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溫度儀表作為生產(chǎn)過程五大參量中重要的指標(biāo)之一,在化工生產(chǎn)過程中溫度檢測與控制在裝置生產(chǎn)中起著關(guān)鍵性的作用。本文從溫度儀表分類,故障劃分,常見故障原因,以及常見故障處理方法上,幫助儀表人系統(tǒng)的學(xué)習(xí)溫度儀表故障處理。
在過程檢測與測量中,溫度檢測是生產(chǎn)過程五大參量中重要的指標(biāo)之一,在化工生產(chǎn)過程中溫度檢測與控制在裝置生產(chǎn)中起著關(guān)鍵性的作用。在溫度測量中經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的故障,導(dǎo)致生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定及工藝過程安全事故,為了防止溫度檢測過程中產(chǎn)生各種各樣的故障,我們要對溫度檢測故障進行分析判斷及故障處理。
按照屬性進行分類一般工業(yè)溫度測量有就地測量顯示儀表、遠傳溫度顯示儀表、非接觸式溫度顯示表。1、常見的就地溫度測量儀表有:雙金屬溫度計、壓力式溫度計、水銀溫度等。2、常見的遠傳溫度顯示儀表有:熱電阻、熱電偶、一體化溫度計等。3、常見的非接觸式儀表有:高溫輻射溫度計、紅外溫度計等。
溫度測量系統(tǒng)主要由溫度計、線路、顯示儀表或控制系統(tǒng)構(gòu)成,溫度故障主要圍繞這三大環(huán)節(jié)進行分析判斷。溫度測量系統(tǒng)故障是一個系統(tǒng)性的問題,系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生故障,而且是點帶面的結(jié)果。所以總結(jié)這些故障經(jīng)驗從而進行分析辨別他們來自哪里的故障很有必要。
01
常見溫度故障劃分
溫度計故障:一般劃分界限,溫度接線盒接線端子側(cè)為界所發(fā)生的故障,一體化溫度計包含溫度變產(chǎn)生的故障。溫度計故障一般為,熱電阻故障(電阻元件故障、引線斷線、引線短路、引線接地等)、熱電偶故障(偶絲斷線、短路、接地、腐蝕)、溫變故障、溫度套管進水、溫度套管破裂等。
線路故障:一般劃分界限,現(xiàn)場溫度接線盒端子至機柜接線端子側(cè)為界,中間的線路所發(fā)生的故障為線路故障。線路故障一般為,線路接地故障、線路開路故障、線路短路故障、線路干擾故障,包括接線端子產(chǎn)生的虛接、開路、短路、腐蝕等故障。
控制系統(tǒng)故障:一般劃分界限,機柜進線端子側(cè)為界,控制系統(tǒng)側(cè)產(chǎn)生的故障為控制系統(tǒng)類故障,包括硬件故障和軟件故障。硬件故障主要為硬件設(shè)備故障,如:溫度通道壞、卡件模塊故障、相應(yīng)的電源故障、柜內(nèi)配線故障及柜內(nèi)安全柵、隔離器、溫度變送器、溫度通訊卡件等故障。軟件故障主要為組態(tài)及參數(shù)設(shè)置問題,如:信號類型設(shè)置不正確、溫度量程上下限設(shè)置不正確,分度號選擇不正確、溫度單位選擇不正確、溫度采集時間設(shè)置不正確及溫度模塊通訊參數(shù)設(shè)置不正確等,不限于智能溫變、智能安全柵等相關(guān)設(shè)置。
02
常見溫度故障分析思路
溫度故障處理不光是故障現(xiàn)象分析還應(yīng)系統(tǒng)性的分析,包括:溫度回路設(shè)計、溫度計選型、溫度計的安裝、線路的敷設(shè)、溫度計投入使用時間、溫度故障發(fā)生次數(shù),溫度計使用環(huán)境、人為因素、天氣因素等,因它們產(chǎn)生的故障現(xiàn)象故障原因多種多樣相互組合,處理故障方法和過程也不盡相同。
故障現(xiàn)象分析:同一種故障現(xiàn)象可能會有各種故障原因,并針對故障現(xiàn)象進行分析。
