能具體體現(xiàn)出調(diào)節(jié)器正反作用的作用。閥門定位器的正反作用是根據(jù)調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)確定的， 調(diào)節(jié)器的正反作用是根據(jù) 控制回路各環(huán)節(jié)的特性確定的，要保證控制回路滿足控制要求。例如實現(xiàn)負(fù)反饋控制，在 自動控制系統(tǒng)中，被調(diào)參數(shù)由于受到干擾的影響，常常偏離設(shè)定值，即被調(diào)參數(shù)產(chǎn)生了偏差：e=pv-sp式中： e 為偏差； pv 為測量值； sp 為給定值。習(xí)慣上，e>0,稱為正偏差；e<0,稱為負(fù)偏差。對于調(diào)節(jié)器來說，按照統(tǒng)一的規(guī)定，如果測量值增加，調(diào)節(jié)器輸出增加，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負(fù)，則該調(diào)節(jié)器稱為正作用調(diào)節(jié)器；測量值增加，調(diào)節(jié)器輸出減小，Kc

15、為正則該調(diào)節(jié)器稱為反作用調(diào)節(jié)器。3：氣動調(diào)節(jié)閥的選擇。任何一個控制系統(tǒng)在投運前， 必須正確選擇調(diào)節(jié)器的正反作用， 使控制作用的方向正確，否則，在閉合回路中進行的不是負(fù)反饋而是正反饋，它將不斷增大偏差，最終必將把被控變量引導(dǎo)到最高或最低的極限值上。在一個單回路控制系統(tǒng)中， 只要調(diào)節(jié)器的放大系數(shù) Kc、調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)Kv、被控 對象的放大系數(shù)Ko的乘積為正，就能實現(xiàn)負(fù)反饋控制。調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥和對象放大系數(shù) 正負(fù)號規(guī)定如下：（1）調(diào)節(jié)器放大系數(shù)的正負(fù)號；對于調(diào)節(jié)器來說，按照統(tǒng)一的規(guī)定，測量值增加，輸出增加，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負(fù)，稱之為正作用。測量值增加，輸出減小， Kc為正，稱之為反作用。（2）

16、調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)的正負(fù)號；調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù) Kv定義為氣幵閥Kv為正，氣關(guān)閥Kv為負(fù)。（3）對象放大系數(shù)的正負(fù)號；對象的放大系數(shù)Ko定義為：如操縱變量增加，被控變量也增加，Ko為正；操縱變量增加，被控變量減少，Ko為負(fù)。由此可知，單回路控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器正反作用的確定方法如下：首先確定對象放大系數(shù) KO的正負(fù)號，然后根據(jù)調(diào)節(jié)閥選型為氣開或氣關(guān)確定調(diào)節(jié)閥放大系數(shù)Kv的正負(fù)號，最終由Kc、Kv、Ko 乘積應(yīng)為正，即可確定調(diào)節(jié)器的作用方式。單回路控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器正反作用選擇表對象放大系數(shù) ko調(diào)節(jié)閥 KV調(diào)節(jié)器 KC對象放大系數(shù)KO調(diào)節(jié)閥 KV調(diào)節(jié)器 KC正號氣開 FC反作用負(fù)號氣開 FC正作用氣關(guān) FO

17、正作用氣關(guān) FO反作用總之，氣開氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來考慮。當(dāng)氣源切斷時，調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位置安全還是開啟位置安全？舉例來說，一個加熱爐的燃燒控制，調(diào)節(jié)閥安裝在燃料氣管道上，根據(jù)爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度來控制燃料的供應(yīng)。這時，宜選用氣開閥更安全些，因為一旦氣源停止供給，閥門處于關(guān)閉比閥門處于全開更合適。如果氣源中斷，燃料閥全開，會使加熱過量發(fā)生危險。又如一個用冷卻水冷卻的的換熱設(shè)備，熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進行熱交換被冷卻，調(diào)節(jié)閥安裝在冷卻水管上，用換熱后的物料溫度來控制冷卻水量，在氣源中斷時，調(diào) 節(jié)閥應(yīng)處于開啟位置更安全些，宜選用氣關(guān)式（即FO ）調(diào)節(jié)閥。4

18、 ：氣動調(diào)節(jié)閥的維修 ：氣動調(diào)節(jié)閥對保證工藝裝置的正常運行和安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。 因此加強氣動調(diào)節(jié)閥的維 修是必要的。一、檢修時的重點檢查部位檢查閥體內(nèi)壁：在高壓差和有腐蝕性介質(zhì)的場合，閥體內(nèi)壁、隔膜閥的隔膜經(jīng)常 受到介質(zhì)的沖擊和腐蝕，必須重點檢查耐壓耐腐情況；檢查閥座： 因工作時介質(zhì)滲入， 固定閥座用的螺紋內(nèi)表面易受腐蝕而使閥座松弛； 檢查閥芯：閥芯是調(diào)節(jié)閥的可動部件之一，受介質(zhì)的沖蝕較為嚴(yán)重，檢修時要認(rèn) 真檢查閥芯各部是否被腐蝕、磨損，特別是在高壓差的情況下，閥芯的磨損因空化引 起的汽蝕現(xiàn)象更為嚴(yán)重。損壞嚴(yán)重的閥芯應(yīng)予更換；檢查密封填料。二、氣動調(diào)節(jié)閥的日常維護當(dāng)調(diào)節(jié)閥采用石墨一石

19、棉為填料時，大約三個月應(yīng)在填料上添加一次潤滑油，以 保證調(diào)節(jié)閥靈活好用。如發(fā)現(xiàn)填料壓帽壓得很低，則應(yīng)補充填料，如發(fā)現(xiàn)聚四氟乙燥填料硬化，則應(yīng)及時更換；應(yīng)在巡回檢查中注意調(diào)節(jié)閥的運行情況，檢查閥位指示器 和調(diào)節(jié)器輸出是否吻合；對有定位器的調(diào)節(jié)閥要經(jīng)常檢查氣源，發(fā)現(xiàn)問題及時處理； 應(yīng)經(jīng)常保持調(diào)節(jié)閥的衛(wèi)生以及各部件完整好用。三、常見故障及產(chǎn)生的原因（一）調(diào)節(jié)閥不動作的故障及原因；1 .無信號、無氣源。氣源未幵；氣源臟，導(dǎo)致氣源管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞（特別注意冬天氣源帶水結(jié)冰）：壓縮機故障使氣源壓力低；氣源總管泄漏。2 .有氣源，無信號。調(diào)節(jié)器故障，氣源管泄漏；閥門定位器漏氣；調(diào) 節(jié)閥膜片損壞。3. 定位器無氣源。 過濾器堵塞； 減壓閥故障； 管道泄漏或堵塞。4. 定位器有氣源