化工生产过程仪表的常见故障与检修方法研究

一、本文概述
　　化工是一个国家工业体系中的重要的组成部分，对于国民经济发展来说具有举足轻重的意义，机械工业、能源工业、服装工业等行业无一都与其有着紧密的关系。随着经济的发展，我国的化工行业得到了长足的发展，化工生产中需有有一整套稳定可靠的设备作保证，其中化工仪表对于生产来说作用特别关键，它可以比作为化工生产的神经系统及视觉器官，对于生产过程中的各种生产量指标(管道流量、容器液位等等)的实时监测和控制起到决定性的作用，现阶段化工企业普遍正朝自动化、数字化发展，仪表系统复杂程度日趋加深，隐患与故障在所难免。所以强化仪表维护与检修，从实际工作当中总结经验，在故障发生时可以及时进行维修，这对于化工企业是非常重要的基础工作。文章结合实际经验，分析了几种常见的化工仪表故障，对故障的成因进行了深入探讨，并且针对故障检修提出了相应的检修建议。
 


二、化工仪表常见故障分析
　　1.1 流量测量仪表
　　流量仪表的测量原理大体可以分为容积法、速度法和质量法等等。流量仪表有许多分类，而且工作原理也不尽相同，有基于电磁感应原理的电磁流量计、基于超声波测量的外夹式超声波流量计等，因此测量过程中出现的故障也是多种多样。流量仪表出现故障时会显示出不均匀的波动，数值偏大或偏小。流量仪表故障的成因涉及多个方面，故障现象可直观体现为仪表上的参数变化，比如常见的雷诺数、密度、粘度等参数的变化。如果在测量气体的过程当中缺乏稳定温压补偿，那么设计温度与压力则会出现不一致的情况，进而导致流量指示发生误差，测量传递发生阻隔，以及导压管出现泄漏、结晶堵塞、介质不能充满导管、管线出现震动等情况，此外还可能出现传递信号回路接线受到腐蚀或产生松动、干扰，仪表自身电路板破损或膜盒出现变形等。
　　1.2 压力测量仪表
　　压力测量仪表故障比较常见，我们*先要知道它的工作原理是处于压力状态之下的，压力发生变化，那么测量元件也会产生不同程度的应力形变，然后将这种应力形变转换成为电信号实现传输。压力仪表常见的故障主要是膜片变形或者导压管发生堵塞，因为压力测量中压力开关被使用的频率很高，所以腐蚀、松动、接触情况都可能令接线处产生异常，导致仪表发生故障。
　　1.3 温度测量仪表
　　温度测量仪表故障体现为指示温度偏高、偏低或数值为零，工作中常见的温度指示仪表故障主要发生在热电偶和热电阻部分，例如热电偶式测量仪表，采取故障分析时可以把热电偶断开，使用和热电偶的热电特性相似的补偿导线来短接，如果仪表可以反应出当前室温，那么就说明回路状态正常。此外，还可以利用热电偶两端所具备的电势展开测量，或是针对热电偶电阻进行检查来判断热电偶是否存在短路现象。热电偶故障普遍都是因为短路或断路、接线位移、虚接或腐蚀等产生的。此外，仪表工艺均匀性、保护层管表面结构、液面对热电偶的影响都会引起热电偶自身指示异常。
　　1.4 液位测量仪表
　　液位测量仪表故障同样会根据其工作原理的不同而出现多种症状，例如依靠浮力原理测量的浮筒或浮子、按照声波进行传递的雷达或超声波、根据电原理或液柱差压测量的射频导纳等。液位测量仪表常见故障主要有指示液位偏高或者偏低、液位的波动不稳定等。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。
 
三、化工仪表故障检修
　　2.1 化工仪表故障成因
　　随着化工生产技术快速发展，在化工生产的操作中，流程化、全封闭及管道化等特点日益凸显，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。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的：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。例如外夹式超声波流量计在测量时出现的问题就有可以跟多种的因素引起：测量管道现状的改变，供电电源的不稳定，外界电磁和声波的干扰等等，都会影响流量计的正常稳定工作。
　　2.2 化工仪表故障检修方法
　　仪表发生故障之后，*先要确定仪表类型，然后以当前显示参数为依据，迅速判断仪表具体故障。仪表故障分析与检修的前提必须是足够了解化工生产相关参数及其他理论基础，所以检修时有必要向生产人员询问生产过程当中的原料情况及故障前的参数变化等，与此同时根据仪表所记录下的曲线展开综合分析。
　　主流化工仪表绝大多数采用了DCS系统，计算机能够详细反映出参数变化，同时还能人工设定工艺参数，所以当仪表记录曲线呈直线时，可能并非单纯的仪表故障，接下来可通过手动设定参数来仔细分析曲线变化，假设曲线依然为直线，可基本确定为仪表自身故障，假设参数改变后，仪表曲线也随之变化，往往可以排除仪表自身发生故障的可能，仪表所记录的曲线如果随参数变化而产生强烈出入，也可判断为仪表自身发生了故障。此外，仪表所记录的曲线在故障形成之前始终显示正常，而故障出现后手动操作和自动控制系统均无法操作时，可采取合金刀头，尽量不要选择工具钢刀头，因为要保证控制切口区渗碳，成功剪切下料后，还要留足切口加工余量，清理切口表层所产生的污染物质，然后将一层牛皮纸粘在钛材表面形成保护。另外，温度在加工时不宜太高，加热时需要控制好，避免高温环境下钛金属晶粒扩大、体积膨胀等情况，这样会让钛材综合性能被破坏。对仪表的检测，在化工生产中具有十分关键的指示作用，日常工作中建议经常维护仪表，故障发生时及时予以排除，一些固定和通用的判断及检修方法可利用培训让生产人员有所了解，无论是工作人员还是**仪表检修人员，都有必要具备可靠的化工仪表故障判断能力。仪表故障判断能力的提高，需要对化工仪表其结构、工作原理以及性能和特点足够了解，同时还要掌握化工生产中的设备、工艺操作流程等。
 
四、本文总结
　　综上所述，仪表常见故障是有迹可循的，而在检测与判断中，要求从化工工艺操作及仪表两方面入手，在得知仪表故障具体信息的基础上，从控制柜端子排为起点，逐一查找故障成因，如果控制柜信号正常，那么还需要对控制柜内部进行检查，寻找其中的故障点。想要维护化工仪表长时间正常运行，需要工作人员与检修人员携手，共同总结经验、发现问题，并及时排除故障。(本文由润中仪表科技有限公司整理)

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