2.1 流量系统的故障判断

（1）在流量系统(图2—1)中，如果流量记录值达最小，则：

 a．首先应对照现场一次表，如一次表正常，因为二次表故障；

 b．如一次表也指示最小， 再观察调节阀开度，如开度为零，则为仪表原因，一般为调节器到调节阀之、之间的故障；

 c.如一次表指示最小，但调节阀开度正常,则是工艺方面原因，有系统压力不够、泵堵、无量、冬天开车管道结晶，以及操作失误等。 

在仪表方面，如孔板检测，有可能是正引压管堵，变送器正压室漏；如用转子流量计检测，有可能转子卡在下部；如用椭圆齿轮流量计检测，有可能椭圆齿轮卡、过滤网堵，若椭圆齿轮本身无指示，则应考虑发讯簧片是否失效等。

（2）如流量记录值最大，则一次表一般也会指示最大。可手动遥控调节控制阀，如流量能降下来，则一般为工况原因；如流量降不下来，可能为仪表原因。

（3）流量波动频繁，可先切手动，如波动仍频繁，一般为工艺原因；如波动减小，一般为仪表原因或参数整定不当。

  2.2  流量指示不正常

故障现象  流量指示不正常，图2-1  流量系统原理图偏高或偏低。以电动差压变送器为例(1151DP、1751DP）。

仪表工在处理故障时应向工艺人员了解故障情况，了解工艺情况，如被测介质情况，机泵类型，简单工艺流程等。故障处理可以按图2—2所示思路进行判断和检查。

2.26 流量仪表与管道内径匹配问题

故障现象  一般而言，进口流量仪表性能较先进，可靠性较高。然而，有些仪表在中国的应用效果并不理想。以E+H公司电容式涡街流量计为例，某石化厂使用一台通径DNl50的仪表检测空气流量．但输出信号在一定幅度范围内做上下波动(见图2—14)，因而控制系统在很大程度上受到干扰。

故障分析  先考虑带有普遍性的管道情形。假定管径有较大的突变(例如扩大)，则流体在该处因分离而形成子重复循环的二次流动[图2—15(a)]，它处于与管轴平行的平面内；而管径突然缩小的情形也相似[图2—15(b)]。由于二次流动的产生，使流速分布受到了扰动发生了畸变。处理这个问题的办法是装上合适大小接头作为过渡段(图2—16)，并保证有足够长的直管段(一般为15～18倍管道内径)，这样就能够使速度分布恢复到正常的状态。

涡流流量仪表与管道内径相等是最为理想的。如果两者存在差异（即使公称通径相同），就可能产生附加误差，具体分为几种情况（见图2-17）

（1）管道实际内径大于仪表内径，但两者之差不超过后者的3％。这时所产生的误差很小，仍在仪表精度范围之内，对测量无影响，不需要任何修正。

(2)管道实际内径小于仪表内径，且两者之差在一定范围之内，即通径DNl5～ DNl00≤3％，DNl50≤1％，则所产生的误差较小，这时可以通过对仪表系数K进行修正来补偿，将影响消除。

(3)管道内径与仪表内径之差较大，超过上述允许的范围．这时所产生的附加误差也较大，即使修正仪表系数K，也无法满足测量的精度和稳定性的要求。

E+H公司电容式涡街流量计性能优异，但其内径尺寸多为德国标准(DIN)，与中国国家标准(GB)的管道内径相差较大。例如，该公司DNl50仪表实际内径为159．3mm，而GB管道的实际内径为150mm，两者之差高达6％，因而仪表运行效果当然不理想。某石化的例子便属于这种情况。

故障处理  通过改管使内径相匹配，波动现象便得到消除。

流量仪表安装时，首先必须解决的问题是仪表与管道内径如何匹配，其途径有二。

(1)使管道内径向仪表内径靠近，这必须寻找合适管道，并对原有管道进行改造，因而也较麻烦。

(2)使仪表内径与中国普遍使用的管道内径相同或相近，从而为旧装置的改造或新工程的设计提供了极大的方便，因而比较切实可行。

2.30  电磁流量计故障的分析

某公司某装置中选用了40余台电磁流量计。装置投产后，绝大部分电磁流量计工作正常，但也有少数电磁流量计工作不正常。经长期观察分析，这些工作不正常的电磁流量计，不是由于电磁干扰引起的，而是由工艺流体波动的干扰引起的，现将几个突出的问题介绍如下。

