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Products現(xiàn)場儀表常見的故障及處理
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儀表出現(xiàn)問題，原因比較復(fù)雜，很難一下找到癥結(jié)，這時要冷靜沉著，分段分析，首先分析原因出在那一單元，大致可分為三段：現(xiàn)場檢測、中間變送、終端顯示；同 時還要考慮季節(jié)原因，夏天防溫度過高，冬天防凍；參與調(diào)節(jié)的參數(shù)出現(xiàn)異常時，首先將調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)換至手動狀態(tài)，觀察分析是否調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原因，然后再一一檢查其 他因素。
無論哪類儀表出現(xiàn)故障，我們首先要了解該儀表所處安裝位置的生產(chǎn)工藝狀況及條件，了解該儀表本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能；維修前要與工藝人員結(jié)合，分析判斷出儀表故障的真正原因；同時還要了解該儀表是否伴有調(diào)節(jié)和連鎖功能。綜合考慮、仔細(xì)分析，維修過程中要盡可能保持工藝穩(wěn)定。
一、現(xiàn)場測量儀表。一般分為溫度、壓力、流量、液位四大類
一)：溫度儀表系統(tǒng)常見故障分析
（1）：溫度突然增大：此故障多為熱電阻（熱電偶）斷路、接線端子松動、（補(bǔ)償）導(dǎo)線斷、溫度失靈等原因引起，這時需要了解該溫度所處的位置及接線布局，用萬用表的電阻（毫伏）檔在不同的位置分別測量幾組數(shù)據(jù)就能很快找出原因。
（2）：溫度突然減?。捍斯收隙酁闊犭娕蓟驘犭娮瓒搪?、導(dǎo)線短路及溫度失靈引起。要從接線口、導(dǎo)線拐彎處等容易出故障的薄弱點(diǎn)入手，一一排查?，F(xiàn)場溫度升高，而總控指示不變，多為測量元件處有沸點(diǎn)較低的液體（水）所致。
（3）：溫度出現(xiàn)大幅度波動或快速震蕩：此時應(yīng)主要檢查工藝操作情況（參與調(diào)節(jié)的檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)）。
二)：壓力儀表系統(tǒng)常見故障及分析
（1）：壓力突然變小、變大或指示曲線無變化：此時應(yīng)檢查變送器引壓系統(tǒng)，檢查根部閥是否堵塞、引壓管是否暢通、引壓管內(nèi)部是否有異常介質(zhì)、排污絲堵及排污閥是否泄漏等。冬季介質(zhì)凍也是常見現(xiàn)象。變送器本身故障可能性很小。
（2）：壓力波動大：這種情況首先要與工藝人員結(jié)合，一般是由操作不當(dāng)造成的。參與調(diào)節(jié)的參數(shù)要主要檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
三)：流量儀表系統(tǒng)常見故障及分析
（1）：流量指示值zui?。阂话阌梢韵略蛟斐桑簷z測元件損壞（零點(diǎn)太低。；顯示有問題；線路短路或斷路；正壓室堵或漏；系統(tǒng)壓力低；參與調(diào)節(jié)的參數(shù)還要檢查調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥及電磁閥。
（2）：流量指示zui大：主要原因是負(fù)壓室引壓系統(tǒng)堵或漏。變送器需要調(diào)校的可能不大。
（3）：流量波動大：流量參數(shù)不參與調(diào)節(jié)的，一般為工藝原因；參與調(diào)節(jié)的，可檢查調(diào)節(jié)器的PID參數(shù)；帶隔離罐的參數(shù)，檢查引壓管內(nèi)是否有氣泡，正負(fù)壓引壓管內(nèi)液體是否一樣高。
四)：液位儀表系統(tǒng)常見故障及分析
（1）: 液位突然變大：主要檢查變送器負(fù)壓室引壓系統(tǒng)是否堵、泄漏、集氣、缺液等。灌液的具體方法是：按照停表順序先停表；關(guān)閉正負(fù)壓根部閥；打開正負(fù)壓排污閥泄 壓；打開雙室平衡容器灌液絲堵；打開正負(fù)壓室排污絲堵；此時液位指示zui大。關(guān)閉排污閥；關(guān)閉正負(fù)壓室排污絲堵；用相同介質(zhì)緩慢灌入雙室平衡容器中，此時微 開排污絲堵排氣；直至灌滿為止，此時打開正壓室絲堵，變送器指示應(yīng)回零位。然后按照投表順序投用變送器。
（2）：液位突然變小：主要檢查正壓室引壓系統(tǒng)是否堵、漏、集氣、缺液、平衡閥是否關(guān)死等。檢查引壓系統(tǒng)是否暢通的具體方法是停變送器，開排污閥，檢查排污情況(不能外泄的介質(zhì)除外)。
（3）： 總控室指示與現(xiàn)場液位不相符：首先判斷是不是現(xiàn)場液位計故障，此時可以人為增大或降低液位，根據(jù)現(xiàn)場和總控指示情況具體分析問題原因（現(xiàn)場液位計根部閥關(guān) 閉、堵塞、外漏易引起現(xiàn)場指示不準(zhǔn)）?？梢酝ㄟ^檢查零點(diǎn)、量程、灌液來恢復(fù)液位正常。如果仍不正常，可通知工藝人員現(xiàn)場監(jiān)護(hù)拆回變送器打壓調(diào)校。
