浅谈仪表维护概念及仪表故障处理经验

关键词：仪表维护概念、常见仪表故障处理总结
作者：杜万九
根据多年化工厂仪表维护经验，不断思考总结。化工厂仪表用两句化概括：化工仪表就是信号之间的转换。仪表维护就是涉及仪表的点、线、面、体全方位知识和技能的集合。根据多年的仪表维护经验，总结了常见仪表故障的维护，希望对行业同仁有所帮助。
一、化工仪表就是信号之间的转换
无论是流量回路仪表、温度回路仪表、物位回路仪表、组分回路仪表、压力回路仪表他们都是依据一定原理进行转换的。
采用热电阻测温度指示回路，其仪表的信号转换是：管道或设备内介质温度变化转换为热电阻的变化；热电阻的变化转换为电信号的变化；电信号的变化在DCS里转换为温度的变化，并以温度数字的形式或柱图形式显示给工艺人员看的。当然每一步转换过程都是依据一定的原则进行的。
采用热电偶测温度，其仪表的信号转换是：工艺或设备温度变化转换为热电势的变化；热电势的变化转换为电信号的变化；电信号的变化在DCS里转换为温度的变化，并以温度数字的形式或柱图形式显示给工艺人员看的。当然每一步转换过程都是依据一定的原则进行的。
比如用孔板测量管道流量的指示回路。介质在管道中流动，通过孔板时，会在孔板前后产生压差，介质的流量信号转化为压差信号；孔板前后的压差通过取压管引入差压变送器的正负压室，差压变送器将差压信号转化为电流信号；电流信号通过电缆引入DCS，DCS通过组态，将电流信号转化为工艺介质流量指示信号，便于工艺人员监控管道流量。每一次转化都是依据一定原理或规则进行。作为仪表人员需要掌握信号转化的原理或规则。
二、仪表维护就是涉及仪表的点、线、面、体全方位知识和技能的集合
仪表维护需要具备仪表方面的“点、线、面、体”方面的知识及技能。“点”就是单台仪表的测量原理、数据表、安装规范、会读安装图、会简单安装、会调校、掌握仪表投运要求及会投运、会判定常见故障。“线”就是仪表回路，会看仪表回路接线图、会进行回路接线、会进行回路校验、清楚回路上各仪表之间的信号转化关系、会判定回路常见故障及处理。“面”就是仪表复杂回路、联锁及顺控，要清楚设置复杂回路的工艺设备目的、要清楚复杂回路的构成、要清楚复杂回路组态注意事项、要清楚复杂回路维护注意事项、要清楚复杂回路投运顺序、要清楚复杂回路故障判定及处理。联锁要清楚有哪些联锁因素、联锁因素的设定值、联锁因素超限后有哪些后果、能看懂联锁、能投运联锁、要清楚联锁的动作过程、会调试联锁。顺控要求清楚顺控流程、顺控步序、每步动作的前提条件、动作过程、动作结束的条件、顺控的常见故障及处理。“体”就是要结合工艺、设备、电气、仪表的相关知识，解决通过仪表反应出来的疑难杂症问题。

三、化工仪表故障十大判断方法
1、调查法。通过对故障现象和它产生发展过程的调查了解，分析判断故障原因。
2、直观检查法。不用任何测试仪器，通过人的感观（眼、耳、鼻、手）去观察发现故障。
3、断路法。将所怀疑的部分与整机或单元电路断开，看故障可否消失，从而判定故障所在。
4、短路法。将所怀疑发生故障的某级电路或元器件暂时短接，观察故障状态有无变化来断定故障部位。
5、替换法。通过更换某些元器件或线路板以确定故障在某一部位。
6、分部法。在查找故障的过程中，将电路和电气部件分成几个部分，以查明故障原因。
7、人体干扰法。人身处在杂乱的电磁场中(包括交流电网产生的电磁场)，会感应出微弱的低频电动势(近几十至几百微伏)。当人手接触到仪器仪表某些电路时，电路就会发生反应，利用这一原理可以简单地判断电路某些故障部位。
8、电压法。电压法就是用万用表(或其他电压表)适当量程测量怀疑部分，分测交流电压和直流电压两种。
9、电流法。电流法分直接测量和间接测量两种。直接测量是将电路断开后串入电流表，测出电流值与仪表正常状态下数值相比较，从而判断故障。间接测量不断开电路，测出电阻上的压降，根据电阻值计算出近似的电流值，多用于晶体管元件电流的测量。
10、电阻法。电阻检查法即在不通电的情况下，用万用表电阻挡检查仪器仪表整机电路和部分电路的输入输出电阻是否正常，电容器是否击穿或漏电，电感线圈、变压器有无断线、短路等。

