生产过程自动化仪表常见故障分析及处理

【摘要】旨在讨论调节阀、温度、液位和压力自动化仪表故障最常见的故障，并提出故障分析及处理的方法。

【关键词】自动化仪表；故障；处理

随着现代科技的飞跃发展，自动化仪表得到了越来越广泛的应用，自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的―个重要标志。为了保证生产过程安全、可靠的运行，对生产过程中使用的仪表随时进行检测与维护是非常必要的。作者将结合在工作中的经验，对常见的仪表故障进行了分析，并提出了处理方法。

1、调节阀卡堵、波动

1.1 调节阀卡堵

卡堵是调节阀常出现的问题，在系统新投运和大修投运初期，在节流口、导向部位，由于管道内焊渣、铁锈等造成堵塞，使介质流通不畅，或调节阀检修中填料过紧，摩擦力增大，导致发生小信号不动作、大信号动作过头。

故障处理：可迅速开、关副线或调节阀，让介质把脏物从调节阀或副线处冲走。另一办法用管钳夹紧阀杆，在外加信号压力情况下，正反用力旋动阀杆，让阀芯闪过被卡处。若不能，则增加气源压力，加大驱动功率，反复上下移动几次。若仍不能动作，则需解体处理。

1.2 调节阀波动

由于调节阀的弹簧刚度不足，导致调节阀输出信号不稳定而急剧变动，易引起调节阀振荡。系统频率与选阀的频率相同或者管道、基座剧烈振动，导致调节阀振动。选型不当时，调节阀工作在小开度时，存在急剧的流阻、流速、压力的变化，当超过阀刚度时，稳定性变差，严重时产生振荡。

故障处理：对轻微的振动，可通过增加刚度来消除。如：选用大刚度弹簧，改用活塞执行结构等。管道、基座剧烈振动，可通过增加支撑消除振动干扰。系统频率与选阀的频率相同，可更换不同结构的阀；工作在小开度时造成的振荡，则是由选型不当，导致流通能力C值选大，必须重新选用流通能力C值较小的或采用分程控制或子母阀，以解决调节阀工作在小开度时存在的问题。

2、温度监测故障处理

2.1 温度指示为零

DCS系统上温度显示为零。首先对DCS系统的模块输入信号进行检查，若测得输入信号为4mA，这说明温度变送器的输出信号为4mA。为了进一步判断故障是出在温度变送器，还是在测温元件，对热电偶的mV信号进行测量，若从测得mV信号得知测温元件没有问题，这说明温度变送器存在故障。

处理方法：把温度变送器送检修理，如送检后不能修复，须更换一台温度变送器。

2.2 控制室指示温度比现场指示温度低

控制室指示温度与现场就地指示温度不符，前者比后者低50℃。由于双金属温度计比较直观、简单，首先从控制室温度指示入手。在现场热电偶端子处测量热电势，对照相应温度，若确定偏低，说明不是调节器指示系统存在故障，问题出在热电偶测温元件上。抽出热电偶检查，在热电偶保护套管内有积水。积水造成下端短路，导致热电势减小或热电偶测量温度是热电偶测温点的温度，由于有积水，积水部分短路，造成热电偶的测量点法实施变动，引起测量温度变化。

处理方法：将保护套管内的水分充分擦干或用空气吹干，烘干后再进行安装。此时，要注意热电偶接线盒的密封以及补偿导线的接线要求，防止雨水再次进入保护套管内。

2.3 温度指示不会变化

硫酸焚硫炉的炉头、炉中、炉尾的三点温度中有一点温度指示不变化，而其它两点温度指示正常，说明该点温度的示值确实存在问题。首先在盘后测量该点温度的mV信号，从测得的值看，若热电偶不存在问题，再对现场的热电偶进检查，若也没有发现问题，再把点温度接至显示正常的另外两点温度的通上，若温度指示正常。说明该点温度的测温元没有问题，问题发生在模块输入通道或系统组上。可能是温度组态模块输出参数处于手动状态，致使模块输出值一直保持不变，使得该温度指示值不会变化。

处理方法：把组态模块输出参数置于自动状，温度指示即可恢复正常。

3、液位监测故障及处理

液位指增偏高或偏低，表现异常。在了解工艺状况的基础上，工艺介质的区别要特别注意，被测对象一般分为精馏塔、反应釜或者是储罐、反应器。在检查显示仪表的输入信号时，在有配电器时，应该检查配电器的输入信号，有DCS控制时，要检查输入接口是否正常。在检查变送器零位、引压管线的时，应校验变送器和配电器电源以及超声波再测液位。在检查仪表电源和超声波传感器接线时，要注意检查超声波传感器的表面是否有被污物覆盖，回波是否衰减，量程和其它的参数设置是否正确。尤其在检查器件时，要特别关注传感器和转换器有没有损坏现象。

4、气动压力变送器故障分析处理

4.1 炉膛负压指示突然下降零下最大负压

立即到现场将调节器切为手动摇控，稳住调节阀开度，维持炉膛的压力。从变送器来的信号管线因振动断裂会导致此故障发生，此时须更换信号管，使调节器恢复自动运行。信号管断裂，将会使调节器和主控二次表指示为下限值，若处理不及时，系统则会按最大负压调节，导致引风机出口翻板阀关死，造成逼高炉脖压力，压坏炉壁，引发事故。

4.2 压力指示值偏低

再生冷凝器压力值偏低，检查压力变送器工作正常，调节阀已全关，说明调节系统正常。用手揽管道发现副线管道温度很高，说明工艺副线切断阀泄漏严重，对旁路切断阀检修，压力控制即可恢复正常值。

4.3 压力测量指示偏差大

天然气压力值偏差较大，对压力变送器排污检查，压力指示值却不下降，有是由于弹簧管因锈蚀结炭堵死所致，可用碱水煮通后，重新装上调校好。弹簧管逐渐堵死，会将原来较低压的介质封死在里面，感测不到系统新压力变化，误指示。

4.4 压力指示波动大

若检查压力变送器无问题，用肥皂水试漏检查调节器，若内部气信号管线漏气，解决漏气问题，即可使检测控制恢复正常。信号管漏气，会使调节器无法正常工作，进而错误指挥调节阀工作，导致压力波动不已。

5、结语

通过对调节阀、气动压力变送器等故障进行原因分析，总结出了处理、改进办法，大大提高自动化仪表的利用率，并降低了仪表故障率，对提高流程工艺的经济效益、生产效率，以及降低能源消耗起着重要作用，同时，有效提高了调节系统的质量，从而确保了生产装置长周期运行。