2．30．1  强流束的干扰

本装置有一台非常重要的电磁流量计，其设计安装位置如图2—19所示。

电磁流量计FT-112安装在弯曲管遭的底部A位置，前后直管段长度均符合要求。但装置投运后，很长一段时间工作不正常。从DCS趋势图上看出流量波动很大，趋势图杂乱，而经反复检查，仪表安装、电极及接地均无问题。后又检查工艺上游管道安装情况，主管道的流量由三股流束Fl、F2、F3组成，其中F3来自一个高位槽，和流量计安装位置标高差约20m。而D段管道长约lm，H段管道长约1．5m。F3流束从高位槽下来后，由于其巨大的位能转换成动能，使得F3未能和F1，F2混合好而直接穿过电磁流量计，也即有两种不同流速的流体穿过流量计。这股流束形成对主流体的干扰，使流量计指示紊乱波动。找到原因后，将电磁流量计FT-ll2从A位置移至B位置(参见图2—19)，B位置距原管道弯曲部分约2m。改进安装位置后,这一长期困扰生产的问题终于得到解决。

2．30．2  容器内局部阻力变化对流量的干扰

装置内另有一个电磁流量计，其原设计安装位置如图2-20所示。

电磁流量计FT—377其前后直管段长度及接地均符合要求，但是开车后其流量示值一直跳动，且查不出原因。一个偶然的机会，母液罐内的搅拌器停运后却发现流量示值稳定了。经检查发现，此搅拌器是侧壁安装，且其位置距流量计管线出口位置仅约lm。很显然，是搅拌器浆叶所翻起的浪波改变了管道出口的阻力。流量计出口到容器壁的距离D1约1．5m，由于距离太短，搅拌浪波使管道出口压力波动，从而使流量计出口流速不稳，使流量示值产生跳动。后将流量计从A位置改到B位置(参见图2-20)，距原安装位置约10m，流量计才得以正常运行。

2.30.3 温度对流量值的干扰

装置中有一工艺线路如图2-21所示，其中FT—114，FT—126，FT—127均是电磁流量计。

工艺流体经流量计FT—114后再经两个流量计FT—126，FT—127进入反应器。在正常时，FT—114的示值应该等于FT—126及FT-127流量之和，但有时发现误差很大。在工艺人员的配合下，发现原来在投料初期，流经FT-127的一股流体要经过一个换热器E(根据工艺条件有时要对这股流体加热，把原来约100℃左右的工艺介质升温到180℃)。由于这一股流体的温度   ；升高引起液体体积膨胀，使流经FT—127的流束的速度加快。由于电磁流量计本质上是速度式流量计，因而使这股流束所指示的流量数值加大，从而使分流量之和大大超过总流量计的示值。根据温度情况对这股流量进行修正，从而使问题得以解决。

2.31 涡街流量计的常见故障处理

(1)新安装或新检修好的涡街流量计安装在现场管道上后，在开表过程中有时显尔仪表无指示。这往往是管道内无流量或流量很小，致使速度v=0或很小，在传感器内无旋涡产生。也可能是由于传感器内的检测放大器灵敏度调得太低。如果管道内未吹净的焊渣、铁屑等杂物卡在探头与内壁之间，使探头不振动，也会引起一次表无指示。

(2)管道内无流体流动，但显示仪表有流量显示。这是由于仪表接地不良，引入了外部干扰引起的；也可能是由于灵敏度调得太高所致。实践证明，灵敏度不能调得太高，否则会引起流量偏高或指示波动；调得太低，显示仪表又无指示。一般应在无流量和无外界干扰，使显示仪表指零即可。

(3)管道内有强烈的机械振动，也会使显示仪表有指示，而工业生产的现场管道常常受动力设备的影响而发生振动，这种振动所形成的噪声干扰，对涡街流量计仪表的准确检测是非常有害的，严重时会导致仪表无法正常工作。如泵可以引起流体的压力脉动(静压脉动)，而间隙性大幅度的开闭阀门，或负荷的突变，则可引起流体对仪表的大冲击。涡衔流量计最怕大范围的波动冲击，更怕介质杂的焊渣、石块等硬物的冲击，这些都会使噪声信号增大，以致影响测量精度。

(4)流量显示仪表摆动，这除了是放大器灵敏度调整的不合适以外，另一个原因是流量计安装不正确，使流场产生振动。

(5)涡街传感器的探头与内壁只有很小的距离，极易被沙粒、污物堵住，使振动源不能振动，仪表指零。此时如用外力敲击几下一次表的壳体，有时会把探头与内壁之间的污物振动掉，使仪表恢复指示。有时二次表指示偏低且迟缓，是有污物堵在了探头与内壁之间，但未堵死，此时可旋动丝杠，使振动源旋转180º，即把振动源倒过来，让流体反冲一下振动源，有时会解决问题‘

