化工仪表故障分析与处理

摘 要：在化工企业中，化工仪表系统在化工企业安全生产过程中发挥着重要的引导作用，而化工仪表系统故障不仅会影响化工企业的正常生产，甚至可能引发生产事故，所以对化工仪表故障进行分析具有重要的现实意义。本文对化工仪表系统中存在的主要故障进行了分析，在阐述化工仪表故障判断思路的基础上对预防和处理化工仪表故障中的问题进行了探讨。

关键词：化工 仪表 故障 处理

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0088-02

1 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。

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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。

2 化工仪表故障判断思路

2.1 化工仪表故障产生的原因

随着化工生产技术的发展，在化工生产的操作过程中，全封闭、流程化以及管道化等特点日益突出，所以化工生产活动中的检测仪表在引导化工生产工艺操作方面发挥着重要的作用。化工仪表能够对化工生产中各种重要的参数如生产原料的成分、生产容器的液位以及压力、物料的流量、温度等作出显示，而化工工作人员可以通过检测仪表所显示的相关数据对生产工艺和操作以及生产出的产品质量是否正常和合格作出判断，从而在生产过程中做出有针对性的调整。在化工生产过程中，仪表显示出现不稳定、不变化或者偏低和偏高等不正常现象主要是由两个原因造成：一是生产过程中的工艺和操作因素，即工艺运用不当或者操作不当引发异常情况，而仪表仅仅是对这些情况的正常显示；二是仪表自身故障因素，即仪表损坏或者局部发生故障时自身显示的参数与实际的情况不符合。

2.2 化工仪表故障判断的思路

鉴于检测仪表对化工工艺和操作的重要指示作用，重视仪表故障的判断和排除对化工企业的正常生产具有重要的现实意义，所以无论是化工工作人员还是专业的仪表维护人员都有必要具备一定的化工仪表故障判断能力，而仪表故障判断能力的提高需要建立在对化工仪表的结构、工作原理以及性能和特点进行了解的基础上，同时还要对化工生产中的化工设备、工艺操作流程等进行了解，从而保证能够及时的根据仪表的故障表现来判断仪表的故障所在。总之，在对仪表故障进行检测和判断的过程中，需要从化工工艺操作和仪表两个方面进行考虑，在了解仪表故障信息的基础上需要从控制柜端子排入手查找故障原因，在控制柜信号正常的情况下，需要对控制柜内部进行检查，如继电器、I/O卡件、隔离器、配电器等是可能存在的故障点，当出入控制柜的信号不正常时，需要排除线路的故障、仪表的故障等。现场仪表所显示的参数一般包括液位、流量、压力、温度四种，在分析不同仪表故障的过程中，需要以仪表的显示参数种类为依据，在对仪表故障做出判断的过程中，可以按照以下思路进行。

（1）对仪表故障的分析与判断应当建立在对化工生产参数作出了解的基础上，所以向生产人员了解生产过程中原料以及符合的参数变化状况十分必要，同时要对仪表所记录的曲线作出了解并开展综合性分析。

（2）当前的仪表大部分采用DCS系统，计算机可以反映出参数的变化，工艺参数也可以通过人为改变，所以当仪表所记录的曲线是一条直线时，不能简单的判断为仪表故障，而应当通过人为改变参数来观察曲线的变化，如果曲线仍旧是一条直线，那么基本上可以直接判定为是仪表出现故障，如果参数变化后，仪表的曲线也会变化，那么基本上可以排除是仪表自身的故障。而仪表所记录的曲线随着参数的变化产生突变时，也往往是仪表自身产生的故障。当仪表所记录的曲线在故障发生前一直显示正常，而在故障发生后则产生控制系统或者手动操作不能控制的现象时，故障的产生可能是因为工艺和操作不当因素所造成的。

3 化工仪表故障处理中应当重视的问题

3.1 应当意识到化工仪表型号的合理选取以及正确安装是从根本上杜绝仪表发生故障的关键

仪表的选型要与仪表的工作环境以及工艺要求紧密结合起来，在充分认识化工生产活动实际情况的基础上，结合这些实际情况进行有针对性的仪表选取，从而保证仪表的自身特性能够适应化工生产并且仪表的类型以及工作原理符合工业生产对仪表的要求。在仪表安装过程中，要重视安装要求以及安装规范的引导作用，从而保证仪表能够正常运行并且取得良好的运行效果。

3.2 要意识到通过维护进行仪表故障的预防也是十分重要的内容

良好的维护不仅可以延长仪表的使用寿命，同时能够减少因仪表故障所产生的生产事故或经济损失，在仪表维护的过程中，要实现仪表巡检的常态化，有重点和针对性的对重要仪表进行监护，同时仪表要进行定期的校验与检修，如定期进行排污，利用化工设备停运时间对仪表作出检查和校验等对减少化工事故的发生而言具有必要性。

3.3 仪表故障判断与处理的过程中必须从工艺操作和仪表系统本身两个方面进行综合的考虑与分析

这不仅要求仪表挂账处理人员要充分了解仪表的设计方案和用途，同时要对仪表自身的机构、性能、特点作出了解，另一方面还要对仪表出现故障前后的表现进行了解，合理的判定仪表故障是由工艺操作引起的还是由仪表自身故障所引起的。

最后在仪表故障判定和处理的过程中要重视对DCS等系统所能够提供的信息进行充分的利用，从而扩宽对仪表故障作出判断的依据。DCS等系统具有历史操作记录、趋势和报警等功能，对这些功能的充分利用可以为有效的排除仪表故障提供更多的依据。

参考文献

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