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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(cè)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(cè)與測(cè)量中,溫度檢測(cè)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(cè)與控制在裝置生產(chǎn)中起著關(guān)鍵性的作用。在溫度測(cè)量中經(jīng)常會(huì)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(cè)過程中產(chǎn)生各種各樣的故障,我們要對(duì)溫度檢測(cè)故障進(jìn)行分析判斷及故障處理。
按照屬性進(jìn)行分類一般工業(yè)溫度測(cè)量有就地測(cè)量顯示儀表、遠(yuǎn)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(cè)量?jī)x表有:雙金屬溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、水銀溫度等。2、常見的遠(yuǎn)傳溫度顯示儀表有:熱電阻、熱電偶、一體化溫度計(jì)等。3、常見的非接觸式儀表有:高溫輻射溫度計(jì)、紅外溫度計(jì)等。
溫度測(cè)量系統(tǒng)主要由溫度計(jì)、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(jìn)行分析判斷。溫度測(cè)量系統(tǒng)故障是一個(gè)系統(tǒng)性的問題,系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生故障,而且是點(diǎn)帶面的結(jié)果。所以總結(jié)這些故障經(jīng)驗(yàn)從而進(jìn)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(jì)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(jì)包含溫度變產(chǎn)生的故障。溫度計(jì)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(jìn)水、溫度套管破裂等。
線路故障:一般劃分界限,現(xiàn)場(chǎng)溫度接線盒端子至機(jī)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(jī)柜進(jìn)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(hào)類型設(shè)置不正確、溫度量程上下限設(shè)置不正確,分度號(hào)選擇不正確、溫度單位選擇不正確、溫度采集時(shí)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(jì)、溫度計(jì)選型、溫度計(jì)的安裝、線路的敷設(shè)、溫度計(jì)投入使用時(shí)間、溫度故障發(fā)生次數(shù),溫度計(jì)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(huì)有各種故障原因,并針對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析。
舉個(gè)栗子:溫度指示偏低故障現(xiàn)象可能是由溫度計(jì)插入深度不夠、溫度套管進(jìn)水、溫變量程設(shè)置偏高等故障,我們對(duì)溫度指示偏低進(jìn)行趨勢(shì)查看分析有以下三個(gè)方面:
(1)查看歷史趨勢(shì)該測(cè)溫點(diǎn)一直比其他測(cè)溫點(diǎn)偏低。說明該測(cè)溫點(diǎn)較長(zhǎng)時(shí)間顯示偏低可能是由于安裝錯(cuò)誤造成的,經(jīng)過測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)溫度阻值偏低,檢查溫度檢測(cè)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(zhǎng)溫度元件后指示正常。
(2)查看歷史趨勢(shì)溫度突然偏低慢慢逐漸回升,其他測(cè)溫點(diǎn)正常顯示。說明該趨勢(shì)現(xiàn)象與溫度計(jì)進(jìn)水現(xiàn)象符合,現(xiàn)場(chǎng)查看溫度計(jì)有進(jìn)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(shì)溫度出現(xiàn)故障斷點(diǎn)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(shí)間顯示值偏低而且有故障斷點(diǎn),有可能是維修人員進(jìn)行維修,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看維修人員更換溫度變送器后未及時(shí)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(gè)溫度偏低故障趨勢(shì)記錄進(jìn)行分析猜測(cè),可能符合故障現(xiàn)象的原因,并針對(duì)性的進(jìn)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(dòng)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(duì)故障原因進(jìn)行分析處理。
舉個(gè)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(dòng),溫度指示偏高,也可導(dǎo)致溫度顯示時(shí)好時(shí)壞,我們對(duì)溫度接線虛接情況進(jìn)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(dòng)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(chǎng)環(huán)境腐蝕導(dǎo)致的。故障處理,從新?lián)芫€壓接對(duì)接線端子進(jìn)行更換,同時(shí)對(duì)接線盒進(jìn)行密封處理。
(3)現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)導(dǎo)致螺絲松動(dòng)的故障。觀察接線情況發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)震動(dòng)大接線端松動(dòng)導(dǎo)致溫度時(shí)好時(shí)壞故障,是由于現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)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(shí)消除現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)。