(6)有时一送电，仪表就指示某一刻度，且不管怎样调整灵敏度电位器，也总不变化，这住往是一次表内部某组件损坏所致。

故障分析  装置是刚建成投产的，流量指示调节系统也属于开车之列，它不同于大修后重新开车的调节系统。后者经过生产实践考验，说明系统设计合理。前者出现故障，除正常判断外，还要考虑调节系统设计是否合理。

首先检查仪表流量测量系统，看差压变送器自身是否产生振荡等，重新整定调节养P、I参数。如果差压变送器正常，调节器本身调校也正常，那么调节系统组成中只剩下调节阀这一环节了。通过对调节阀进行分析，认为调节阀流通能力选择过大，即Cv值过大。在相同压力差和相同阀门开度下，CV值越大，单位时间内介质流过阀门的量越多。在稀释蒸汽流量调节系统中，由于调节阀CV，选得过大，当系统中流量稍有变化，产生的偏差信号就使调节器发出微小的调节信号，调节信号即改变调节阀的开度。因为CV值大，调节阀开度虽然变化不大，却引起工艺流量较大幅度地变化，或者说调节过量了。这样反过来又产生偏差，引起调节器反方向产生调节信号，引起调节阀反方向变化，造成工艺流量较大幅度变化(若上次是流量增加太多，这次则是工艺流量减少太多)，如此反复，造成系统振荡。

故障处理  调换调节阀阀芯，因为是笼式阀，将阀芯窗口面积减小，即将原调节阀Cv值175减小到99，控制系统得到稳定。

2.16  新安装流量计不能开表

某化工企业新安装一套工艺装置，其中冷却水总管流量测量F1—8005采用孔板和1151差压变送器作为检测仪表。因为是冷却水总管流量，工艺管道直径为DN400mm，流体传送装置采用离心泵。

故障现象  工艺泵、管道有流量，打开取压阀、三阀组，供电后，仪表指示最大。

故障分析  调校、检查1151差压变送器，没有问题，符合精度，稳定性能好；检查导压管系统，也没有发现负压导压管有泄露。对仪表以及测量系统检查，也没有发现问题，那么，剩下的问题就是工艺因素了。

 分析工艺过程，因为是冷却水总管，管径很大，流体(水)流过臂径阻力很小，压力损失也很小。观察离心泵出口压力表，表压很低，DN400管道和工艺阀门很大，一时难以判断阀门开度。从离心泵特性可知，离心泵扬程和流量有一定关系，上述情况就是离心泵流量太大，扬程太小。关小离心泵出口阀，离心泵出口压力指示上升，到0.4MPa，差压变送器检测流量正常。所谓差压变送器不能开表的原因，实际上是水流量太大，远远超过设计流量值，流量指示自然到最大值了。

故障处理  关小离心泵出口阀，增加系统阻力，改变流量与扬程的关系，使泵出口流量达到设计值，只要工艺达到设计值，仪表也就指示正常了。

物位检测仪表故障处理

3.1  液面系统的故障判断

液面系统如图3—1所示。

（1）液面记录值跑向最大或最小，可先对照一次表。如一次表正常，则为二次表故障；如一、二次表一致，则手控制调节阀检查液面有无变化。有变化一般为工艺原因，无变化一般为仪表问题。

（2）带负迁移的仪表示值跑到最大，应怀疑负压侧漏；有气相压直接引到负压侧的仪表示值跑到最小，应怀疑负压侧集液罐液体上升过高。

（3）记录针波动很快，一般可能是参数整定不当、一次仪表振荡或仪表信号管路侧漏等；如波动缓慢，一般为工况原因。

（4）如怀疑仪表为假液面指示，可将系统切手动，工艺、仪表人员共同用标准压力表测出气相压力进行分析。

3.2  液位指示不正常

故障现象  液位指示不正常，偏高或偏低。以电动浮筒液位变送器为检测仪表。

首先要了解工艺状况、工艺介质，被测对象是精馏塔、反应釜，还是储罐（槽）]反应器。用浮筒液位计测量液位，往往同时配置玻璃液位计。工艺人员以现场玻璃液位计为参照，判断电动浮筒液位变送界指示偏高或偏低，因为玻璃液位计比较直观。

