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技術(shù)文章

儀表工!自動化儀表常見故障及維修方法盤點(diǎn)

閱讀:2499          發(fā)布時間:2021-5-17

自動化儀表是以自動化技術(shù)為基礎(chǔ)的一種設(shè)備,具有測量、記錄、顯示、報(bào)警等功能。在實(shí)際生產(chǎn)使用中,工藝陳舊或使用不當(dāng)均有可能引起儀表故障,使其測量精確度有所降低,不利于生產(chǎn)安全。如何及時發(fā)現(xiàn)故障并予以解決,是大家應(yīng)該考慮的問題。

 自動化儀表常見故障診斷


? 壓力傳感器

(1)當(dāng)壓力傳感器接口發(fā)生漏氣時,很可能就會出現(xiàn)實(shí)際壓力很高,但變送器顯示數(shù)據(jù)卻變化不大的現(xiàn)象。引發(fā)此故障的原因也有可能是接線錯誤或電源沒有插接好,以及傳感器的損壞。

(2)對變送器加壓,輸出沒有變化,再次加壓則有變化,泄壓后,變送器回不到零位。

造成此故障極有可能是傳感器的密封圈出現(xiàn)問題,如傳感器擰得過緊,致使密封圈進(jìn)入引壓口,導(dǎo)致傳感器堵塞,此時若加壓的壓力不足,則輸出不會變化;當(dāng)壓力超過時,密封圈被沖開,傳感器受到壓力,則會出現(xiàn)變化。發(fā)生此故障時,可拆下傳感器,觀察零位是否正常,若不正常加以調(diào)整,若正常應(yīng)更換密封圈。

出現(xiàn)不穩(wěn)定,原因可能是傳感器本身出現(xiàn)故障或抗*力較弱。

(4)變送器和指針式壓力表出現(xiàn)較大偏差,此現(xiàn)象較為正常,只要將偏差范圍控制在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)即可。

? 流量計(jì)

(1)若流量儀表值達(dá)到最高,一般現(xiàn)場檢測儀表也會顯示最高,這時手動調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)閥大小,若流量值減小,說明是工藝問題;若流量值不變,應(yīng)該是儀表系統(tǒng)的故障,需要檢測儀表信號傳輸系統(tǒng)、測量引壓系統(tǒng)等是否存在異常。

(2)若流量指數(shù)異常波動,可以將系統(tǒng)由自動控制轉(zhuǎn)到手動,若依然存在波動狀況,說明是工藝原因所致;若波動減小,說明是PID參數(shù)問題或儀表問題。

(3)若儀表流量達(dá)到低,首先檢查現(xiàn)場檢測儀表,若現(xiàn)場儀表同樣顯示低則查看調(diào)節(jié)閥開度,開度為零說明故障發(fā)生在流量調(diào)節(jié)裝置上,若開度正常,極有可能是物料結(jié)晶、管道阻塞或壓力過低所致。若現(xiàn)場儀表正常,說明顯示儀表出現(xiàn)問題,其原因通常是機(jī)械儀表齒輪卡死、差壓變送器正壓室滲漏等

? 溫度控制儀表

若儀表指示值變動較大,一直顯示最小或最大值,多為系統(tǒng)故障。原因可能是變送器的放大器失靈,或熱電阻、補(bǔ)償導(dǎo)線斷線。若儀表指示值快速振蕩,極有可能是控制參數(shù)PID調(diào)整不當(dāng)。

工業(yè)自動化儀表溫度指示系統(tǒng)多由熱電阻、熱電偶等測溫元件組成,采集完信號之后,借助變送器將其轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)信號,然后發(fā)送至DCS系統(tǒng)顯示出來。當(dāng)DCS系統(tǒng)出現(xiàn)故障,溫度顯示為零時,首先應(yīng)對輸入DCS模塊信號進(jìn)行檢查,輸入信號為4mA,則變送器發(fā)出的信號與其一致。