4）： 液位波動頻繁：首先和工藝人員結(jié)合檢查進(jìn)料、出料情況，確定工藝狀況正常后，可通過調(diào)整PID參數(shù)來穩(wěn)定。具體方法是：調(diào)節(jié)閥投手動狀態(tài)，先調(diào)整設(shè)定值與 測量值一致，使液位波動平穩(wěn)下來，再慢慢調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度，使液位緩慢上升或下降，達(dá)到工藝要求，再調(diào)整設(shè)定值與測量值一致，待參數(shù)穩(wěn)定后調(diào)節(jié)閥投自動。
總之，一旦發(fā)現(xiàn)儀表參數(shù)有些異常，首先與工藝人員結(jié)合，從工藝操作系統(tǒng)和現(xiàn)場儀表系統(tǒng)兩方面入手，綜合考慮，認(rèn)真分析，特別要考慮被測參數(shù)和控制閥之間的關(guān)聯(lián)，將故障分步分段判定，也就很容易找出問題所在，對癥下藥解決問題。
二、現(xiàn)場控制儀表主要是閥類
閥類安作用和用途可分為以下幾種:
1：排氣閥：排除管道中多余的氣體,提高管道使用效率及降低能耗。
2：分流閥：分配、分離或混合管道中的介質(zhì)。
3：安全閥：防止管道或裝置中的介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，從而達(dá)到安全保護(hù)的目的。
4：止回閥：防止管道中介質(zhì)倒流。
5：截斷閥：接通或截斷管道中的介質(zhì)流通。
6：調(diào)節(jié)閥：調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量等參數(shù)。
現(xiàn)在主要介紹一下自立式調(diào)節(jié)閥和氣動調(diào)節(jié)閥。
一)、自力式壓力調(diào)節(jié)閥
1、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理（閥后壓力控制）
工 作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。P2經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的下膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力 相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當(dāng)閥后壓力P2增加時，P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用 力，使閥芯關(guān)向閥座的位置，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積減少，流阻變大，從而使P2降為設(shè)定值。同理，當(dāng)閥 后壓力P2降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式（閥后）壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理。
2、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理（閥前壓力控制）
工 作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。同時P1經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的上膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作 用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥前壓力。當(dāng)閥前壓力P1增加時，P1作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作 用力，使閥芯向離開閥座的方向移動，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積減大，流阻變小，從而使P1降為設(shè)定值。同 理，當(dāng)閥前壓力P1降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式（閥前）壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理。
3、自力式流量調(diào)節(jié)閥工作原理
被 控介質(zhì)輸入閥后，閥前壓力P1通過控制管線輸入下膜室，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后的壓力Ps輸入上膜室，P1與Ps的差即△Ps=P1-Ps 稱為有效壓力。P1作用在膜片上產(chǎn)生的推力與Ps作用在膜片上產(chǎn)生的推力差與彈簧反力相平衡確定了閥芯與閥座的相對位置，從而確定了流經(jīng)閥的流量。當(dāng)流經(jīng) 閥的流量增加時，即△Ps增加，結(jié)果P1、Ps分別作用在下、上膜室，使閥芯向閥座方向移動，從而改變了閥芯與閥座之間的流通面積，使Ps增加，增加后的 Ps作用在膜片上的推力加上彈簧反力與P1作用在膜片上的推力在新的位置產(chǎn)生平衡達(dá)到控制流量的目的。反之，同理。
