化工仪表常规故障处理

1、化工仪表常规故障处理 化工仪表常规故障化工仪表常规故障 分析处理分析处理 化工仪表常规故障处理 随着计算机、自动化、微电子、通信网 络等技术的持续高速发展，作为工业自动化 技术工具的自动化仪表与装置也将会跨入到 以数字化、智能化、网络化为特征的时代。 化工生产装置的自动化程度被逐渐提高，化 工生产的安全和稳定将会直接受到仪表自控 装置的稳定、可靠运行的影响。由于化工仪 表的检测、控制、工艺等装置结合的越来越 紧密，故障的现象也会越来越复杂，因此必 须要相关人员有丰富的实践经验、掌握正确 判断分析故障的方法，以及具备及时处理故 障的能力。 化工仪表常规故障处理 化工仪表常见故障分析思路 由于石油

2、化工生产操作管道化、流 程化、全封闭等特点，尤其是现代化的 化工企业自动化水平很高，工艺操作与 检测仪表密切相关，工艺人员通过检测 仪表显示的各类工艺参数，诸如反映温 度、物料流量、容器的压力和液位、原 料的成分等来判断工艺的生产是否正常， 产品的质量是否合格，根据仪表的指示 加量或减产，甚至停车。 化工仪表常规故障处理 仪表指示出现异常情况（指示偏高、偏低、 不变化、不稳定等），本身包含两种因素：一一 是工艺因素是工艺因素，仪表正确的反映出工艺的异常情 况；二是仪表因素二是仪表因素，由于仪表（检测环境）某 一环节出现故障导致工艺参数指示与实际不符。 这两种因素总是混淆在一起，很难马上判断出

3、故障到底出现在哪里。仪表维护人员要提高仪 表故障判断能力，除了对仪表原理、结构、性 能特点熟悉外，还需熟悉测量系统中的每一个 环节，同时，对工艺流程及工艺介质的特性、 化工设备的特性应有所了解，这能帮助仪表维 护人员拓展思路，有助于分析和判断故障现象。 化工仪表常规故障处理 温度测量温度测量 w温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式 两大类。两大类。 w接触式测温仪表：接触式测温仪表：比较简单、可靠，测量精度较高； 但测温有延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不 能应用于很高的温度测量。（如热电偶、热电阻等） w非接触式测温仪表：非接触式测温仪表

4、：是通过热辐射原理来测量温度 的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广， 不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度 场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、 测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量 误差较大。（如红外线测温仪） 化工仪表常规故障处理 化工仪表常规故障处理 温度测量误差原因分析 1.安装不当引入误差 热电偶插入的深度应符合要求；不应把热 电偶与动力电缆线装在同一根导管内，以免 引入干扰造成误差。 .绝缘变差引入误差 热电偶的极间和壁间绝缘不良，将会引起 热电势的损耗而引入干扰，从而造成误差。 化工仪表常规故障处理 温度测量误差原因分析 3.热惰性引入的误差 由于

5、热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被 测温度的变化，在进行快速测量时这种影响尤为 突出。所以尽可能采用热电极较细、保护管直径 较小的热电偶。测温环境许可时，甚至可将保护 管取去。为了减少测量滞后，通常选择导热性能 好的材料，管壁薄、内径小的保护套管，在较精 密的温度测量中，使用无保护套管的热电偶，但 热电偶更容易损坏，要及时校正及更换。 化工仪表常规故障处理 温度测量误差原因分析 4.热阻误差 高温时，如保护管上粘结了物料或有一层 煤灰等，物料或尘埃附在上面，则热阻增加， 阻碍热的传导，这时温度示值比被测温度低， 因此，应保持热电偶保护管外部的清洁，以 减小误差。 化工仪表常规故障处理 例：某

6、测量点采用热电偶测温指示偏低 现场接线端子锈蚀或不牢固打磨并重新接好线 现场接线盒（或热电偶套管） 内有液体介质（如雨水等） 清除掉液体 并做好防渗漏措施 补偿导线接线松动或接反重新接好线 热电极或补偿导线线间短路 更换热电偶或补偿导线 插入深度不够 更换长度适宜的热电偶;若是 热电偶套管长度不够的话,待合 适的停车或检修机会更换合适 插入深度的热偶套管 化工仪表常规故障处理 例：某测量点采用热电偶测温指示偏低 热电偶或补偿导线使用错 误（如E型的使用成K型） 更换合适的 热电偶（或补偿导线） 热电偶热电特性变差更换热电偶 冷端补偿不准或不正确修正冷端补偿误差 DCS系统内组态错误（如 K型的