然后應(yīng)分析儀表故障,測量熱電偶的信號,信號正常說明變送器極有可能是故障的發(fā)生處,由于變送器故障造成變送器輸出信號一直為4mA,導(dǎo)致DCS系統(tǒng)中溫度指示值在零位置處。遇此故障,應(yīng)及時對變送器進(jìn)行檢修處理,若依舊不能恢復(fù),則應(yīng)考慮更換變送器。

? 物位儀表故障

(1)液位儀表值達(dá)最高或低時,根據(jù)現(xiàn)場檢測儀表進(jìn)行判斷,若現(xiàn)場儀表正常,則將系統(tǒng)改為手動調(diào)控,查看液位是否變動,若液位能夠在某一范圍內(nèi)保持穩(wěn)定,說明是液位控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題,反之則是工藝方面的原因。

(2)對于差壓式液位儀表,當(dāng)控制儀表與現(xiàn)場檢測儀表的顯示數(shù)據(jù)不符,且現(xiàn)場儀表不存在明顯異常時,檢查導(dǎo)壓管液封是否正常,若存在泄漏現(xiàn)象,補(bǔ)充密封液,儀表歸零;若不存在泄漏情況,初步推斷是儀表負(fù)遷移量出錯,需進(jìn)行校正。

(3)液位控制儀表的數(shù)據(jù)異常波動時,要根據(jù)設(shè)備容量分情況進(jìn)行判斷,設(shè)備容量大的,通常是儀表出現(xiàn)問題;設(shè)備容量小的,要先檢查工藝操作,若工藝操作有所變動,極有可能是工藝原因?qū)е碌牟▌樱粗褪莾x表方面的問題。

?微差壓變送器零點(diǎn)漂移嚴(yán)重

當(dāng)多臺微差壓變送器出現(xiàn)嚴(yán)重零點(diǎn)漂移,有些出現(xiàn)分時段的規(guī)律性時,造成這種現(xiàn)象的主要原因有以下幾點(diǎn):

(1)變送器質(zhì)量不好;

(2)導(dǎo)壓管路不暢通;

(3)溫度影響;

(4)機(jī)械位移影響。

為了解決這一問題,我們首先要檢查導(dǎo)壓管路,檢測是否有應(yīng)力的存在,如果發(fā)現(xiàn)有較大應(yīng)力,就要進(jìn)行應(yīng)力消除工作。其次,變送器安裝不牢固就會產(chǎn)生機(jī)械位移,造成變送器零點(diǎn)漂移,因此需要檢查變送器安裝情況,檢查各變送器支架安裝是否牢固,如發(fā)現(xiàn)部分變送器支架安裝不牢固,就需要進(jìn)行變送器緊固工作,此時故障基本可以被排除。

?數(shù)字溫度(K型)儀顯示隨室溫變化

補(bǔ)償回路故障是導(dǎo)致數(shù)字儀表隨控制室溫度變化而變化的主要原因,當(dāng)出現(xiàn)這一現(xiàn)象時,首先要將儀表通入標(biāo)準(zhǔn)信號判斷是否時數(shù)顯儀出現(xiàn)故障。

如數(shù)顯儀顯示與標(biāo)準(zhǔn)信號存在較大誤差,可以判定數(shù)顯儀存在故障。對數(shù)顯儀進(jìn)行維修排除故障后,如數(shù)顯儀顯示依舊隨室內(nèi)溫度發(fā)生變化,則此時需要檢測補(bǔ)償導(dǎo)線是否存在故障。

如通過測試現(xiàn)場冷端和控制室溫差發(fā)現(xiàn)與儀表顯示誤差相當(dāng),則可初步判斷補(bǔ)償導(dǎo)線沒有補(bǔ)償作用,此時需要更換補(bǔ)償進(jìn)行故障排除。

