朱志強(qiáng),陳高明,徐萌剛(中國運載火箭技術(shù)研究院,北京100076)

儀表系統(tǒng)常見故障分析處理

朱志強(qiáng),陳高明,徐萌剛
(中國運載火箭技術(shù)研究院,北京100076)

摘要:儀表系統(tǒng)的正常運行對廠房進(jìn)行安全生產(chǎn)及提高經(jīng)濟(jì)效益有著很大的影響。文章主要對儀表系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行分析，并對其處理的措施進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞:儀表系統(tǒng);常見故障;分析處理

隨著社會科技的不斷進(jìn)步，為了保證電力系統(tǒng)的運行安全，儀表系統(tǒng)的故障處理也受到了更多的關(guān)注。因此必須做好儀表系統(tǒng)的故障的預(yù)防及解決的措施，提高儀表系統(tǒng)的可靠性。

1儀表常見類型及故障分析步驟

1.1儀表的常見類型

儀表系統(tǒng)中比較常見的儀表有測溫儀表，測壓儀表、流量儀表等。測溫儀表的主要設(shè)備是熱電偶溫度計，其主要由連接導(dǎo)線、感受件、顯示儀表等組成，其主要用于測量生產(chǎn)中溫度超過五百攝氏度的介質(zhì)。測溫儀表主要是通過感受熱電偶的高低進(jìn)行數(shù)據(jù)的測量。測壓儀表根據(jù)測量的介質(zhì)可以分為波紋管壓力計、隔膜壓力表、膜盒微壓計、OEM型壓力傳感器等類型。其主要是在系統(tǒng)運行時提供壓力數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)的安全運行。流量儀表的檢測設(shè)備主要是容積流量計，其主要是利用流量計的轉(zhuǎn)子的傳動進(jìn)行計數(shù)，進(jìn)行排放量和體積流量的測量。流量儀表中有一種差壓式流量計，其主要是測量流體在處于流動狀態(tài)時的流速和差壓。測量的數(shù)據(jù)會傳輸給系統(tǒng)，由系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。??流量儀表還有一種微型數(shù)字流量計，其主要是通過數(shù)字量來顯示單位流量，并將信息傳輸?shù)较到y(tǒng)中。

1.2儀表常見故障分析步驟

儀表有很多種，因此在進(jìn)行儀表故障的分析時首先應(yīng)仔細(xì)研究儀表系統(tǒng)的設(shè)計方案，熟悉儀表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點、參數(shù)、性能等。在針對具體的儀表系統(tǒng)故障的分析時，檢測人員應(yīng)向現(xiàn)場的操作工人了解儀表系統(tǒng)的情況和生產(chǎn)狀況，并對故障儀器的記錄曲線進(jìn)行綜合分析，進(jìn)行儀表系統(tǒng)故障原因的確定。觀察分析記錄曲線，若曲線是一條不變化的線，或者之前的記錄曲線是變化的，卻突然不變化，那么這個故障很可能是儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障。這時可以對現(xiàn)有的工藝參數(shù)進(jìn)行人為改動，并查看曲線的變化情況。若仍不變化，則可以判斷儀表系統(tǒng)出現(xiàn)了很嚴(yán)重的故障，若曲線能夠正常變化，則說明儀表系統(tǒng)沒有特別大的問題。當(dāng)改變工藝的參數(shù)時，若記錄曲線發(fā)生突變或者跳到最小或最大，基本可以確定出現(xiàn)故障的是儀表系統(tǒng)。若產(chǎn)生故障時，儀表的記錄曲線沒有出現(xiàn)異常，并保持正常狀態(tài)，而一旦發(fā)生波動，記錄曲線變的毫無規(guī)律或者難以控制，并且有可能無法控制手動操作，這可能就是由于工藝操作系統(tǒng)造成。如溫度儀表系統(tǒng)故障的分析，溫度儀表系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)滯后較大，一般不會發(fā)生突然的變化，當(dāng)溫度儀表的指示值突然達(dá)到最大或最小值時，可以確定儀表系統(tǒng)發(fā)生故障，其故障的原因可能是補(bǔ)償導(dǎo)線、熱電偶斷線后者放大器失靈等情況造成的。當(dāng)溫度控制儀表出現(xiàn)指示值快速振蕩時，可能是由于PID參數(shù)調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致的。若指示發(fā)生大幅緩慢變化，則可能是因為工藝操作的變化導(dǎo)致，若工藝操作沒發(fā)生變化，則可能是儀表系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障。壓力控制儀表系統(tǒng)的故障分析，若其指示出現(xiàn)死線狀況，應(yīng)先檢查測量的引壓導(dǎo)管系統(tǒng)中是否發(fā)生了堵塞現(xiàn)象，若沒有出現(xiàn)這種問題則檢查壓力變送器的輸出系統(tǒng)，若有變化，可以確定是控制器的測量指示系統(tǒng)出現(xiàn)了問題。

