如何準(zhǔn)確快速地對(duì)化工設(shè)備過(guò)程控制儀表的故障進(jìn)行分析和處理

  

隨著目前中國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程的加快，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化水平也越來(lái)越高，出現(xiàn)了一大批**研發(fā)、制造與銷售生產(chǎn)過(guò)程 控制儀表設(shè)備的企業(yè)，這些具有智能化控制功能、制造藝和產(chǎn)品質(zhì)量精良的產(chǎn)品設(shè)備在工業(yè)控制領(lǐng)域起到了重大的作用，為整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)水平的提高起著極大的推動(dòng)作用。由于自動(dòng)化過(guò)程儀表設(shè)備能夠具有自動(dòng)智能功能是因?yàn)樵O(shè)備的電子集成化程度特別高，設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也更加趨于復(fù)雜和精細(xì)，并且相關(guān)自動(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)，都是依靠軟件與硬件協(xié)同發(fā)揮作用的結(jié)果，如果設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生故障，就必須從軟件與硬件方面同時(shí)尋找癥結(jié)所在，特別是其中的軟件方面的故障更加棘手，這對(duì)于儀表操作與維修人員的素質(zhì)提出的新的挑戰(zhàn)。

在實(shí)際工作中，儀表從業(yè)人員不僅需要熟知儀表的電氣與機(jī)械方面的原理，也需要了解生產(chǎn)過(guò)程中的涉及到的化工運(yùn)行原理，生產(chǎn)流程的相關(guān)知識(shí)，以及與設(shè)備相關(guān)的操作軟件的各項(xiàng)內(nèi)容，只有做到如此，才能夠在故障發(fā)生時(shí)能夠快速準(zhǔn)確地加以判斷其中的故障機(jī)理，快速地進(jìn)行恢復(fù)，保證生產(chǎn)的正常穩(wěn)定的進(jìn)行。
 
本文就是根據(jù)某大型化工裝置的過(guò)程控制儀表，通過(guò)總結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的設(shè)備故障、故障機(jī)理及相應(yīng)的處理措施，為維修其它類似的化工設(shè)備的過(guò)程控制儀表提供相關(guān)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(hào)作為輸入的反饋測(cè)量信號(hào)，以控制器輸出信號(hào)作為設(shè)定信號(hào)，進(jìn)行比較，當(dāng)兩者有偏差時(shí)，改變其到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，建立了閥桿位移倍與控制器輸出信號(hào)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，閥門定位器組成以閥桿位移為測(cè)量信號(hào)，以控制器輸出為設(shè)定信號(hào)的反饋控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)的操縱變量是閥門定位器去執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)。
　表1 閥門定位器故障

常見(jiàn)故障名稱	故障產(chǎn)生機(jī)理	故障解決方法
零位錯(cuò)位	1、調(diào)零螺絲有松動(dòng)現(xiàn)象；  2、輸入氣室膜片泄露；  3、行程調(diào)整緊固件（拼帽）松動(dòng)；  4、凸輪松動(dòng)；	1、緊固調(diào)零零件，并重新調(diào)整零點(diǎn)；  2、緊固放大器螺釘，膜片損壞應(yīng)更換；  3、重新調(diào)整緊固行程調(diào)整件；  4、緊固凸輪；
行程不對(duì)	1、行程調(diào)節(jié)錯(cuò)位；  2、凸輪位置錯(cuò)位；	1、重新調(diào)整；  2、重新安裝；
有氣源、有信號(hào)而無(wú)輸出	1、信號(hào)正負(fù)極接反；  2、恒節(jié)流孔堵塞；  3、輸出管路；  4、力矩馬達(dá)短路；	1、信號(hào)重新接正確；  2、用<0.3的通針或銅絲疏通，并吹除管道內(nèi)殘余雜物； 3、檢查輸出管道；  4、檢查原因，更換力矩馬達(dá)組件；
動(dòng)作緩慢行程達(dá)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，流量太小；  4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜片漏氣；	1、調(diào)整氣源壓力；  2、調(diào)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(jié)流孔堵塞后流量太小；  3、凸輪反饋部件安裝不當(dāng)，與其它部件碰撞；  4、用于配小執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出流量太大；	1、擰緊氣管接頭；  2、疏通恒節(jié)流口；  3、重新調(diào)整安裝位置；  4、在輸出管路中加阻流裝置；
出現(xiàn)兩位式不能定位	1、凸輪位置與執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用方式不符；  2、反饋連接部位固定螺釘松動(dòng)，凸輪不轉(zhuǎn)動(dòng)；	1、重新安裝凸輪；  2、重新安裝并緊固螺釘；