四、化工仪表25条维修经验
1、结晶问题? ? ? 现有装置中加氢的脱硫化氢塔部分的相关仪表和硫磺含氨酸性气部分仪表部位易发生铵盐结晶。处理方法：是利用蒸汽进行加热，使铵盐融化，从而使仪表正常使用，但根本解决方法是从工艺方面着手，尽量减少铵盐结晶现象。
2、仪表没电当发现现场仪表没电不能正常工作时，应从以下几个方面着手：
（1）现场仪表接线箱或表头以及穿线管等地方发生进水现象，从而造成现场仪表不能正常工作；
（2）接线不良，检查从控制室机柜到现场的所有接线；
（3）安全栅或隔离栅坏了；
（4）卡件或卡件通道出现问题；
（5）信号线中导线和屏蔽线短路，从而使电压衰减，造成现场表头没电。处理方法可将屏蔽线与接地线断开。
3、热电偶故障热电偶常见的故障（显示偏低、偏小、不稳定）判断经验：显示值偏低（热电势偏小）：
（1）热电极短路；
（2）补偿导线短路；
（3）热偶接线柱积灰，造成短路；
（4）补偿导线与热偶极性接反；
（5）热偶热电极变质；
（6）补偿导线与热电偶不配套；
（7）热偶安装位置或插入深度不符合要求；
（8）热偶温度补偿不符合要求；
（9）热电偶与显示仪表不配套。显示值偏高：（a）热电偶与显示仪表不配套；（b）补偿导线与热偶不配套；（c）直流信号的干扰。热电偶的输出不稳定：（a）热偶接线柱与电极接触不良；（b）热偶测量线路绝缘破损，引起断续短路和接地；（c）热电偶安装不牢或外部震动；（d）热电极将断未断。
4、电气转换器电气转换器的常见故障：常见故障：
（1）线性不好：喷嘴，挡板配合不好，挡板盖不严，挡板喷嘴有损伤；
（2）回差大：机械磨擦，动圈有轻微卡住；
（3）量程达不到，经多次调整，是永久磁铁退磁；
（4）未给输入信号、输出最大或输出不回零：喷嘴堵塞，节流孔密封环损坏，放大器有故障；
（5）气源在10％以内变化，输出变化超差：节流孔太大，挡板喷嘴位置配合不好。

5、四通阀试分析四通阀常见故障及处理措施：
（1）四通阀380V断电，电机不动作，处理检查接线重新供电；
（2）9V电池没电，更换电池，重新调试四通阀；
（3）关阀或开阀不到位，断电重新设置开阀和关阀极限位；
（4）四通阀切塔不正常，检查四通阀与A/B塔隔断阀的切换开关是否在远程及位置开关是否正常。
6、物位仪表对于测液位类仪表：? ? ? 对于浮筒正在开工阶段由于压力大情况下不便切除，用375可对现场浮筒（高压浮筒）可直接进行调整，首先要保证玻璃板的准确性和工艺生产稳定性，对于界位或液位标定只要找到375的PVTRIM ZERO项可进行直接对浮筒标定，如果浮筒偏高只要把PVTRIM ZERO标到现场玻璃板对应的位置即可，反之一样，一般情况下不需要进行2点标定；对于现场玻璃板工艺经常反应不通现象，到现场首先检查上下球阀是否在合适的位置，一般在关紧后打开3-4圈即可，不要全开。以免堵住液体而误以为是上下取压点不通去拆卸。如果是介质太脏堵住玻璃板，需进行上下阀试通，依次关闭上下手阀进行通气排污，如果再不通可能就是堵住。需拆卸玻璃板。? ? ? 液位表特别是毛细管取压，如果是长时间运行正常突然之间出现异常，不要去任意修改表的量程，首先检查仪表零点正常后，冬天由于拌热效果不好可能是上下取压点被冻住，用蒸汽充分加热后还是不正常的话，有可能是积堆脏东西使压力受到变化引起压差不稳，需拆卸发兰检查里面是否有异物，注意切出后充分泻压冷凝后处理。
7、联锁用的速关阀? ? ? 对于电磁阀带的阀有时候可能阀带电后不动作，首先检查积柜内继电器是否有输出24伏电，然后到现场测量是否有电压存在，电压存在证明电路是没问题的，如果阀带手轮的话更好判断，直接打手动，如果手动能摇动可以判定是电磁阀气路的问题，查看电磁阀气路是否切换畅通，里面是否有杂质，打开电磁阀进行相应的清洗，如果阀不带手轮有两种办法看阀是否真正卡住，第一，可把电磁阀失电后用手动控制电磁阀打开阀，（像焦化、加氢和烟道调节的执行机构，现场失电后才能打手动）看阀是否有气源输出。如果没输出，可能阀真是卡住了。然后进行解体阀看是否有异物卡住。? ? ? 对于阀内漏的情况；球阀、碟阀类、关过或关不到位都会造成阀内漏，需要进行相应的相位调整，如果还不行，可能是球阀芯与阀座磨损严重或密封垫片坏。调节阀类可能是零点过高关不严，或阀芯与阀座有异物卡住。
