仪表故障排查高手速成秘籍!


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目前网上一些仪表故障处理方法已经和实际严重脱节,是以前分立元件的处理方法,已经失去了参考借鉴的价值。现在仪表集成度很高,不可能进行芯片级维修,场仪表工所能做的就是快速准确判断出故障范围并及时排除,让装置快速恢复正常生产。仪表维修工变成换件工并不可悲,这是科技发展、社会分工进一步细化的需求。

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01

仪表原理要清楚
问题1:差压变送器为什么误差大?
  • 从原理上:

极端情况下,1%的差压误差,带来10%的流量误差。另外介质密度改变也会带来附加误差。

  • 从组成上:
节流装置将管道中流体流量的大小转换为相应的差压大小,但这个差压信号还必须由导压管引出,并传递到相应的差压计,以便显示出流量的数值。每一部分出现问题都会带来误差。
  • 推广问题:三阀组的正确操作步骤。
为什么要这样操作?避免单向过压或过热;避免隔离液或冷却液流失。
问题2:差压液位计和磁翻板指示不一致,两台仪表均正常是什么原因?
玻璃板液位计的工作原理是连通器原理,指示值与介质的温度压力密度等各项参数无关。
差压式液位计的工作原理是Δp=ρgH,只有在ρg是常数的情况下,差压才和液位高度成正比。如果介质密度发生变化,就会导致同样的液位差压不同的情况,所以就会出现两者指示不一致,而仪表无异常的情况。
问题3:热电阻为什么要接成三线制?

采用三线制,可消除由于连接线电阻引起的测量误差。

这是因为用于测量热电阻的电路通常是不平衡电桥。作为桥臂电阻,连接线(从热电阻到中控室)也成为桥臂电阻的一部分。这部分热电阻阻值是未知的,并随环境温度而变化,从而导致测量误差。采用三线制,一根线接在电桥的电源端,另两根线接在热电阻所在的桥臂及其相邻的桥臂上,可以消除由导线电阻引起的测量误差。
桥路设计时,满足R1=R2,则r可完全消去。只有Rt=R3电桥平衡时才是如此,否则不可能完全消除导线电阻的影响,但会使影响大大减少。

02

基础理论要扎实

问题:475通讯不上的原因是什么?为什么有的时候要串联电阻,有的时候却不用?
475通讯的原理:采用HART协议通讯。HART协议采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号,在直流的4-20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯,数据传输率为1.2kbps。代表0和1位值的信号频率分别为2200和1200Hz。由于FSK信号的平均值为0,而不会对模拟信号造成任何干扰。
电路的信号处理通常要求电压达到一定的幅值,如果电阻太小,电流流过电阻产生的电压过低,电路将无法正确识别信号,所以就会出现通讯不上的情况。实际仪表电路中,通常变送器是通过隔离安全栅供电和传输信号的,其内部电阻阻值满足通讯要求,所以可直接通讯。如果整个回路内阻过低,就需要串接电阻来满足通讯要求。
手持通信器可以连到变送器的接线端子或其他连接处,包括连在负载电阻R两端,但不能直接连在电源上。因为电源是低阻抗,在它两端无法读取信息,所以位置C手持通信器不能通信,而其他A和B都可以操作。负载电阻和回路电阻的阻值之和应在250Ω~600Ω之间,太小了不能通信,太大了变送器无法工作。
通讯不上的另一个原因是接触不良。现场475手操器使用次数过多,有可能会导致挂钩等附件的损坏,而使得通讯线接触不良,可通过测量475插头处电压是否等于变送器电压的方式来判断。
一台罐表不能通讯,上述原因均已排除,还是不行,拆回来却可以通讯,为什么?安全栅不支持HART协议。

03

回路构成要熟悉

整个回路的构成要熟悉:判断故障可能出现的因素按顺序不会漏项。

问题:调节阀不动作如何检查?

 

检查阀门的电源或气源是否正常,如果是电动或气动阀门,可能是电源或气源故障导致阀门不动作。

检查阀门的控制信号是否正常,可能是控制信号故障导致阀门不动作。

检查阀门定位器、电磁阀等附件是否正常,可能是由于附件的损坏导致阀门不动作。

检查阀门是否有卡涩,可以拆下阀门进行清洁或更换损坏的部件。

这只是可能出现的故障因素,要快速查找出故障,按第五部分进行。

04

相互结合判故障

与工艺人员沟通,查看趋势,判断是否是仪表故障。

出现明显异常,基本上可以确定是仪表故障,相差不大要检查排除:

温度:炉管结焦程度不同,两根炉管温度不同;测温点管线未保温导致温度偏低,这些都不是仪表的故障。

出口调节阀全关,液位不涨:从仪表角度看,可能液位计故障,也可能调节阀内漏,但两者现场检查都比较困难,摸调节阀上方的旁通阀发现有热度,原来是工艺开旁通阀后未关严所致。弄清楚相互之间的关系,先易后难。

05

巧用方法快处理

  • 缩小故障范围,提高处理速度

对输入回路和输出回路很熟悉,也能判断出故障出现可能的环节,但如果可能性太多,按部就班顺序查找,可能需要的时间较长,这时候就需要合理缩小故障范围。
  • 尽量利用直观的指示判断
小风表,测量表头、安全栅、继电器指示灯。
前提:要保证小风表指示正确。检修期间更换部分小风表,发现个别风表指示不回零。
如调节阀不动作的查找顺序:现场看气源风表指示是否正常;如果正常,中控室给出一个开度信号,看定位器输出风表是否有变化;如果有,说明电路及定位器均正常,查定位器输出至调节阀这一部分。这样以此类推,逐段分割,缩小故障范围,可以快速查找出故障点。
注意:继电器灯亮不等于触点好。要交叉验证,不要轻易下结论。
电磁阀试磁性避免开盖
大部分调节阀在通电后,线圈顶部中心处用铁磁性物体靠近,如螺丝刀,可以感受到较强的电磁吸力,对于相对安静的场合,在送电瞬间还可以听到清脆的响声。
  • 万用表的正确使用
尽量测量电压,快捷安全;
测量导线通断,一定要断电,如果带电测量,即使断线,蜂鸣档可能也会响,导致误判。
蜂鸣档响不一定就是短路,它表示低阻值。
案例:控制柜内各处电压都偏高,万用表故障。
  • 新建装置和已投用装置检查方向不一致
差压式流量计指示偏低;新装置:未开方、孔板装反等;已投用装置则不用考虑这些问题。
  • 替换法最直接,有条件多用此法

在工业生产中,仪表自动化系统的稳定运行至关重要,而故障排查是确保系统正常运行的关键一步。如何更加高效地排查和解决仪表自动化系统的故障,提高生产效率,确保生产安全?欢迎评论区留言,分享经验,共同学习!↓↓↓

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