通過現(xiàn)場(chǎng)觀察溫度虛接故障,對(duì)以上三個(gè)方面進(jìn)行分析,同一種故障原因有多種現(xiàn)象,同時(shí)有多種因素導(dǎo)致,并針對(duì)性的進(jìn)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(gè)案例進(jìn)行分析判斷并進(jìn)行處理,給我們啟示,故障分析它是一個(gè)閉合回路,有因就有果根據(jù)因果關(guān)系對(duì)故障進(jìn)行處理。
通過分析故障趨勢(shì)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(duì)故障部位進(jìn)行針對(duì)性處理。
顯然故障分析、判斷、處理方法各不相同,面對(duì)以上故障經(jīng)驗(yàn)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?yàn)楦鞣N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(jìn)行了溫度故障分析,使故障處理有依有據(jù),處理時(shí)得心應(yīng)手。
03
常見溫度故障指示及故障趨勢(shì)
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(dòng)、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(shí)好時(shí)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(chǎng)來信號(hào)或未識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)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(shí)值達(dá)到一定值程度的偏差,顯示溫度有可能比實(shí)際溫度偏高也有可能偏低,這種現(xiàn)象一般都是現(xiàn)場(chǎng)故障居多基本上覆蓋所有常見故障。
溫度指示波動(dòng):顯示溫度有規(guī)律波動(dòng)或者無規(guī)律波動(dòng),查看趨勢(shì)記錄其中有輕微波動(dòng),振幅波動(dòng),無規(guī)律異常波動(dòng)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(jì)導(dǎo)致。
溫度指示無變化:溫度指示無變化,參數(shù)化長(zhǎng)時(shí)間停留在一個(gè)數(shù)值,查看趨勢(shì)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(shí)趨勢(shì)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(jì)或測(cè)點(diǎn)選項(xiàng)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(shì)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(cè)溫回路短路故障導(dǎo)致。
溫度指示時(shí)好時(shí)壞:溫度指示一會(huì)兒正常一會(huì)兒不正常,觀察趨勢(shì)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(cè)溫回路虛接,大部分都是接線端子松動(dòng)故障導(dǎo)致。
04
常見溫度故障
常見的溫度測(cè)量系統(tǒng)故障有,現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)故障、線路故障、顯示儀表或DCS故障。
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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。
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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。
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常見的一體化溫度變送器故障;本體損壞、分度號(hào)及量程設(shè)置錯(cuò)誤、無輸出電流、輸出電流最大或最小等。
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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(cuò)接、補(bǔ)償線選型錯(cuò)誤、補(bǔ)償線虛接錯(cuò)接等。
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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;
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常見的組態(tài)故障:顯示儀表組態(tài)及設(shè)置錯(cuò)誤包括分度號(hào)、量程、單位、故障輸出模式、采集時(shí)間、通訊等故障。
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溫度回路其他設(shè)備故障:安全柵故障,隔離器故障,信號(hào)分配器故障、溫變故障等。
05
常見故障問題
設(shè)計(jì)選型問題:由于設(shè)計(jì)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(gè)裝置都有設(shè)計(jì)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(gè)好的設(shè)計(jì)著必須有著豐富的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和維修經(jīng)驗(yàn)。
在生產(chǎn)投入運(yùn)行的一年中是故障高發(fā)時(shí)間,相當(dāng)有一部分來自設(shè)計(jì)選型導(dǎo)致的故障,另一部分來自安裝問題,設(shè)計(jì)選型存在以下問題:
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設(shè)計(jì)不合理:由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤造成的溫度指示故障,例如:溫度計(jì)在設(shè)計(jì)中選擇的測(cè)溫點(diǎn)不能代表工藝指標(biāo),造成溫度指示偏高或偏低。
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選型不合理:由于選型錯(cuò)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(jì)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(shí)未按照規(guī)范要進(jìn)行安裝,安裝時(shí)設(shè)備磕碰、摔壞,接線錯(cuò)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(shí)間才能顯現(xiàn)。
系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)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(yùn)行中1~2年的高發(fā)期,設(shè)備安裝存在以下問題:
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未按照設(shè)計(jì)進(jìn)行安裝或未按照要求進(jìn)行安裝。例如:安裝時(shí)隨意更改設(shè)計(jì)測(cè)溫度點(diǎn)或安裝時(shí)未按儀表說明要求按照。
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未按照選型儀表進(jìn)行安裝,儀表安裝時(shí)儀表數(shù)量較多存在安裝位置錯(cuò)誤。例如:溫度計(jì)應(yīng)該在A點(diǎn)安裝,結(jié)果把溫度計(jì)安裝在B點(diǎn),造成溫度計(jì)指示不準(zhǔn)或過早損壞。
維護(hù)問題:儀表設(shè)備投入運(yùn)行生產(chǎn)中,儀表設(shè)備便進(jìn)入了使用維護(hù)階段,定期對(duì)儀表設(shè)備維護(hù)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(hù)以檢查為重點(diǎn),重點(diǎn)檢查,外觀檢查、線路檢查,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況、溫度套管腐蝕情況、接線情況、溫度計(jì)檢驗(yàn)測(cè)試情況等。
在我們實(shí)際工作中,維護(hù)問題也比較突出,因沒有制定相應(yīng)的檢查維護(hù)周期無法進(jìn)行周期檢,在設(shè)備投入運(yùn)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(hù),主要現(xiàn)象為在相同部位的儀表設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)接二連三的發(fā)生故障,這就是未進(jìn)行周期檢查維護(hù)導(dǎo)致的,所以不同的工況下對(duì)一些容易引起故障的設(shè)備進(jìn)行周期性的專項(xiàng)檢查。例如:對(duì)壓縮計(jì)溫度測(cè)量,溫度計(jì)震動(dòng)較大,應(yīng)定期檢查螺絲松動(dòng)情況,長(zhǎng)時(shí)間未檢查可能在一定時(shí)間內(nèi)溫度波動(dòng)故障集中出現(xiàn)。對(duì)環(huán)境惡劣的溫度測(cè)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(zhǎng)時(shí)間未檢查可能會(huì)導(dǎo)致大面積溫度測(cè)量異常。對(duì)于腐蝕介質(zhì)測(cè)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(zhǎng)時(shí)間未檢查可能在一定時(shí)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(shí)人員因素有很大關(guān)系,對(duì)于同一種故障,不同的人員可能處理方法不同,對(duì)故障及知識(shí)層面的解讀理解都不盡相同。有些維修人員仔細(xì)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。
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例:小紅仔細(xì)認(rèn)真,對(duì)于接線方式接近于完美,線路壓接時(shí)對(duì)線頭進(jìn)行彎圈壓接,對(duì)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(duì)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。
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例:下雨后溫度指示偏低故障,小紅和小明對(duì)這一故障進(jìn)行分析,由于小明之前有相同故障的經(jīng)驗(yàn),小明查看后已經(jīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)水進(jìn)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(jī)柜間排查卡件故障、線路故障、溫度計(jì)故障,排查過程中也發(fā)現(xiàn)了進(jìn)水現(xiàn)象進(jìn)行了處理。小明和小紅雖然故障都能夠處理,但是兩人對(duì)處理的過程和時(shí)間是不一樣的。小明節(jié)省了大量的勞動(dòng)力,而小紅費(fèi)了好大勁才排查到故障。
06
溫度故障處理必備基礎(chǔ)知識(shí)
誤差的概念計(jì)算,零點(diǎn)遷移的概念計(jì)算,溫度基礎(chǔ)知識(shí),溫度測(cè)量工作原理、溫度計(jì)維修安裝、公式計(jì)算單位轉(zhuǎn)換、溫度計(jì)分度表查閱。
07
溫度故障處理常用工具
過程校驗(yàn)儀(信號(hào)發(fā)生器)、精密電阻箱、數(shù)字萬用表。
作者后記:
經(jīng)驗(yàn)就是知識(shí),當(dāng)我們自身經(jīng)驗(yàn)不夠豐富時(shí),我們要把別人的經(jīng)驗(yàn)?zāi)脕韺W(xué)習(xí),提高自己的技能,減少走彎路繞彎子。
——?jiǎng)涇?/strong>
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