8、温度仪表 热电偶（电阻）一般出现温度过低或波动现象，首先检查机柜的线是否牢固，机柜卡件如有低电流串来或短路导致电压和电阻不稳，温度值也跟着变化，先用热电偶（电阻）信号发生器读值，看是否通过系统到DCS画面上的值是否一致，再用发生器往DCS送值，看DCS画面上的值是否和送的值一致，如不一致，就要查卡件的问题，需更换新的卡件，更换卡件时注意一定要联系好工艺是否该温度点联锁，一旦不小心拔出，温度显示过高就会导致停机（例如气柜压机联锁温度大于95度停机）；如一致要查看现场问题，可能出现热电偶里接线松动，进水或是接线端子与边缘连接导致接地或电阻过大，从而导致温度波动，清理后固定好接线端子即可，如果是仪表线短路就要查仪表接线盒或着三通接线盒拐角初是否由于磨损或下雨潮湿导致短路，在短路处用绝缘胶带包紧即可，也可能由于长时间用或者气体进入导致接线处腐蚀接触不良，要从新割断后再接。
9、压力仪表? ? ? 有些变送器室外和室内传的数据不一致，首先查找DCS组态的量程是否正确后（因为所有些装置都是修改量程后下装服务器主控，而没有在开工前彻底清空后进行初始化下装所以会造成部分修改的量程与现实的表存在差别。然后检查线路，有可能是线路有接地，（例如加氢PDT3109反应器差压，长时间下雨有可能导致线接地，原因是这个表是从DCS先到现场压差显示然后去变送器，现场压差显示的不正常直接影响变送器的显示）
10、转子流量计? ? ? 对于转子流量计而言，经常发生停留在某一数值上不变的现象，通常是由于某些杂物（例如石子、焊渣等）卡住浮子所致，其处理方法是将转子流量计从系统中切除，然后将转子流量计拆下来，清洗一下再重新装上就可以了。
11、质量流量计? ? ? 对于质量流量计而言，经常会发生空管或两相逆流现象，导致质量流量计没有显示或显示不准，处理方法是将质量流量计的后手阀或后面的调节阀关小一点，使其满管即可显示正常。
12、发油过程报警不能发油发油过程中出现报警不能发油的处理方法是：? ? ? 先查看现场实际情况确认后关闭报警，按启动继续发油；等发油结束后再根据提示进行处理。一般静电报警处理方法是检查静电夹是否接触良好，擦拭静电夹与金属片使其接触良好；溢油报警一般处理方法是将溢油报警探头仔细擦洗干净即可。
13、装卸车批量控制器死机? ? ? 装卸车批量控制器出现死机情况时，首先联系工艺人员不要再在出现死机问题的两个鹤位上进行装车，然后对出现死机的批量控制器进行断电，然后在给其上电重启即可进行正常工作。
14、程控阀回讯不对PSA程控阀回讯不对的原因有：（1）回讯探头损坏；（2）回讯电缆断路或接线处接触不良；（3）回讯探头安装不到位；（4）供电保险丝短路；（5）卡件烧坏；程控阀开关不到位或不动的原因有：（1）风压不够；（2）风线或膜头漏风；（3）电磁阀线圈烧坏；（4）电磁阀气源分配座堵塞；（5）卡件烧坏；（6）供电保险丝短路；（7）程控阀卡住。
15、DCS显示不一致? ? ? 若发现DCS上显示的值与现场仪表显示值成一定的倍数时，应考虑是现场仪表量程与室内量程不对应所致，处理方法是在操作员站上登录工程师级别之后，将DCS的量程修改正确，或者将现场仪表修改一下即可。
16、伺服液位计失灵? ? ? 伺服液位计与检尺不对，应首先检查液位计是否正常工作，一般是“复位失败”或“电机运行超时”可能是静电干扰，可在调试界面看液位计的运行状态，解决后把液位计“复位“，等复位好后，再测液位直到找到液位为止，如测得的值与实际值有偏差可进行“液位调整”。