2儀表系統(tǒng)故障原因、特征及解決措施

圖1　環(huán)境因素中各部分所占的比重

圖2　儀表常見故障中各因素所占的比重

2.1人為因素導(dǎo)致的故障及解決的措施

一是人為損壞，主要是在進(jìn)行儀表的檢修時，有的工作人員職業(yè)意識不足，導(dǎo)致了儀表及儀表電纜的損壞。并且有時在檢修過程中還會出現(xiàn)儀表部件被盜的情況。對于這些情況，在檢修之前應(yīng)讓檢修人員和儀表控制人員進(jìn)行溝通和聯(lián)系，并讓其在檢修的過程中相互緊密配合，并在現(xiàn)場加強(qiáng)對設(shè)備的防盜管理，避免發(fā)生設(shè)備失竊的情況發(fā)生。有的設(shè)計人員在選擇儀表的過程中，對實際的工作狀況不了解，選擇的儀表不合理，并且安裝的方法也不夠規(guī)范，導(dǎo)致儀表在日常的工作中出現(xiàn)一些不必要的故障。因此工作人員應(yīng)當(dāng)在選擇前根據(jù)儀表

正常運行的儀表發(fā)生故障的原因一般有人為因素、環(huán)境因素及自身因素。其中人為因素包括人為損壞、設(shè)計安裝及維護(hù)不當(dāng)。環(huán)境因素包括密封、振動、腐蝕及非人為損壞。自身因素指儀表自身存在的問題。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計表明，環(huán)境因素是引起儀表系統(tǒng)的主要因素，其次是人為因素，最后為儀表自身因素。其中環(huán)境因素占總體故障因素的百分之四十三，人為因素占百分之三十三，自身因素占百分之二十四。的具體情況進(jìn)行，并且應(yīng)提高自身的技術(shù)改造，優(yōu)化儀表的設(shè)計和安裝。有的維護(hù)人員專業(yè)技術(shù)不過關(guān)，并且在操作過程中出現(xiàn)失誤造成故障發(fā)生。并且有的維護(hù)人員責(zé)任心不夠強(qiáng)，在維護(hù)的過程中態(tài)度不夠嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致在維護(hù)的過程中做的不夠完善留下隱患。對此，需要提高維護(hù)人員的職業(yè)素質(zhì)，對其進(jìn)行定期的規(guī)范性的培訓(xùn)，讓維護(hù)人員掌握完善的專業(yè)知識和技術(shù)，并掌握工作過程中的規(guī)范的操作流程。同時提高維護(hù)人員愛崗敬業(yè)精神和積極進(jìn)取的工作態(tài)度，保證儀表系統(tǒng)的維護(hù)工作能夠更加高效的完成，提高儀表系統(tǒng)運行的可靠性。