舉個栗子:溫度指示偏低故障現(xiàn)象可能是由溫度計插入深度不夠、溫度套管進水、溫變量程設(shè)置偏高等故障,我們對溫度指示偏低進行趨勢查看分析有以下三個方面:
(1)查看歷史趨勢該測溫點一直比其他測溫點偏低。說明該測溫點較長時間顯示偏低可能是由于安裝錯誤造成的,經(jīng)過測量現(xiàn)場溫度阻值偏低,檢查溫度檢測元件發(fā)現(xiàn)偏短造成溫度指示偏低故障。故障處理,更換長溫度元件后指示正常。
(2)查看歷史趨勢溫度突然偏低慢慢逐漸回升,其他測溫點正常顯示。說明該趨勢現(xiàn)象與溫度計進水現(xiàn)象符合,現(xiàn)場查看溫度計有進水現(xiàn)象。故障處理,溫度套管烘干后指示正常。
(3)查看歷史趨勢溫度出現(xiàn)故障斷點無指示,五分鐘后顯示比正常值偏低。說明之溫度出現(xiàn)故障后一段時間顯示值偏低而且有故障斷點,有可能是維修人員進行維修,經(jīng)現(xiàn)場查看維修人員更換溫度變送器后未及時更改溫度變送器量程導(dǎo)致溫度顯示偏低。故障處理更改溫度變送器量程與DCS一致后正常。
通過以上三個溫度偏低故障趨勢記錄進行分析猜測,可能符合故障現(xiàn)象的原因,并針對性的進行檢查排除故障,可以減少繞彎子、走程序節(jié)省大量的勞動力。
故障原因分析:同一種故障原因產(chǎn)生的各種故障現(xiàn)象,并針對故障原因進行分析處理。
舉個栗子:溫度接線虛接可導(dǎo)致的故障現(xiàn)象為溫度指示異常波動,溫度指示偏高,也可導(dǎo)致溫度顯示時好時壞,我們對溫度接線虛接情況進行分析可能有以下三方面:
(1)安裝接線端子不規(guī)范導(dǎo)致的故障。觀察接線情況發(fā)現(xiàn)接線不規(guī)范,無線鼻子銅線未全部壓入螺絲下面,線路虛接導(dǎo)致溫度異常波動故障,是由于安裝不規(guī)范導(dǎo)致的。故障處理,安裝線鼻子擰緊接線端子。
(2)接線端子氧化接觸不良導(dǎo)致的故障。觀察接線情況發(fā)現(xiàn)端子氧化變黑,接線端子氧化線路虛接導(dǎo)致的溫度指示偏高故障,是由于現(xiàn)場環(huán)境腐蝕導(dǎo)致的。故障處理,從新?lián)芫€壓接對接線端子進行更換,同時對接線盒進行密封處理。
(3)現(xiàn)場震動導(dǎo)致螺絲松動的故障。觀察接線情況發(fā)現(xiàn)溫度計震動大接線端松動導(dǎo)致溫度時好時壞故障,是由于現(xiàn)場震動過大導(dǎo)致的。故障處理,螺絲安裝彈簧墊片壓緊接線,必要時消除現(xiàn)場震動。
通過現(xiàn)場觀察溫度虛接故障,對以上三個方面進行分析,同一種故障原因有多種現(xiàn)象,同時有多種因素導(dǎo)致,并針對性的進行故障處理,可以防止故障再次發(fā)生,減少維修次數(shù)。
故障處理:通過以上二個案例進行分析判斷并進行處理,給我們啟示,故障分析它是一個閉合回路,有因就有果根據(jù)因果關(guān)系對故障進行處理。
通過分析故障趨勢查找故障原因,導(dǎo)致的故障現(xiàn)象可能一樣,但分析原因不一樣,主要的目的是確診故障部位。
通過分析故障原因查找故障處理辦法,導(dǎo)致的原因可能一樣,但故障處理方法不一樣,主要的目的是對故障部位進行針對性處理。
顯然故障分析、判斷、處理方法各不相同,面對以上故障經(jīng)驗總結(jié)是非常必要的,否則你不知道故障哪里來,也不知道什么原因?qū)е嘛@示故障。因為各種故障現(xiàn)象和原因都是相互關(guān)聯(lián)的內(nèi)在關(guān)系,不同的組合有不同的故障處理結(jié)果,為此進行了溫度故障分析,使故障處理有依有據(jù),處理時得心應(yīng)手。
03
常見溫度故障指示及故障趨勢
常見溫度故障指示主要有7種分別為;溫度表無指示、溫度指示偏高偏低、溫度指示波動、溫度指示無變化、溫度指示變化緩慢、溫度指示超上下限、溫度顯示時好時壞。