有关液位(物位)检测故障判断思路详见图3—2。

3.5 安装不妥引起灵敏度降低

故障现象  工艺反映此液位检测迟钝，并致使操作人员错觉即液位升高，反使差变输出下降。

故障分析  由于安装不妥引起检测迟钝和错觉，即液位升高，仪表示值反而下降，液位降低，仪表示值却升高。

某甲醇精馏塔塔底液位检测系统，见图3—3，差压变送器正、负压导压管经一定时间均能充满蒸汽冷凝液，现从图3—3(a)逐一进行剖析。

（1）Δp=p+­－p－＝hρ＋p气－(Hρ＋p气)=(h－H)ρ＝hρ－H＝B－Hρ

a．当H=0时，则Δp= hρ=Δpmax  ，此式说明当液位最低，其差压却最大。

b．当H=h时，则Δp= 0=Δpmin，此式说明当液位最高时，其压差为最小。其限量值为：０～hρ(kPa)，其检测相对值δ为：

δ＝(Δp／Δpmax)*100％＝［Δ(h－H)／hρ］*100％

此式说明检测的相对百分数较少，其检测灵敏度较低。

（2） 如图3-3（a）所示，将正、负室调换，即液位最高点接负室，液位最低点接正室。

Δp=p+­－p－＝ (H－h )ρ＝ Hρ－B

式中B=hρ,为负迁移量。

a．当H=h时，则Δp= hρ－B=Δpmax  

b．当H=0时，则Δp= 0－B =Δpmin－B

其检测相对值δ为：

δ＝(Δp／Δpmax)*100％＝(ΔHρ /hρ) *100％

此式说明检测的相对百分数较大，则仪表检测灵敏度较大，其限量值为：０～hρ(kPa)。

两种情况的（H－Δp）迁移特性曲线如图3.3（b）所示。图中曲线为差压变送器正室接至液位顶部，负室接至液位底部；曲线为差压变送器正室接至液位底部，负室接至液位顶部。

从以上“（1）、（2）”分析得出以下结论：

a. 差压变送器正、负室检测液位时，与设备的顶部相连或底部相连，不但影响检测的灵敏度的百分值，而且还确定其差压变送器是正迁还是负迁，从而具有不同的迁移特性曲线；

b. 迁移只是同时改变量程的上、下限，而不改变量程的大小；

c. 安装是否妥当、是否正确，将引起检测灵敏度的百分值，因而引起检测故障。

故障处理  将差压变送器的正压室接至液位底部，负压室接至液位上部。按图3-3（b）的H－Δp特性曲线进行迁移，从而提高检测系统的灵敏度，消除了工艺人员的错觉：即液位H↑→Δp↓→表示值下降。这样，H ∞ Δp，其特性曲线图如图3-3（b）的特性曲线。

3.7 差压液位计负相灌液的处理

故障现象  负相导压管灌液。

故障分析  造成负相灌液的原因可能有两种：一是由于氨水浓度变化过大造成仪表虚假指示，实际液位控制过高；二是由于开停车时系统不稳定，手控操作造成。两种情况在生产过程中都都难以避免，为了保证仪表的稳定运行。采取措施防止灌液成为为解决问题的关键。

故障处理  防止负相导压管灌液最简单的方法，是向上移动负相取压点的位置，但有时因没有合适的设备开孔而难以实施。这时可以利用连通器法来进行。连通器法如图3—4所示，在负相导压管的上部加上一截倒u形管，u形臂的高度以超过设备内液位可能达到的最高液位0.5m为宜，也可以根据设备压力、导压管长度，利用理想气体状态方程算出合适的高度。如果负相取压口里离塔顶不远，一般取u形管高过塔顶即可。

该表经此改进后，再没有发生过负相灌液的问题，后来工艺人员反映不美观。又在大修时将取压口上移到了放空管道出口阀前，也取得了满意的运行效果。

差压变送器故障处理

5.1 仪表引压导管堵塞

故障现象 在催化剂生产过程中，需要测量浆液的压力和流量，虽然引压导管很短，但仪表使用一段时间后，常发现被堵塞，从而引起仪表输出变化缓慢，甚至不变。

分析和措施  在生产过程中，常遇到被测介质内含有固体悬浮颗粒或粉末，时间久了，有的还会固化，引起引压导管堵塞，使测量无法正常进行。在这种情况下，不能用通常的引压管仪表，而要用隔膜式压力表或远程法兰式变送器。远程法兰式变送器虽然价格较贵，但由于不用引压导管，所以不存在堵塞问题；法兰膜盒面积大，较易清除被测介质，并能承受较高的温度。所以现在用得十分普遍。它除了用于测量含有悬浮颗粒的浆液、过于粘稠、易于冻结、固化、结晶的介质外，还常用于引压管中的气体较易出现凝液，或液体介质中较易出现气化的场合，因为这些场合中的介质，若用普通仪表测量，则会使导管中的静压变化而引起仪表输出不稳。