7、组态为E型的） 修改相应的回路组态 测量回路中的mv/mA转换 变送元件工作不正常 调校转换变送元件 化工仪表常规故障处理 例：某测量点采用热电偶测温指示偏高 热电偶与显示仪表不配套 更换合适的 热电偶或显示仪表 补偿导线与热电偶不配 套 更换补偿导线 有直流干扰信号进入排除干扰 化工仪表常规故障处理 例：某测量点采用热电偶测温指示不稳定 热电偶接线与热电极 接触不良 将接线柱螺丝拧紧 热电偶测量线路绝缘破 损，引起断续短路或接 地 找出故障点，修复绝缘 有直流干扰信号进入， 热电偶安装不牢或外部 震动 坚固热电偶，消除震动 或采取减震措施 热电极将断未断修复或更换热电偶 外界干扰（交流漏电、

8、 电磁感应等） 查出干扰源，采取屏蔽 措施 化工仪表常规故障处理 例：某测量点采用热电偶测温指示误差大 热电极变质更换热电极 热电偶安装位置不当改变安装位置 保护管表面积灰清除积灰 化工仪表常规故障处理 例：某测量点采用热电偶测温示值不稳 测量回路中有 接线松动的地方 检查自现场接线端子、安 全栅柜及模块接线的各个 环节，并进行紧固处理 回路中有接地之处 检查并处理好， 避免有接地情况存在 补偿导线有损坏之处 检查并处理好损坏 之处或更换补偿导线 热电偶套管内进 雨水或其他液体介质 清除掉液体并 做好防渗漏措施 测量部位本身温度波动 与工艺人员一起 进行情况核实并处理 化工仪表常规故障处理 例

9、：某加热炉炉出口温度单回路 控制系统不稳定，温度波动大 控制方案不合理， 满足不了控制要求 修改控制方案 为串级控制 PID参数没有调整好重新调整PID参数 控制阀动作 不灵活或振动大 检修调校控制阀， 保证动作稳定，灵活 可靠 化工仪表常规故障处理 例：某加热炉炉出口温度单回路 控制系统不稳定，温度波动大 燃料气组分或 系统压力变化大 与工艺、调度方面人 员沟通并稳定燃料气 系统的组分或压力 温度测量回路 本身不稳定 检查处理测量回路中 的接线松动或测量元 件问题 化工仪表常规故障处理 热电阻的测量热电阻的测量 热电阻测温原理：热电阻测温原理： a、热电阻测温系统一般是由热电阻、连接 导线和

10、显示仪表等组成。热电阻和显示仪表 的分度号必须一致，为消除连接导线电阻变 化对测温的影响，必须采用三线制三线制接法。 b、热电阻是基于金属的电阻值随温度的增 加而增加这一特性来进行温度测量的。最常 用的是用金属铂和铜制成的，分度号为Pt50、 Pt100、Pt10、Cu50、Cu100。 化工仪表常规故障处理 c、热电阻的常见故障原因及处理方法热电阻的常见故障原因及处理方法 热电阻的常见故障是热电阻断路和短路断路和短路。 一般断路更常见，这是因为热电阻丝较细所 致。断路和短路是很容易判断的，可用万用 表的“1”档，如测得的阻值小于R0，则 可能有短路的地方；若万用表指示为无穷大， 则可判定电阻