17、雷达液位计波动大或有偏差雷达液位计液位波动很大、没有液位或有偏差，应从以下几个方面入手：（1）雷达的型号是否与设计的相匹配原油罐的雷达需要用导波管的其他的都不需要；（2） 安装是否合理，雷达测得的液面是要求水平，加一水平反射板可解决液位波动问题；（3）多次检尺都与测的液位有偏差可用命令行进行设置参照高度。
18、罐区参数传不到室内罐区液位或温度传不到室内，应从以下几个方面入手：（1）检查液位计输出信号是否是正常一般有2.5V的电压输出；（2）检查罐前处理器是否正常显示如有不正常显示可更换电路板；（3）检查接线盒到室内线路是否正常；最后看上位机服务器的MOXA卡是否正常工作，一般有一个5V的电压输出。
19、系统开工期间主控和卡件更换正常开工期间主控和卡件需要更换：? ? ? 卡件更换一般情况下都是通道坏，换卡件时要注意看卡件是否冗余，DCS就148R和152容余，其余都不容余。对于容余卡件，看另一个卡件是否运行，正常运行显示绿色灯，如果正常可直接把坏的卡件拔出换新的卡件，对于不容余卡件，看其它的点是否有联锁的点，有联锁的点一定要联系好工艺切除掉可直接拔出换新卡件。对于开工期间的主控坏了，它会切换到另一个，首先检查主控要把拨码开关打到ON上，更换后也打到ON上，以免有另一个出现故障后主控也能自己切换。
20、操作站软键盘不能使用操作员站出现软件盘不能用或有些按键不好用：? ? ? 这种情况下，不需要重启机器，也不必拔出软件盘与主机所连接接头。只需要退出操作员站再重新进入一下即可。
21、系统显示联锁阀或泵没有打开或启动? ? ? 首先可试着登陆一下主控，如果有输出，查看相应的通道对应的电磁阀保险丝或电器上继电器是否有输出阀有输出就要查看现场，电器上有输出就是电器上的原因，如果继电器没输出，查看保险丝是否被烧短，如果是保险丝没坏，可能是继电器坏了。泵启动后反馈点没过来，首先查找机柜对应的通道用短接线短接看回讯是否正常，如果正常说明是电器那边原因或者是电器到DCS线路故障。
22、从系统或者机柜如何更改操作? ? ? 如果现在根据安全需要，要求电磁阀失电关闭，而你做的是带电关闭，从系统或机柜中更改时：在组态中只需要把联锁输出DO点前取反即可，不会影响系统的运行，从机柜改的话，只要把继电器的常开或常闭点反过来即可。
23、ESD系统错误? ? ? ESD系统中，有些执行机构（如快开风门、烟道挡板等）在满足联锁条件或解除联锁条件时，处于错误的状态可能是由于以下几个方面引起的：（1）在工程师站ELOPII中，该点处于强制状态，其解除方法是打开ELOPII软件，点击找到改程序（即蓝色小三角符号所代表的就是），然后右击该蓝色三角符号，选择ONLINE-TEST选项打开登录在线状态，然后找到该点（一定是DO或DI点，不能为中间变量点），左键按住脱出一小黄框（有上下两栏），双击使黑色小块移到上面，就可以解除强制了；（2）在机柜中，相对应点的保险丝烧坏，处理方法更换保险丝；（3）在机柜中，相对应的继电器故障，处理方法更换相应型号的继电器；（4）在机柜中，接线端子排上相应的小刀闸没有合上。? ? ? 另外，在处理与ESD系统相关仪表（例如与焦化仪表柜相关的仪表）时，应特别小心，在处理问题之前应先通知相关工艺人员，将所要维修的仪表涉及的联锁切除，在确认联锁切除后在进行维修，以免导致不必要的联锁停车事故发生。
24、SNETB网卡问题? ? ? Macsv系统服务器或操作站在正常运行时都是从A网（128段或130段）进行数据交换，时间长了系统会自动将B网卡禁止。此时系统状态图会显示某台机器或全部B网为红色，但能ping通。? ? ? 处理：桌面――我的电脑――右键――管理――点击“设备管理”――在右边区域内点开“网卡”――Intel Pro100(或Dlink)――右键“属性”――电源管理――将“允许计算机关闭这个设备以节约电源”前的√去掉，将计算机重启即可恢复正常。
PID回路投自动后，阀位输出不准确? ? ? 当工艺人员反映，在某一PID回路投自动后，相对应的阀位输出不正确，可能是由于是PID参数中的正反作用设反了，处理方法是在操作员站上登录工程师级别后，将PID面板中的正反作用项修改一下即可。