二)、氣動調(diào)節(jié)閥
氣動調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動力源，以氣缸為執(zhí)行器，并借助于電氣閥門定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、限位閥等附件去驅(qū)動閥門，實(shí)現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié)，接收工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的控制信號來完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的：流量、壓力、溫度及液位等各種工藝參數(shù)。
1：氣動調(diào)節(jié)閥的分類。
氣 動調(diào)節(jié)閥動作分氣開型和氣關(guān)型兩種。氣開型（Air to Open） 是當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時，閥門向增加開度方向動作，當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上*，閥門處于全開狀態(tài)。反過來，當(dāng)空氣壓力減小時，閥門向關(guān)閉方向動作，在沒有輸 入空氣時，閥門全閉。故有時氣開型閥門又稱故障關(guān)閉型（Fail to Close FC）。氣關(guān)型（Air to Close）動作方向正好與氣開型相反。當(dāng)空氣壓力增加時，閥門向關(guān)閉方向動作；空氣壓力減小或沒有時，閥門向開啟方向或全開為止。故有時又稱為故障開啟 型（Fail to Open FO）。氣動調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān)，通常是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實(shí)現(xiàn)。
2：常見的幾個專業(yè)術(shù)語
調(diào) 節(jié)閥有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體部件兩部分組成。調(diào)節(jié)閥一般采用氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其作用方式有正，反兩種。信號壓力增大時，推干下移的為正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)，信號壓力 增大時，推干上移的為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。閥體部件分為正，反裝兩種。閥桿下移時，閥芯與閥座流通面積減少的為正裝式，反之為反裝式。調(diào)節(jié)閥的作用方式分為氣 開和氣關(guān)兩種，氣開、氣關(guān)是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正、反作用和閥體部件的正反裝組合而成。
而調(diào)節(jié)閥的氣開還是氣關(guān)是多方面綜合考慮的首先是以工藝安全為主考慮，在確定了氣關(guān)還是氣開后，再確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用，zui后再確定閥體的正反裝組合方式正如上所述。
正 作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指當(dāng)膜片上氣體壓力的增加時,執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿朝向閥體運(yùn)動；反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指當(dāng)膜片上氣體壓力增加時,執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿遠(yuǎn)離閥體運(yùn)動；和氣開 (air to open),氣閉(air to close)型閥門*是不同的兩個概念。正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)和正裝（反裝）的閥門得到氣關(guān)（氣開）；反之，反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)和反裝（正裝）的閥門可以得到氣關(guān) （氣開）。
定位器的正反作用與你所選購的調(diào)節(jié)閥的氣開和氣關(guān)是對應(yīng)的。也就是說為了實(shí)現(xiàn)整個閥自身的負(fù)反饋而設(shè)置的。調(diào)節(jié)器的正反作用是用來對整個控制回路的負(fù)反饋而設(shè)置的，當(dāng)調(diào)節(jié)器投自動的時候，才能具體體現(xiàn)出調(diào)節(jié)器正反作用的作用。