11、体已断路。电阻体短路一般较 易处理，只要不影响电阻丝长短和粗细，找 到短路处进行吹干，加强绝缘即可。电阻体 断路修理必须要改变电阻丝的长短而影响电 阻值，为此以更换新的电阻体为好，若采用 焊接修理，焊接后要校验合格后才能使用。 化工仪表常规故障处理 热电阻测温指示出现误差的几种情况热电阻测温指示出现误差的几种情况 显示仪表指示无穷大指示无穷大，热电阻或引出线断路及 接线端子松动，更换电阻体，或焊接及拧紧接线端 子螺丝等。 显示仪表指示值比实际值低或示值不稳指示值比实际值低或示值不稳，保护 管内有金属屑、灰尘，接线柱间脏污及热电阻短路 （积水等）除去金属屑，清扫灰尘、水滴等，找到 短路点，加强绝

12、缘等。 显示仪表指示负值指示负值，显示仪表与热电阻接线有 错，或热电阻有短路现象，改正接线，或找出短路 处，加强绝缘。 阻值与温度关系有变化，热电阻丝材料受腐蚀变 质，更换电阻体（热电阻）。 化工仪表常规故障处理 压力测量压力测量 压力仪表是将被测的压力通过机械和电 气元件转换成电量(如电压、电流、频率等)来 进行测量的仪表，如电容式、电感式、应变 片式和霍尔片式等压力计。 常见故障：指示不正常，指示偏高或偏低， 指示为零或不变化。 首先了解被测介质是气体还是液体，了 解工艺开车情况和简单工艺流程，根据对工 艺情况的了解和仪表故障现象来进行仪表故 障判断和处理。 化工仪表常规故障处理 表头表头

13、 引压管引压管 挠性管挠性管 化工仪表常规故障处理 故障分析处理 一、压力指示不正确一、压力指示不正确 1. 变送器电源是否正常，如果小于12VDC， 则应检查回路中是否有大的负载； 2. 参照的压力值是否一定正确，如果参照压 力表的精度低，则需另换精度较高的压力表； 3. 的量程是否与压力变送器压力变送器的量程一 致，的量程必须与压力变送器的量程 一致； 4. 压力仪表的输入与相应的接线是否正确； 化工仪表常规故障处理 二、压力指示不稳，波动较大二、压力指示不稳，波动较大 在检查工况时参照其他的工艺参数看看有 没有什么变化，如果其他工艺参数，如温度、 流量、液位也时有波动，那就是因工况变化

14、而引起的压力变化，此时的压力变送器应该 是没有问题的；如果其他工艺条件没有变化， 只是压力指示在波动，那就看此压力显示带 不带控制，一般为调节阀，可以切换至手动 状态，检查调节阀阀位是否恒定，若阀位变 化，那就要处理阀门问题了，如果恒定，就 需要检查变送器了。 化工仪表常规故障处理 三、没有压力显示三、没有压力显示 仪表的接线松动，出现断路现象。检查仪 表表头接线，逐点检查端子柜到现场接线箱 和变送器之间的电缆。 四、压力指示不随工艺状况变化四、压力指示不随工艺状况变化 检查压力变送器的引压管路是否出现堵塞。 例如：介质是粉料或易结晶物质。 五、压力五、压力指示有较大的偏差指示有较大的偏差 检

15、查变送器的零点是否正确，如果变送 器零点漂移，就需要对变送器重新调零，并 对变送器进行加压校验，检查变送器的输出 是否线性、合格。 化工仪表常规故障处理 例：检查某引压管式的压力变送器 在现场把变送器的取压阀关闭，排 放阀打开，查看变送器是否显示零点。 如果显示零点，此变送器的测量是没有 问题的，就要检查变送器到机柜 的电缆，查看分支电缆和主电缆的屏蔽 是否完好，这样的现象通常为屏蔽线断 或电缆连接处出现氧化，导致接触不良 所致。屏蔽不好，其所在的环境存在大 量的电磁干扰，这样的波动也是比较严 重的。 化工仪表常规故障处理 例：检查某引压管式的压力变送器 对于蒸汽介质的压力测量，如果指示不 稳

16、，就要检查引压管中的凝液量，如果还有 伴热，检查伴热管的温度及安装距离，是否 对导压管中冷凝液造成影响。温度过高以及 伴热管线和导压管安装距离过近都可能导致 冷凝液气化使测量不准及波动。另外查看引 压管的长度是否能够保证使其充分冷凝，并 减少工艺介质脉动对测量的影响。 化工仪表常规故障处理 流量测量流量测量 流量计是指测量流体流量的仪表，它能指示流量计是指测量流体流量的仪表，它能指示 和记录某瞬时流体的流量值。和记录某瞬时流体的流量值。 w介质的密度、介质的粘度（脏污或堵塞）介质的密度、介质的粘度（脏污或堵塞） w直管段的长度（长度最少前直管段的长度（长度最少前10D，后，后5D） w 温度（

