过程控制中的故障分析及处理办法

该厂采用DCS系统对转化、合成、精馏等主要生产工序实现实时监测和集中控制，并对其故障情况进行报警及必要的联锁停车保护，提高了甲醇生产过程中的自动化控制水平，确保了甲醇装置安全可靠运行。

近期DCS在运行过程中出现了几个问题，故障发生比较频繁，给装置的安全平稳运行带来隐患。

一、转化汽包的液位显示不准

转化汽包是甲醇装置中的关键设备，转化汽包的液位显示不准，容易使操作人员误操作，甚至会引发干锅事故，其后果不堪设想。

1.故障现象

测量转化气包液位的变送器LT1203，是 Honeywell的STR93D系列的远传式耐高温的差压变送器，使用一个月之后表头显示值比实际液位要高出几个百分点，于是将高的部分迁掉，仪表显示正常。之后同样的现象每隔一段时间又会发生。

2.原因分析

2.1变送器的远传部分中靠近法兰处的毛细管由于受到高温的影响密封受到破坏、法兰外膜片鼓泡变形或者毛细管内的硅油中有汽泡都有可能降低硅油的传导能力导致测量不准。

2.2安装双法兰变送器时用的是旧根部阀，随着使用时间的增长变送器的引压处的根部阀可能有堵塞，因节流可导致测量不准。

2.3变送器的表头可能有问题。在变送器表头内部的差压传感器上集成了温度传感器，随时修正过程温度引起的误差，可提高测量精度和稳定性。转化汽包的温度通常在250℃左右，若表头的温度传感器有问题，介质温度很高的情况下也可能造成零点漂移。

3.处理方法

首先与工艺操作工联系通知停止变送器的使用，将双法兰变送器的正、负压侧法兰连接处拆开，发现负压侧的外法兰膜片有明显的鼓包，基本失去弹性，表明变送器的零点反复漂移确实与高温对膜片的影响有关。将远传式双法兰变送器拆下，换上普通的变送器，负压侧装隔离罐，并且加长了引压管线，经过计算后对量程做了正确的迁移，到目前为止，变送器运行正常。经过这次故障的处理，我觉得变送器的安装和维护时应注意下面几个问题：

3.1计算变送器量程的迁移量时应查阅资料，将该温度和压力状况下对应的介质的密度查清楚，需要提供准确的参数进行严格的计算后做正确的迁移。

3.2安装变送器前，应对根部阀及其以前的引压管线进行仔细的检查，必要时要做吹扫。另外，考虑到高温的影响，应经过计算适当地加长引压管线，使蒸汽得到较好的冷凝。带远传式的变送器本来耐高温应在320℃，而汽包温度只有250℃就导致膜片鼓包，分析原因就是没有对引压管线的长度进行严格的计算。

3.3考虑到像沙眼之类的问题在一般情况下肉眼是看不到的，要求安装变送器之前要经过严格的校准和试压才能安装投入运行。反复的量程迁移本身对变送器的线性就会有所影响，所以遇到变送器测量不准的情况时不能将零点漂移后反复的迁移作为长久之计。

二、UCN电缆A缆报警

1.故障现象

近期UCN电缆A缆报警，在我们还没有处理之前自己便恢复正常。该厂的DCS基本结构如附图所示。

2.分析原因

2.1接地电阻大，可能有干扰

2.2可能是TAP盒以及电缆接头脏的问题。检查系统的噪音指数，发现HPM的噪音为0，但是NIM的噪音为50多，根据噪音可判断NIM与UCN主缆相连的支缆处的TAP盒有问题。因为以前我们处理接口处的问题的时候，有可能未拧紧或将接头拧得过紧都可能导致UCN电缆报警。

3.处理对策

3.1每年检修都测接地电阻并且在安全范围之内，但靖边气候比较干燥，盐分蒸发的快一些，所以建议使用降阻剂做降阻处理。

3.2前面出现类似的问题时我们紧过TAP盒的各接口，可能由于使用普通扳手用力不当一定程度上破坏了接口或者电缆接头脏，所以建议更换TAP盒，并且用专业力矩扳手来紧接头和75欧姆电阻。另外，可以用无水酒精清洁一下UCN电缆支缆接头。

三、 结语

做好DCS系统的维护工作，一定要熟知系统的结构，弄清楚回路中各控制与显示点的功能特点与测量原理，工作起来才能得心应手，才能保证系统在现存环境下长期良好地运行，使生产过程控制平稳、运行稳定，为实现生产和效益的目标提供可靠保证。

参考文献

[1]施仁，刘仁江.自动化仪表与过程控制（第三版）[M].北京：电子工业出版社，2003.

[2]李守忠，陈云明，冯立坤，张少波.化工电气和化工仪表[M].北京：化工工业出版社，2000.

[3]乐嘉谦.仪表工手册[M].北京：化学工业出版社，2007.