溫度無指示現(xiàn)象:畫面顯示為***或???或----,這種現(xiàn)象一般都是顯示儀表未接受到現(xiàn)場來信號或未識別現(xiàn)場信號導(dǎo)致的,系統(tǒng)卡件通道故障、組態(tài)參數(shù)設(shè)置不正確也可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象。(不同廠家溫度顯示儀表可能顯示不一樣)
溫度指示偏高偏低現(xiàn)象:顯示值與真實值達到一定值程度的偏差,顯示溫度有可能比實際溫度偏高也有可能偏低,這種現(xiàn)象一般都是現(xiàn)場故障居多基本上覆蓋所有常見故障。
溫度指示波動:顯示溫度有規(guī)律波動或者無規(guī)律波動,查看趨勢記錄其中有輕微波動,振幅波動,無規(guī)律異常波動等,這種現(xiàn)象一般都是線路問題導(dǎo)致,少部分是由溫度計導(dǎo)致。
溫度指示無變化:溫度指示無變化,參數(shù)化長時間停留在一個數(shù)值,查看趨勢記錄為一條直線,這種現(xiàn)象一般都是顯示儀表或控制系統(tǒng)故障或組態(tài)導(dǎo)致。
溫度指示緩慢變化:階躍溫度變化時趨勢記錄顯示溫度緩慢變化或者延遲變化,常見的為溫度滯后現(xiàn)象,這種現(xiàn)象一般都是設(shè)計或測點選項不合理,大部分非儀表回路故障。
溫度指示超上下限:溫度指示超上限下限,觀察趨勢記錄中無法找到曲線,查看當(dāng)前值為量程下限或者上限,這種現(xiàn)象一般都是測溫回路短路故障導(dǎo)致。
溫度指示時好時壞:溫度指示一會兒正常一會兒不正常,觀察趨勢記錄中有正常曲線和不正常曲線有規(guī)律或無規(guī)律交替顯示。這種現(xiàn)象一般都是測溫回路虛接,大部分都是接線端子松動故障導(dǎo)致。
04
常見溫度故障
常見的溫度測量系統(tǒng)故障有,現(xiàn)場溫度計故障、線路故障、顯示儀表或DCS故障。
· 常見的熱電阻故障:熱電阻特性差,熱電阻斷線、熱電阻短路,熱電阻接地等。
· 常見的熱電偶故障:熱電偶特性差,熱電偶腐蝕,熱電偶斷線、熱電偶短路、熱電偶接地等。
· 常見的一體化溫度變送器故障;本體損壞、分度號及量程設(shè)置錯誤、無輸出電流、輸出電流大或小等。
· 常見的線路故障:線路接地、線路開路、線路短路、線路干擾、接線端子虛接錯接、補償線選型錯誤、補償線虛接錯接等。
· 常見的顯示儀表或DCS故障:硬件故障和軟件故障,硬件故障有:顯示儀表本體故障、卡件模塊故障、通道故障、內(nèi)部線路故障;
· 常見的組態(tài)故障:顯示儀表組態(tài)及設(shè)置錯誤包括分度號、量程、單位、故障輸出模式、采集時間、通訊等故障。
· 溫度回路其他設(shè)備故障:安全柵故障,隔離器故障,信號分配器故障、溫變故障等。
05
常見故障問題
設(shè)計選型問題:由于設(shè)計或選型不合理導(dǎo)致的故障現(xiàn)象,常見于各類生產(chǎn)裝置,基本上每個裝置都有設(shè)計選型不合理現(xiàn)象,也是造成使用后故障頻發(fā)的集中地帶,所以一個好的設(shè)計著必須有著豐富的現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗和維修經(jīng)驗。
在生產(chǎn)投入運行的一年中是故障高發(fā)時間,相當(dāng)有一部分來自設(shè)計選型導(dǎo)致的故障,另一部分來自安裝問題,設(shè)計選型存在以下問題:
· 設(shè)計不合理:由于設(shè)計錯誤造成的溫度指示故障,例如:溫度計在設(shè)計中選擇的測溫點不能代表工藝指標(biāo),造成溫度指示偏高或偏低。
· 選型不合理:由于選型錯誤造成的故障,例如:溫度在使用過程中套管腐蝕嚴(yán)重,造成介質(zhì)外泄事故是由于選型不合理造成的。