17、温度过高可能影响变送器的稳定性）温度（温度过高可能影响变送器的稳定性） 安安 装的位置和高度装的位置和高度 流量测量常用的流量计有： 1.孔板测流量.电磁流量计.漩涡流量计 .质量流量计.转子流量计 化工仪表常规故障处理 一、孔板测流量 用差压变送器测流量，增加了截流元件 孔板孔板。孔板的安装方式，取压口的方向位置， 介质的特性都可能影响到变送器的测量结果。 测量气体的流量，变送器一般安装在取压口 的高处，为了便于使被测气体在冷凝后能够回 流到工艺管线中。 测量蒸汽流量时，配有冷凝罐，不能随便对 排污管进行排液，这样容易让冷凝液流失，造 成测量不准，甚至损坏仪表。 化工仪表常规故障处理 差压变

18、送器测流量 差压变送器在测量方式上增加了三阀组 或五阀组，两根引压管。 常见故障：常见故障： .差压值正好相反，原因就是现场的变送器导 压管的正负压侧接反造成。 .压差一直为，查看三阀组是否投用，平衡 阀是否能关严。查看负压侧引压管中是否存 在气体液化的可能，正导压管中是否存在液 体气化的可能，这都可能导致变送器的测量 输出为零。 化工仪表常规故障处理 .压差一直为最大。 如果测量系统中存在冷凝罐或隔离罐，检查 其中的液体是否流失，进行补充。 .指示偏低或偏高 首先检查差压变送器的零位是否偏低、漂移， 再检查取压系统，是否有泄漏。 化工仪表常规故障处理 例：用差压变送器测量流量，示值波 动大

19、控制阀工作不稳定 检修调校控制阀，保证 动作稳定，灵活可靠 引压管内有气体 清理疏通 (吹扫)引压管 引压管路不畅 清理疏通 (吹扫)引压线 实际流量本身 有波动，不稳定 与工艺人员一起 进行情况核实并处理 化工仪表常规故障处理 例：差压变送器测量流量，指示偏小 零点漂移 造成零点偏低 调整零点 正压侧引压管不畅通 清理疏通 (吹扫)正压引管 正压环节有泄露 检查泄露之处并处 理 三阀组平衡阀泄露 消除阀组内漏或 更换新的三阀组 化工仪表常规故障处理 例：差压变送器测量流量，指示偏小 变送器量程设置大 核对孔板计算书,修 改变送器的量程参数 DCS里量程设置小 核对孔板计算书,修 改DCS里的

20、量程参数 因为具体工况参数偏 差,造成孔板计算偏差 重新与工艺人员核 对实际工艺工况参数 孔板装反 待停工或检修时 进行重新正确安装 化工仪表常规故障处理 二、电磁流量计测流量 w2、电磁流量计故障查找、电磁流量计故障查找 w流量计开始投运或正常投运一段时间后 发现仪表工作不正常，应首先检查流量计外 部情况，如电源是否良好、管道是否泄露或 处于非满管状态、管道内是否有气泡、信号 电缆是否损坏、转换器输出信号（即后位仪 表输入回路）是否开路。切记盲目拆修流量 计。 化工仪表常规故障处理 三、转子流量计测流量转子流量计测流量 安装要求：垂直安装，并有旁路，以便维修。安装要求：垂直安装，并有旁路，以

21、便维修。 如果是金属转子并带远传时，流量计前须装如果是金属转子并带远传时，流量计前须装 管道过滤器。管道过滤器。 常见故障：转子卡、转换部分故障、线路故障常见故障：转子卡、转换部分故障、线路故障 等。等。 化工仪表常规故障处理 液位测量液位测量 1、按测量方式分：可分为接触式物位测量仪、按测量方式分：可分为接触式物位测量仪 表和非接触式测量仪表。表和非接触式测量仪表。 w 接触式测量仪表：接触式测量仪表：沉筒式液位仪表、差压式 液位仪表、射频导纳液位仪表。 w 非接触式液位仪表：非接触式液位仪表：超声波液位仪表、雷达 式液位仪表。 2、按取样方式分：浮力式测量仪表，差压式、按取样方式分：浮力式