?雙法蘭液位變送器顯示偏高并分時段波動

對于安裝在常壓儲罐上的雙法蘭液位變送器,若在儀表設(shè)置好后初期顯示正常,液位變化時會出現(xiàn)較大誤差,靜液面時分時段顯示波動,此時往往會造成空罐而造成浪費(fèi)或影響生產(chǎn)。產(chǎn)生這一故障的原因主要有以下三方面:

(1)導(dǎo)壓管(毛細(xì)管)可能泄露;

(2)介質(zhì)過于粘稠;

(3)罐體排氣不暢。

進(jìn)行故障分析時首先要考慮到要液位計(jì)不可能堵塞,需要著重分析液位計(jì)本身和介質(zhì)性質(zhì),另外還需要考慮環(huán)境因素的影響。

從液位計(jì)分時段波動的現(xiàn)象可以判斷出其對溫度敏感,可初步判斷可能是罐裝的導(dǎo)壓介質(zhì)不正常,毛細(xì)管有空隙,然后將負(fù)壓法蘭移至下方觀察一段時間,如果情況有所改善,則可以判斷出為負(fù)壓毛細(xì)管有氣隙,將毛細(xì)管拆除后故障即可排除。

?流量計(jì)不顯示

流量計(jì)不顯示故障處理思路及處理措施:

第一,檢查電源接線、電源等級,確保電源等級及接線正確;

第二,檢查顯示器插鍵是否松動,若松動,便需要重新插緊顯示器插件;

第三,檢查內(nèi)部變壓器或保險管是否燒壞,如燒壞則需要更換變壓器或保險。同時要注意轉(zhuǎn)換器向下安裝會造成管道中液體向轉(zhuǎn)換器滲漏,造成絕緣下降,甚至短路,因此一定要嚴(yán)格按照轉(zhuǎn)換器安裝規(guī)程進(jìn)行正確安裝。

?調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障

調(diào)節(jié)閥現(xiàn)場常見問題是閥不動作、震蕩、振動、動作遲緩、泄漏量大,下面逐個對這些故障進(jìn)行分析:

1.閥不動作

第一種現(xiàn)象是無氣源、無信號,造成這種現(xiàn)象的原因主要有一下3個方面:氣源未打開或氣源壓力太少;氣源含有雜質(zhì)導(dǎo)致氣源管或過濾器、減壓閥堵塞;過濾器減壓閥堵塞或故障。

第二種現(xiàn)象有氣源、無法動作,此時需要根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的檢修處理:

(1)現(xiàn)象:DCS 指令信號無輸出,此時需要檢查相應(yīng)的指令線;

(2)現(xiàn)象:定位器無顯示、無輸出:此時需要更換定位器;

(3)定位器氣路輸出泄露:則需要進(jìn)行焊接工作消除泄露現(xiàn)象;

(4)現(xiàn)象:閥桿或閥芯卡澀、變形:此時需根據(jù)實(shí)際損壞情況進(jìn)行處理或更換;

(5)現(xiàn)象:手輪位置不對:此時需要將手輪調(diào)節(jié)到釋放位置。

2.調(diào)節(jié)閥震蕩

當(dāng)氣源壓力滿足要求,指令信號也穩(wěn)定,但調(diào)節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定時,首先需要檢查定位器位置是否正確,并進(jìn)行相應(yīng)處理;其次檢查定位器自身是否發(fā)生故障:若定位器發(fā)生故障需要檢修或者更換定位器;此外,檢查定位器輸出管路是否漏氣,消除漏氣現(xiàn)象;最后檢查閥桿運(yùn)動與接觸部分是否順暢,若不順暢則需要加潤滑劑或重新安裝閥桿。

3.調(diào)節(jié)閥振動

此時可按照故障現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)處理:安裝底座不穩(wěn):加固底座;附近有振動設(shè)備引起:消除振源;閥芯與襯套磨損嚴(yán)重:更換襯套;調(diào)節(jié)閥選型不對:更換合適的閥門;閥門介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反:改變閥安裝方向。