安裝問題:安裝與設(shè)計選型有著必然的關(guān)系,有些故障問題是由于安裝問題導(dǎo)致的,安裝設(shè)備時未按照規(guī)范要進行安裝,安裝時設(shè)備磕碰、摔壞,接線錯誤,生拉硬拽設(shè)備線路等。由于安裝問題導(dǎo)致的故障,很大一部分都是隱性故障不容易察覺,生產(chǎn)一段時間才能顯現(xiàn)。
系統(tǒng)的穩(wěn)定運行與安裝有著密切的聯(lián)系,由于安裝不合理不規(guī)范導(dǎo)致的故障也是在投產(chǎn)運行中1~2年的高發(fā)期,設(shè)備安裝存在以下問題:
· 未按照設(shè)計進行安裝或未按照要求進行安裝。例如:安裝時隨意更改設(shè)計測溫度點或安裝時未按儀表說明要求按照。
· 未按照選型儀表進行安裝,儀表安裝時儀表數(shù)量較多存在安裝位置錯誤。例如:溫度計應(yīng)該在A點安裝,結(jié)果把溫度計安裝在B點,造成溫度計指示不準(zhǔn)或過早損壞。
維護問題:儀表設(shè)備投入運行生產(chǎn)中,儀表設(shè)備便進入了使用維護階段,定期對儀表設(shè)備維護檢查是防止儀表設(shè)備故障的主要措施。在生產(chǎn)過程中,溫度儀表設(shè)備維護以檢查為重點,重點檢查,外觀檢查、線路檢查,現(xiàn)場環(huán)境情況、溫度套管腐蝕情況、接線情況、溫度計檢驗測試情況等。
在我們實際工作中,維護問題也比較突出,因沒有制定相應(yīng)的檢查維護周期無法進行周期檢,在設(shè)備投入運行的3~6年是穩(wěn)定期,6年往后儀表設(shè)備故障率逐漸上升,主要體現(xiàn)在儀表設(shè)備老化、性能指標(biāo)減退、外觀破損、腐蝕,檢查不到位等。大部分情況都是發(fā)生故障才去檢查維護,主要現(xiàn)象為在相同部位的儀表設(shè)備在一段時間內(nèi)接二連三的發(fā)生故障,這就是未進行周期檢查維護導(dǎo)致的,所以不同的工況下對一些容易引起故障的設(shè)備進行周期性的專項檢查。例如:對壓縮計溫度測量,溫度計震動較大,應(yīng)定期檢查螺絲松動情況,長時間未檢查可能在一定時間內(nèi)溫度波動故障集中出現(xiàn)。對環(huán)境惡劣的溫度測量容易腐蝕接線端子,應(yīng)定期檢查外觀及端子腐蝕情況,長時間未檢查可能會導(dǎo)致大面積溫度測量異常。對于腐蝕介質(zhì)測量容易腐蝕溫度套管,應(yīng)在檢修周期檢查套管腐蝕情況,長時間未檢查可能在一定時間內(nèi)導(dǎo)致大面積套管腐蝕嚴(yán)重或者泄露。
人員因素:在故障處理時人員因素有很大關(guān)系,對于同一種故障,不同的人員可能處理方法不同,對故障及知識層面的解讀理解都不盡相同。有些維修人員仔細認(rèn)真,有些維修人員粗心大意,所以人員因素導(dǎo)致的故障的處理有很大差異。
· 例:小紅仔細認(rèn)真,對于接線方式接近于,線路壓接時對線頭進行彎圈壓接,對于小明粗心大意,拔了線皮直接壓接。雖然都能正常處理故障,但是對于故障處理的質(zhì)量,小紅優(yōu)于小明。將來相同的故障再次發(fā)生可能是小明處理過的故障而不是小紅。
· 例:下雨后溫度指示偏低故障,小紅和小明對這一故障進行分析,由于小明之前有相同故障的經(jīng)驗,小明查看后已經(jīng)對現(xiàn)場溫度進水進行了更換處理,直接跳過繁瑣的故障排查階段。而小紅還在機柜間排查卡件故障、線路故障、溫度計故障,排查過程中也發(fā)現(xiàn)了進水現(xiàn)象進行了處理。小明和小紅雖然故障都能夠處理,但是兩人對處理的過程和時間是不一樣的。小明節(jié)省了大量的勞動力,而小紅費了好大勁才排查到故障。
06
溫度故障處理*基礎(chǔ)知識
誤差的概念計算,零點遷移的概念計算,溫度基礎(chǔ)知識,溫度測量工作原理、溫度計維修安裝、公式計算單位轉(zhuǎn)換、溫度計分度表查閱。
07
溫度故障處理常用工具
過程校驗儀(信號發(fā)生器)、精密電阻箱、數(shù)字萬用表。
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