22、测量仪表，差压式 测量仪表，电容式测量。测量仪表，电容式测量。 化工仪表常规故障处理 用差压变送器测液位 考虑到液位测量取压后的正负迁移 量问题。如果迁移量没有与实际安装位 置的迁移量相对应，其所测量出的液位 也不准确。 准确的算出量程关键是确定取压管 口的间距，及容器内被测介质的密度。 如果有隔离液，就要清楚隔离液的密度。 迁移量可以在实际液位为时进行迁移。 化工仪表常规故障处理 例：某装置用双法兰变送器测量容 器液位，变送器安装在两引压法兰中 间，仪表投用后，发现反应迟缓，指 示不准，后更换一台新的，但仍出现 类似现象。 化工仪表常规故障处理 原因分析： 双法兰安装位置不对:当 液位空时，

23、正压侧膜盒受 力，致使膜盒向外鼓出， 引起反应迟缓，致使不准。 将双法兰变送器移至正 压侧取压口水平位置或低 于该位置并固定安装 测量介质粘度较大，使 用一段时间后在正压侧取 压口会聚集沉淀物堵塞正 压侧取压口，致使信号传 递迟缓，指示不准。 将平法兰变送器更换为 插入式法兰变送器或更换 为带冲洗环的双法兰变送 器，用冲洗油进行冲洗。 化工仪表常规故障处理 例：某台浮球液面计指示最大 主要原因处理方法 浮球脱落 待设备停用后重新安装 牢固(或进行焊接) 变送器偏差大 检查并重新进行全过程 调校 平衡锤与浮球杆 不匹配 调整好平衡锤位置 实际液面最高, 操作人员误判断 与操作人员一起进行确认 化

24、工仪表常规故障处理 例：浮筒液面计指示偏大 浮筒脱落 拆卸,重新挂好 浮筒,调校后投用 浮筒卡或安装 垂直度不够 拆卸后处理,或 重新进行安装 零点漂移 造成零点偏高 重新进行调校, 纠正零偏 量程设置不对 重新进行全量程 范围内的调校 化工仪表常规故障处理 例：浮筒液面计指示偏大 介质密度 变化(变大) 重新计算并进行 全量程范围内的调校 温度补偿不对 或无温度补偿 更换为有温度 补偿的浮筒液面计 玻璃板液面计 显示不准 与操作人员 一起进行确认 化工仪表常规故障处理 例：双法兰液面计指示偏低 零点漂移 造成零点偏低 调整零点 量程设置不对重新调校量程 正压取压法兰 (或封液包)渗漏 处理渗

25、漏点 正压膜盒破损 或正压毛细管漏 更换变送器 化工仪表常规故障处理 例：双法兰液面计指示偏低 负压取压法兰 垫片压住测量膜盒 重新安装好负压 取压法兰垫片并调校 中间元件 (如安全栅)有问题 更换中间元件 DCS通道有问题更换输入通道 化工仪表常规故障处理 调节阀调节阀 化工仪表常规故障处理 化工仪表常规故障处理 例：某台气动(薄膜)调节阀动作迟钝 定位器(或转换器) 工作不正常(不灵敏) 重新调校定位器(转 换器) 仪表空气压力 不足或气路有泄露 进行试漏检查并消除 泄露点 气路不畅通进行气路清理 填料压盖过紧调整填料压盖松紧度 填料老（硬）化, 缺少润滑 更换填料，加合适的 润滑液 化工仪表常规故障处理 例：某台气动(薄膜)调节阀动作迟钝 阀杆变形 拆除阀杆，矫正后重 新安装调校 膜头破损漏气 更换膜头，重新安装 调校 阀体内有粘性大的介质， 有堵塞或结焦现象 拆阀，清理干净后重 新安装调校 执行机构弹簧受力不均 匀 拆修并进行调整 化工仪表常