4.調(diào)節(jié)閥動作遲緩

此時可按照故障現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)處理:氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片破損泄漏:更換膜片;執(zhí)行機(jī)構(gòu)中O型圈破損:更換O 型密封圈;閥體內(nèi)有粘物堵塞:消除堵塞;閥桿不直導(dǎo)致摩擦阻力大:處理閥桿。

5.調(diào)節(jié)閥泄漏量大

此時可按照故障現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)處理:閥芯被磨損,內(nèi)漏嚴(yán)重:消除內(nèi)漏;閥杠長短不合適,閥未調(diào)好關(guān)不嚴(yán):調(diào)整閥桿,調(diào)整閥;閥體內(nèi)密封環(huán)壞:更換密封環(huán);介質(zhì)壓差太大,執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)不嚴(yán):增大氣源,改進(jìn)執(zhí)行機(jī)構(gòu);閥內(nèi)有異物:清除異物;氣源壓力低或接頭氣管漏氣:調(diào)整氣源,消除泄漏。

自動化儀表故障診斷方法

? 定義

自動化儀表是指由傳感元件組成、具有測量及顯示等功能的器具設(shè)備,通常由傳感器、變送器和顯示器構(gòu)成。因操作簡單、精確度和清晰度高,在眾多行業(yè)被廣泛應(yīng)用。按照用途可分為流量儀表、壓力儀表、溫度儀表、物料儀表等。

? 故障診斷方法

在使用過程中,自動化儀表可能會出現(xiàn)各種故障,為盡快恢復(fù)正常,降低損失,需掌握幾種基本的故障判斷方法。

(1)外觀檢查

對儀表的表盤、外殼、指針、旋鈕等進(jìn)行檢查,然后檢查各種插件和連線,另外還有保險絲、繼電器、元件焊點(diǎn)、零部件排列等,觀察這些部位是否處于正常狀態(tài)。

(2)開機(jī)檢查

觀察機(jī)內(nèi)的各發(fā)光元件是否正常發(fā)光;是否發(fā)出異常聲音,是否出現(xiàn)冒煙、放電等異常現(xiàn)象,或有焦糊等異味散發(fā);電機(jī)等發(fā)熱元件的溫度是否在規(guī)定范圍內(nèi);機(jī)械傳動部分、齒輪是否整齊嚙合,有無變形、磨損或卡死的情況。

(3)電壓法

借助萬用表測量可能出現(xiàn)故障部分的電壓,包括:直流電壓測量,如電子管、直流供電電壓、集成塊各引出角對地電壓;交流電壓測量,如交流穩(wěn)壓器輸出電壓。

(4)斷路法

在初步判定后,將可能出現(xiàn)故障的部分與整個電路切斷,觀察故障是否會消失。

自動化儀表的維護(hù)措施

? 儀表方面

儀表外觀表面應(yīng)時時保持整潔干凈,機(jī)械滑動部分更應(yīng)加強(qiáng)重視,一旦有運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活或銹蝕的傾向,應(yīng)立即對其擦拭、潤滑。在化工廠、鍋爐房等腐蝕性強(qiáng)、易產(chǎn)生大量粉塵的地方,必須對電機(jī)、電位器、傳動齒輪等部件進(jìn)行擦洗檢查,變送器、閥門密封、插頭插座等均應(yīng)保持清潔,這是儀表正常工作的基礎(chǔ)。

? 人為方面

首先,應(yīng)有較為健全的儀表檢修制度,并能夠得以落實(shí);其次檢修小組每天都要做好巡視工作;最后,變送器的維護(hù)中應(yīng)重視線性、耐壓、變差等指標(biāo),將調(diào)零彈簧的位置調(diào)到最佳處,以便輸出信號能均勻沉降,不會出現(xiàn)突跳的情況。

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