化工仪表常规故障
分析处理
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。
化工仪表常见故障分析思路
由于石油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。
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
是工艺因素，仪表正确的反映岀工艺的异常情
况；二是仪表因素，由于仪表（检测环境）某
一环节岀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
故障到底岀现在哪里。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。
温度测量
•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。
•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）
♦非接触式测温仪表：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）
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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。
2 •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。
3•热惰性引入的误差
由于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。
4•热阻误差
咼温时，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。
例：某测量点采用热电偶测温指示偏低
例：某测量点采用热电偶测温指示偏低
例：某测量点采用热电偶测温指示偏高
例：某测量点采用热电偶测温指示不稳定
例：某测量点采用热电偶测温指示误差大
例：某测量点采用热电偶测温示值不稳
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
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
热电阻的测量
III
3、热电阻测温系统一般是由热电阻、连接 导线和显示仪表等组成。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 用的是用金属钳和铜制成的，分度号为Pt50、
Pt100> Pt10、Cu50、CulOOo
口 C、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。 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“X1Q”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。
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，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，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，加强绝缘等。
显示仪表指示负值，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，或找岀短路
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，更擾电阻袜（热电阻）。
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，加I电容式、电感式、应麦
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。
故障分析处理
-、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. DCS的量程是否与压力变送器的量程一 致，DCS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；
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 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。
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 和变送器之间的由缆。
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岀现堵塞。
例如：介质是粉料或易结晶物质。
五、压力指示有较大的偏差
检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。
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D C S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。
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，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。
流量测量
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。
♦介质的密度、介质的粘度（脏污或堵塞）
♦直管段的长度（长度最少前10D,后5D）
♦温度（温度过高可能影响变送器的稳定性）安 装的位置和高度
流量测量常用的流量计有：
1 •孔板测流量2 .电磁流量计3 .漩涡流量计
4 .质量流量计 5 .转子流量计 -- ▼ 一
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III III
一、孔板测流量
用差压变送器测流量，增加了截流元件一
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。