2.2環(huán)境因素導(dǎo)致的故障及解決的措施

一是密封故障，若現(xiàn)場儀表的電纜的進(jìn)口處的密封性不符合標(biāo)準(zhǔn)，就會導(dǎo)致雨水、粉塵及潮濕氣體等通過電纜進(jìn)口處的縫隙進(jìn)入儀表系統(tǒng)的內(nèi)部，這些情況會影響儀表系統(tǒng)的正常工作。并且若發(fā)生滲漏狀況，還可能會對儀表中的電源造成破壞。同時導(dǎo)致儀表系統(tǒng)出現(xiàn)不良的運算，甚至出現(xiàn)生銹的情況。密封故障出現(xiàn)的原因主要是由于儀表電纜接口處缺少密封的接頭。導(dǎo)致接頭缺失的情況時：訂制貨物的時候就缺乏密封接頭的配置；訂制的貨物配置了密封的接頭，但因為某些原因沒有進(jìn)行安裝；進(jìn)行了密封的安裝但沒有扣緊相應(yīng)的接插件或密封的卡套沒有擰緊；接頭內(nèi)用于密封的橡膠圈和電纜不能匹配，并沒有進(jìn)行及時的更換，只進(jìn)行了簡單的安裝，使得其密封效果低，造成密封故障。針對這些原因，需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。在設(shè)計過程和訂制貨物時，相關(guān)人員應(yīng)仔細(xì)檢查設(shè)備的密封接頭處是否存在，并注意其密封接頭是否良好，同時進(jìn)一步的檢查密封接口處的尺寸是否符合標(biāo)準(zhǔn)。在儀表設(shè)備的密封接頭的安裝中，必須采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，安裝相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)的安裝，并在安裝完成后檢查接頭擰緊的程度。同時若因特殊狀況無法達(dá)到嚴(yán)格的密封標(biāo)準(zhǔn)，可采用硅膠、聚氯乙烯等類似的東西進(jìn)行接頭的密封處理。并且還應(yīng)注意若儀表設(shè)備處于較濕潤的環(huán)境中時，需要定期的拆卸纏繞在儀表上的塑料布，保證其能夠進(jìn)行良好的通風(fēng)和透氣。同時可以將儀表蓋打開，清除儀表中的冷凝水。儀表有時會因為振動而出現(xiàn)故障，如儀表間接線不良；儀表周圍的固定螺絲出現(xiàn)松動，卡套發(fā)生不牢固現(xiàn)象；焊口處有裂縫等。針對這些情況，可以適當(dāng)增加橡膠墊和支撐架，并且為了防止松動，可以給所有的螺絲配置具有防松動特性的彈簧墊片，并且應(yīng)做好日常的巡查工作，及時擰緊螺絲和固定卡套，并通過機(jī)組維修，進(jìn)行儀表位置的合理調(diào)整。在電力系統(tǒng)中，很多金屬外殼的儀表設(shè)備容易受到腐蝕，由于腐蝕的影響導(dǎo)致螺絲生銹使得儀表蓋難以打開。對此，在進(jìn)行儀表的設(shè)計和選擇時應(yīng)注意考慮腐蝕性，選擇一些塑料外殼或者不銹鋼的儀表外殼。至于非人為的損壞使得儀表出現(xiàn)故障，也即在生產(chǎn)過程中，因為某些異物或外部因素使得儀表被損壞，導(dǎo)致儀表故障的發(fā)生。如不明物體卡住了儀表的調(diào)節(jié)閥門等。雖然在儀表的日常運行中很少會出現(xiàn)這種情況，但其仍存在一些不確定性和不可預(yù)測性。因此工作人員應(yīng)根據(jù)儀表的具體情況進(jìn)行相應(yīng)的檢查，避免這些故障的發(fā)生。

2.3儀表自身的因素導(dǎo)致的故障及解決的措施

儀表自身存在一些質(zhì)量問題而使得儀表發(fā)生損壞，這也是比較常見的儀表故障。在儀表系統(tǒng)的運行過程中，質(zhì)量不過關(guān)的儀表設(shè)備會出現(xiàn)各種各樣的問題。解決這一類的問題，在儀表的設(shè)計和選擇階段就應(yīng)全面考慮好儀表的各個因素，并提出較高的質(zhì)量要求，并根據(jù)實際情況選擇適合實際情況的熱控儀表，同時確保儀表的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