 
　二、流量計(jì)故障的判斷和處理措施
　　流量計(jì)：測(cè)量流體流量的儀表。通常分為速度式流量計(jì)如差壓式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)；容積式流量計(jì)如橢圓齒輪流量計(jì)、活塞式流量計(jì)；質(zhì)量式流量計(jì)如慣性力式流量計(jì)、補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)等。
　　流量計(jì)的主要故障現(xiàn)象有：流量計(jì)不顯示、流量計(jì)零點(diǎn)不穩(wěn)定或測(cè)量偏差大。
　1、 流量計(jì)不顯示故障處理思路及處理措施檢查電源接線、電源等級(jí)是否正確；正確接線。
顯示器插鍵是否松動(dòng)；重新插緊顯示器插件。內(nèi)部變壓器或保險(xiǎn)管是否燒壞；更換變壓器或保險(xiǎn)。轉(zhuǎn)換器不能向下安裝，避免管道中液體向轉(zhuǎn)換器滲漏，造成絕緣下降，造成短路；正確安裝。
　2、流量計(jì)零點(diǎn)不穩(wěn)定或測(cè)量偏差大故障處理思路及處理措施
　　（1）檢查上、下游閥門。查看上游的閥門應(yīng)距離流量計(jì)10D以上。上、下游閥門泄漏會(huì)導(dǎo)致流量計(jì)內(nèi)不滿管，零點(diǎn)不穩(wěn)定。而閥門不全開(kāi)、處于半開(kāi)狀態(tài)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致流體流動(dòng)不穩(wěn)定，導(dǎo)致儀表讀數(shù)受到擾動(dòng)，測(cè)量偏差大。應(yīng)使上、下游閥門無(wú)泄漏，盡量不處于半開(kāi)狀態(tài)。
　　（2）檢查流量計(jì)中是否充滿流體?查看流量計(jì)的安裝位置是否會(huì)造成流量計(jì)中不能完全充滿流體并避免產(chǎn)生氣泡。水平安裝的應(yīng)裝于管路低點(diǎn)，垂直安裝的流體流向應(yīng)向上；電極所在平面應(yīng)與地平面平行，避免電極垂直安裝造成上方電極集結(jié)氣泡、下方電極被泥漿覆蓋。
　　（3）流量計(jì)前后直管段是否符合要求?一般前5D后2D，上游有擴(kuò)徑或閥門的要在前10D后2D。
　　（4）工藝管道是否存在有規(guī)律的振動(dòng)?消除振動(dòng)，安裝減振裝置。
　　（5）流量計(jì)接線與三級(jí)接地是否良好?由于電磁流量計(jì)的感應(yīng)信號(hào)電壓很小，容易受噪聲干擾。信號(hào)線接線時(shí)應(yīng)注意處理好信號(hào)電纜端部，使導(dǎo)線、內(nèi)屏蔽層、外屏蔽層、殼體之間不相互接觸。流量計(jì)的基準(zhǔn)電位必須與被測(cè)介質(zhì)相同。因此傳感器、轉(zhuǎn)換器、被測(cè)介質(zhì)要分別與地電位相連接，接地電阻應(yīng)小于10Ω，不可與大型電氣設(shè)備共用接地線。
　　（6）被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率是否變化過(guò)大?流量計(jì)不能裝在液體電導(dǎo)率極不均勻的地方。尤其上游（約5D內(nèi)）不能有化學(xué)物質(zhì)注入管道。若流體電導(dǎo)率處于下限處，應(yīng)盡可能降低流速。
　　（7）被測(cè)介質(zhì)是否容易引起淤積?被測(cè)介質(zhì)容易引起淤積的，流量計(jì)應(yīng)垂直安裝；定期清理電極上及電極附近的贓物、水垢。清理時(shí)應(yīng)用軟刷或軟布，勿劃傷內(nèi)襯。
　　（8）流量計(jì)是否靠近大功率電氣設(shè)備?盡量使流量計(jì)遠(yuǎn)離大功率電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備，充分屏蔽儀表，單獨(dú)接地。
　　（9）參數(shù)設(shè)置是否恰當(dāng)?檢查參數(shù)設(shè)置如：測(cè)量量程（設(shè)置是否過(guò)高或過(guò)低）、K系數(shù)（是否與銘牌標(biāo)注一致）、空管檢測(cè)閾值（ABB電磁流量計(jì)正常時(shí)應(yīng)在1800左右）、小流量切除等參數(shù)設(shè)置是否恰當(dāng)。
　　確認(rèn)以上1～8條均正常后，流量計(jì)仍不能正常工作，如測(cè)量偏差大、測(cè)量值波動(dòng)等，可適當(dāng)調(diào)整如：自動(dòng)校零、阻尼時(shí)間、時(shí)間常數(shù)等類似參數(shù)，以校準(zhǔn)零點(diǎn)或減小流量波動(dòng)。調(diào)零時(shí)應(yīng)在被測(cè)介質(zhì)充滿測(cè)量管并靜止的情況下進(jìn)行。
　　（10）流量計(jì)故障。根據(jù)流量計(jì)自診斷情況，查看故障代碼，通過(guò)儀表說(shuō)明書(shū)查找對(duì)應(yīng)故障處理方法，處理故障或聯(lián)系廠家。
 