閥門定位器的正反作用是根據(jù)調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)確定的，調(diào)節(jié)器的正反作用是根據(jù)控制回路各環(huán)節(jié)的特性確定的，要保證控制回路滿足控制要求。例如實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋控制，在自動控制系統(tǒng)中，被調(diào)參數(shù)由于受到干擾的影響，常常偏離設(shè)定值，即被調(diào)參數(shù)產(chǎn)生了偏差：
對于調(diào)節(jié)器來說，按照統(tǒng)一的規(guī)定，如果測量值增加，調(diào)節(jié)器輸出增加，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負(fù)，則該調(diào)節(jié)器稱為正作用調(diào)節(jié)器；測量值增加，調(diào)節(jié)器輸出減小，Kc為正則該調(diào)節(jié)器稱為反作用調(diào)節(jié)器。
3：氣動調(diào)節(jié)閥的選擇。
任何一個控制系統(tǒng)在投運(yùn)前，必須正確選擇調(diào)節(jié)器的正反作用，使控制作用的方向正確，否則，在閉合回路中進(jìn)行的不是負(fù)反饋而是正反饋，它將不斷增大偏差，zui終必將把被控變量引導(dǎo)到zui高或zui低的極限值上。
在一個單回路控制系統(tǒng)中，只要調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)Kc、調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)Kv、被控對象的放大系數(shù)Ko的乘積為正，就能實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋控制。調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥和對象放大系數(shù)正負(fù)號規(guī)定如下：
（1） 調(diào)節(jié)器放大系數(shù)的正負(fù)號；對于調(diào)節(jié)器來說，按照統(tǒng)一的規(guī)定，測量值增加，輸出增加，調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負(fù)，稱之為正作用。測量值增加，輸出減小，Kc為正，稱之為反作用。
（2）調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)的正負(fù)號；調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)Kv定義為氣開閥Kv為正，氣關(guān)閥Kv為負(fù)。
（3） 對象放大系數(shù)的正負(fù)號；對象的放大系數(shù)Ko定義為：如操縱變量增加，被控變量也增加，Ko為正；操縱變量增加，被控變量減少，Ko為負(fù)。由此可知，單回路 控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器正反作用的確定方法如下：首先確定對象放大系數(shù)Ko的正負(fù)號，然后根據(jù)調(diào)節(jié)閥選型為氣開或氣關(guān)確定調(diào)節(jié)閥放大系數(shù)Kv的正負(fù)號，zui終由 Kc、Kv、Ko乘積應(yīng)為正，即可確定調(diào)節(jié)器的作用方式。
總 之，氣開氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來考慮。當(dāng)氣源切斷時，調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位置安全還是開啟位置安全？舉例來說，一個加熱爐的燃燒控制，調(diào) 節(jié)閥安裝在燃料氣管道上，根據(jù)爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度來控制燃料的供應(yīng)。這時，宜選用氣開閥更安全些，因?yàn)橐坏庠赐Ｖ构┙o，閥門處于 關(guān)閉比閥門處于全開更合適。如果氣源中斷，燃料閥全開，會使加熱過量發(fā)生危險。又如一個用冷卻水冷卻的的換熱設(shè)備，熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進(jìn)行熱交換被 冷卻，調(diào)節(jié)閥安裝在冷卻水管上，用換熱后的物料溫度來控制冷卻水量，在氣源中斷時，調(diào)節(jié)閥應(yīng)處于開啟位置更安全些，宜選用氣關(guān)式（即FO）調(diào)節(jié)閥。
4：氣動調(diào)節(jié)閥的維修:氣動調(diào)節(jié)閥對保證工藝裝置的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。因此加強(qiáng)氣動調(diào)節(jié)閥的維修是必要的。
A、檢修時的重點(diǎn)檢查部位