3預(yù)防儀表故障的發(fā)生及相關(guān)的管理措施

3.1預(yù)防儀表故障的措施

（1）應(yīng)對儀表故障的預(yù)防給予充足的重視，在進(jìn)行設(shè)計與建設(shè)的過程中應(yīng)加強(qiáng)對機(jī)組中需要的儀表設(shè)備信號及精度的選擇的重視。并且當(dāng)其投入使用時，應(yīng)重視對儀表的檢測。并在儀表的工作中實時查看儀表的運行狀況，并對儀表設(shè)備中存在的不足的地方采取合理的措施進(jìn)行完善或更換，并且工作人員應(yīng)保證儀表設(shè)備的運行環(huán)境良好。其次還應(yīng)加強(qiáng)對儀表控制人員的能力的提高。提高工作人員的培訓(xùn)內(nèi)容，不僅要包括增強(qiáng)其技能的學(xué)習(xí)，還應(yīng)提高工作人員對儀表設(shè)備相關(guān)理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，讓其掌握儀表參數(shù)檢測的基本原理，并熟悉儀表設(shè)備的調(diào)整和校對，實現(xiàn)對儀表設(shè)備的良好管理；（2）還可以通過比賽及參加考核的方式來提高工作人員提升專業(yè)知識和能力的積極性，還可以安排培訓(xùn)班和報告會等豐富學(xué)習(xí)者的見識和溝通；（3）還應(yīng)整理好儀表檢測的資料。儀表檢測的資料是儀表檢修的重要依據(jù)，并且這些資料時儀表進(jìn)行檢測維修的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)依據(jù)。因此在進(jìn)行系統(tǒng)的改造及儀表的更換時，應(yīng)讓一些專業(yè)的技術(shù)工作人員進(jìn)行儀表資料的編輯，保證能夠收集齊全的儀表資料，保證儀表資料的完整性，提高儀表設(shè)備的檢修及維護(hù)的效率。

3.2加強(qiáng)儀表的管理措施

儀表的管理和維護(hù)需要安排專業(yè)的部門及人員有計劃性的進(jìn)行，并且在儀表系統(tǒng)的運行中需要安排職業(yè)素質(zhì)高的人進(jìn)行科學(xué)全面的檢查，保證儀表系統(tǒng)的正常運行。并且對于比較精密的儀器，負(fù)責(zé)該儀表的相關(guān)人員不能隨意的轉(zhuǎn)借他人，并且負(fù)責(zé)人需要在儀表設(shè)備的使用過程中做好使用記錄，并保證儀表使用后的完整保存。在進(jìn)行儀表的檢查中，相關(guān)工作人員應(yīng)做好儀表的通電、除塵、性能、防水等的檢測，并且應(yīng)注意儀表運行的環(huán)境要清潔干凈，同時還應(yīng)注意禁止非工作人員亂動儀表，保證儀表系統(tǒng)的安全運行。同時應(yīng)為儀器設(shè)備建立技術(shù)檔案，檔案的內(nèi)容除了要包括儀表的技術(shù)資料，還應(yīng)有儀表的管理、使用、維護(hù)、檢修、校驗等內(nèi)容，并且使用部門應(yīng)當(dāng)配合好建立檔案的工作人員的工作，做好大型精密儀表設(shè)備的建檔工作。并應(yīng)重視大型儀表設(shè)備的技術(shù)改造，科學(xué)合理的安排人力、財力及物力的分配，有計劃的進(jìn)行設(shè)備的改造。還應(yīng)強(qiáng)化儀表設(shè)備的檢查，應(yīng)設(shè)置專門的設(shè)備安全檢查人員，對儀表設(shè)備的使用及保存進(jìn)行評價和指導(dǎo)，同時應(yīng)定期檢查儀表設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)存在的隱患，保證儀表設(shè)備的安全穩(wěn)定的運行及工作人員的安全。

4結(jié)語

造成儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因有很多，負(fù)責(zé)儀表系統(tǒng)的相關(guān)人員應(yīng)采取合理的措施進(jìn)行儀表系統(tǒng)的故障的分析，及時高效的查找出儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障的根源并進(jìn)行合理的解決，同時應(yīng)做好相應(yīng)的預(yù)防措施，保證儀表系統(tǒng)的正常運行，提高其相關(guān)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

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