三、自控系統(tǒng)中自動(dòng)包裝秤常見(jiàn)故障的判斷和處理措施
　　自動(dòng)包裝秤：在化工生產(chǎn)中，生產(chǎn)的產(chǎn)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(dòng)包裝秤自動(dòng)成袋包裝。包裝過(guò)程采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)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(dòng)包裝秤主要故障現(xiàn)象有：不下料、下料不穩(wěn)定、下料零點(diǎn)飄、波動(dòng)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(xiàn)場(chǎng)控制儀表。分析思路及判斷處理見(jiàn)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(tài)下所測(cè)得熱電勢(shì)（阻）的變化，經(jīng)過(guò)溫度變送器的電橋產(chǎn)生不平衡信號(hào)，經(jīng)放大后轉(zhuǎn)換成為DC4-20mA電流信號(hào)或1～5V電壓信號(hào)給工作儀表，工作儀表便顯示出所對(duì)應(yīng)的溫度值。
　　溫度變送器常見(jiàn)故障現(xiàn)象主要有：無(wú)輸出信號(hào)、輸出信號(hào)不穩(wěn)定、輸出信號(hào)很大或很小與實(shí)際輸入信號(hào)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(xiàn)場(chǎng)溫度傳感器好與壞，再判斷溫度變送器好與壞，判斷相應(yīng)的PLC模塊輸入點(diǎn)正常與否，判斷PLC模塊輸出點(diǎn)正常與否。
　
本文總結(jié)：
通過(guò)以上幾種典型的過(guò)程控制儀表常見(jiàn)故障現(xiàn)象的論述及故障處理實(shí)例的剖析，闡述了如何在生產(chǎn)過(guò)程中檢查和處理過(guò)程控制儀表的故障，為處理和判斷過(guò)程控制儀表常見(jiàn)故障提供了一種有效的工作方法和思路。
現(xiàn)代科技的發(fā)展，日新月異，儀表的更新?lián)Q代固然很快，只要我們不懈努力學(xué)習(xí)，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(duì)于維護(hù)過(guò)程控制儀表并非難事。這就需要我們不斷積累維修經(jīng)驗(yàn)，全面分析故障原因，對(duì)于解決儀表故障，迅速恢復(fù)生產(chǎn)，為本企業(yè)的生產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。
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上一條：淺析橢圓齒輪流量計(jì)工作時(shí)出現(xiàn)故障類型及解決措施
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