a.檢查閥體內(nèi)壁：在高壓差和有腐蝕性介質(zhì)的場合，閥體內(nèi)壁、隔膜閥的隔膜經(jīng)常受到介質(zhì)的沖擊和腐蝕，必須重點(diǎn)檢查耐壓耐腐情況；
b.檢查閥座：因工作時介質(zhì)滲入，固定閥座用的螺紋內(nèi)表面易受腐蝕而使閥座松弛；
c.檢查閥芯：閥芯是調(diào)節(jié)閥的可動部件之一，受介質(zhì)的沖蝕較為嚴(yán)重，檢修時要認(rèn)真檢查閥芯各部是否被腐蝕、磨損，特別是在高壓差的情況下，閥芯的磨損因空化引起的汽蝕現(xiàn)象更為嚴(yán)重。損壞嚴(yán)重的閥芯應(yīng)予更換；檢查密封填料。
B、氣動調(diào)節(jié)閥的日常維護(hù)
當(dāng) 調(diào)節(jié)閥采用石墨一石棉為填料時，大約三個月應(yīng)在填料上添加一次潤滑油，以保證調(diào)節(jié)閥靈活好用。如發(fā)現(xiàn)填料壓帽壓得很低，則應(yīng)補(bǔ)充填料，如發(fā)現(xiàn)聚四氟乙燥填 料硬化，則應(yīng)及時更換；應(yīng)在巡回檢查中注意調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行情況，檢查閥位指示器和調(diào)節(jié)器輸出是否吻合；對有定位器的調(diào)節(jié)閥要經(jīng)常檢查氣源，發(fā)現(xiàn)問題及時處 理；應(yīng)經(jīng)常保持調(diào)節(jié)閥的衛(wèi)生以及各部件完整好用。
三)、常見故障及產(chǎn)生的原因
（一）調(diào)節(jié)閥不動作的故障及原因；
1．無信號、無氣源。
原因：①氣源未開；
②氣源臟，導(dǎo)致氣源管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞（特別注意冬天氣源帶水結(jié)冰）；
③壓縮機(jī)故障使氣源壓力低；
④氣源總管泄漏。
2．有氣源，無信號。
原因：①調(diào)節(jié)器故障，②氣源管泄漏；③閥門定位器漏氣；④調(diào)節(jié)閥膜片損壞。
3．定位器無氣源。
原因：①過濾器堵塞；②減壓閥故障；③管道泄漏或堵塞。
4．定位器有氣源無輸出。
原因：①定位器的節(jié)流孔堵塞；②放大器失靈；③噴嘴堵。
5．有信號、無動作。
原因：①閥芯脫落，②閥芯卡死；③閥桿彎曲；④執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧斷。
（二）調(diào)節(jié)閥的動作不穩(wěn)定的故障及原因；
1．氣源壓力不穩(wěn)定。
原因:①氣源總管泄漏；②減壓閥故障。
2．信號壓力不穩(wěn)定。
原因:①控制系統(tǒng)的時間常數(shù)（T＝RC）不適當(dāng)；②調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。
3．氣源壓力穩(wěn)定，信號壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定。
原因:①定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán)，耗氣量特別增大時會產(chǎn)生輸出震蕩；
②定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀；
③輸出管、線漏氣；④執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性太小。
（三）調(diào)節(jié)閥振動的故障及原因；
1．調(diào)節(jié)閥在任何開度下都振動。
原因:①支撐不穩(wěn)；②附近有振動源；③閥芯與襯套磨損嚴(yán)重。
2．調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時振動。
原因：①調(diào)節(jié)閥選大了，常在小開度下使用；②單座閥介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反。
（四）調(diào)節(jié)閥的動作遲鈍的故障及原因
1．閥桿僅在單方向動作時遲鈍。
原因：①氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片泄漏；②執(zhí)行機(jī)構(gòu)中“O”型密封泄漏。
2．閥桿在往復(fù)動作時均有遲鈍現(xiàn)象。
原因：①閥體內(nèi)有粘物堵塞；②填料有問題，壓得太緊或需要更換。
（五）調(diào)節(jié)閥已關(guān)到位但泄漏量大的故障及原因；
1．閥全關(guān)時泄漏量大。
原因：①閥芯被磨損，內(nèi)漏嚴(yán)重，②閥未調(diào)好關(guān)不嚴(yán)。
2．閥達(dá)不到全閉位置。
原因：①介質(zhì)壓差太大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性小，閥關(guān)不嚴(yán)；②閥內(nèi)有異物；③襯套燒結(jié)。
（六）流量可調(diào)范圍變小。
主要原因是閥芯被腐蝕變小，從而使可調(diào)的zui小流量變大。
現(xiàn)場儀表溫度液位溫度壓力流量儀表常見的故障及處理廣州迪川儀器儀表有限公司
