仪表故障与故障原因分析

仪表故障与故障原因

化工仪表对于化工生产来说非常重要，它所提供的指示信息具有关键引导作用。本文结合实际经验，分析了常见的四大化工仪表故障，对故障的成因进行了探讨。

化工仪表出现指示异常的原因

由于化工生产操作管道化、流程化、连续性和全封闭等特点，工艺人员需要通过观察仪表显示的各类工艺参数状况 （诸如反应温度、物料流量、容器的压力和液位、原料的成分等）来判断工艺生产是否正常，产品的质量是否合格，根据仪表指示进行加量或减产，甚至停车。仪表故障造成的指示异常，大多数来自于现场仪表，所以对现场仪表运行的维护检修就显得尤为重要。现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大类。应根据测量参数的不同，来分析不同的现场仪表故障所在。

具体思路为：

在分析检查现场仪表系统故障之前，要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看故障仪表的记录曲线，进行综合分析，以确定仪表故障原因。 如果仪表记录曲线为一条死线，或记录曲线原来波动，现在突然变成一条直线，故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是 DCS 系统，参数的变化能在计算机上非常灵敏地反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本可断定是仪表系统出了问题；如曲线可跟踪工艺参数变化，基本可排除仪表系统故障。若变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障也常在仪表系统。故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或控制系统难以实现自动控制，甚至手动操作也不能控制，此时故障可能是工艺操作不当造成的。当发现 DCS 显示仪表不正常时，可以到现场检查该参数现场仪表的指示值，如果二者差别很大，则很可能是仪表系统出现故障。

总之，分析现场仪表故障原因时，要特别注意被控对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。

化工仪表主要故障分析

在化工生产中，仪表显示的参数主要包括流量、温度、液位与压力四类。

1、温度测量仪表故障

温度测量仪表故障主要表现为所指示的温度为零、偏高或者偏低。常见的温度指示仪表主要包括热电阻与热电偶，以热电偶式测量仪表为例，在进行故障判断的过程中可以从热电偶处断开，采用与热电偶的热电特性相近的补偿导线进行短接，当仪表能够显示室温的情况下说明回路是正常的。除此之外，也可以通过对热电偶两端所具有的电势进行测量或者对热电偶电阻进行检查来判断热电偶是否存在短路或者短路现象。在热电偶中存在的故障一般是短路或者断路、接线被腐蚀或者虚接等，往往工艺介质的均匀性、保护套管表层的结构、液面对热电偶的淹没都会造成热电偶自身的指示异常。

2、流量测量仪表故障

 流量仪表根据其本身测量原理的不同可以分为速度法、容积法和质量法等多种。由于流量仪表的种类繁多并且工作原理不同，所以其出现的故障表现也十分多样。流量仪表产生的故障主要体现为显示出现波动、偏大或者偏小等。而产生故障的原因则涉及到许多方面，如介质的雷诺数、粘度、密度等能够影响仪表精确显示的参数变化，当测量气体过程中没有足够的补偿温压时，设计温度的压力与温度压力容易出现不一致的状况，从而会使流量指示出现误差；测量的传递环节出现故障；导压管发生泄漏、结晶发生堵塞、介质无法充满导管、管线发生震动等；传递信号的回路接线出现松动、腐蚀或者受到干扰等；仪表本身的电路板受到损坏或者膜盒发生变形等。

3、压力测量仪表故障

压力测量仪表的工作原理是在压力发生变化的情况下，测量元件发生不同程度的应力形变，并将这种应力形变转化为电信号进行传送。膜片发生变形或者导压管出现堵塞是压力仪表经常出现的故障。由于在压力测量的过程中压力开关使用频率十分大，所以其接线处是否出现松动和腐蚀、是否接触良好都会引发仪表故障。

4、液位测量仪表故障

液位测量仪表按照工作原理不同可以分为依靠浮力原理进行测量的浮子或者浮筒等，依靠液柱差压或者电原理进行测量的射频导纳、依靠波进行传递的超声波、雷达等。液位测量仪表经常出现的故障包括液位的波动不稳定、指示液位偏高或者偏低等。在液位测量仪表的故障处理中需要考虑到工艺介质本身的密度变化、由于沸腾所出现的虚假液位，同时要考虑到导压管结晶、堵塞和汽化等现象。

预防化工仪表故障方法

由于化工仪表多用在危险场合下（易燃、易爆、高温、高压）或环境恶劣（剧毒、强腐蚀、有害）的地方，所以要加强化工仪表的故障处理，积极预防重大事故的发生。 预防化工故障最有效的方法是加强工作人员的责任意识，实行仪表设备的分级管理以及预防性维护。这种方法主要是根据企业具体生产状况，将仪表按照设备重要程度和危险程度分为不同等级。对于重要设备或高危险设备实行每周维护一次或周期更短，一旦发现设备有发生故障趋势或苗头，及时对设备进行维护，在保证以上设备正常工作的情况下，工作人员对其他设备进行不定期抽查维护和定期维护的方法，最大程度预防化工仪故障发生。