对于需要保持卫生的食品生产或在两个批量中间需要冲洗的工艺过程，也常使用法兰式变送器。

 5.2 差压变送器高低压导管接反

 故障现象  有一流量测量系统，一次组件为孔板，差压变送器为测量仪表。当系统投运时，差压变送器的输出不但不上升，反而跑零下。

 分析判断  用节流孔板和差压变送器配套的流量测量系统投运时，仪表输出跑零下，这可能有以下原因：

 (1)变送器高压导管堵塞或泄漏；

 (2)变送器高低压导管接反；

 (3)工艺管道内的介质流动方向相反；

 (4)变送器有故障。   

 经检查，变送器是好的，输出能随差压信号的变化而变化，导压管也无堵塞和泄漏，而是高低压导压管接反(介质流向相反，也可看作导压管接反)。    

 处理措施  处理高低压导压管接反的问题，对于以往的气动变送器和某些电动变送器来说是比较困难的，需要重新安装，需要动火，特别对于正在投运的工艺装置和装有保温伴热的仪表系统，更是一件麻烦的事情。

 但对于智慧变送器来说，处理高低压导管接错的办法就比较简单，可以有多种方法。例如：   

 富士FCX-A／C 系列智能变送器就有两种。   

 （1）改变检测部件和传送部件间的相对位置和导压管接口。FCX-A／C 系列变送器的高压导口和低压导口各有两个，它们是可以互换的。若前面一个导口接导压管，则后面一个导口接排液放空堵头，因此，只要将检测部件和传送部件的相对位置转动180·，并把导压口改在另一个即可。

改变检测传送两部件的相对位置时，先要把传送部件内的扁平电缆的接头拔下来，然后再松开外部的两个内六角固定螺钉进行转动，切不可不拔电缆即行转动，这样会把它拉断；

（2）改变正反作用接片位置。以往的变送器只有一种作用，即差压信号增加，仪表的输出也增加，常称它为正作用。但对于FCX—A／C变送器来说，还有反作用，即差压信号增加，仪表输出下降。选择正反作用的方法是改变接片的位置，所以如果导压管接反，则只要将表内的接片由正作用“NOR”位置改在反作用“REV”位置即可。

改变正反作用接片的位置时，先卸下带有显示窗的表盖，松开两个固定显示板的螺钉，卸下显示板，就可见到电路板上的接片，用手将它轻轻拔下，插入所需位置。

横河EJA系列变送器处理导压臂接反的方法也有两种：

(1)EJA高低压导管界面也各有两个，所以如前对FCX-A／C介绍的那样，如果高低压导管接错，只要将检测部件和传送部件的相对位置转动180º即可；

(2)EJA还可以用软件的方法，在参数选择页“D45：H／LU SWAP'’中，若选择“NORMAL”，则右侧为高压导口，左侧为低压导口；若选择“REVERES'’，则高低压导口相反。

不过这种方法不能改变膜盒组件上的“H”和“L”标牌，所以在使用时应注意：原先“ H”是代表高压侧，“L”是低压侧，而现在正好相反。

5．3  智能变送器的线性不好

故障现象  校验富士公司的FCX—A／C智慧变送器时，发现它的线性不好，具体校验数

据如下：

输入      0             50％          100％

输出     3．990mA      12．040mA    19．984mA

误差     - 0．06％       0.25％        - 0．1％

该智慧变送器的允许误差是±0.1％，但从上面的校验数据看，输入50％时的误差为0.25％，超过了允许值。由于零点和终点都是负误差，所以靠增减量程和升降零点，都无法使误差调在允许范围。

分析判断  有的时候，不合格的仪表可以靠增减量程和升降零点来使其合格，但本仪表不行，因为中间点的误差太大，所以靠调零点和量程是不能把仪表调合格的。

智慧变送起的精度好坏，决定于两个因素：一个是敏感组件的线性，另一个是电子转换电路的精度。富士公司FCX—A／C是电容式仪表，测量膜片在工作过程中的最大位移仅为4um；所以敏感组件的线性是很好的。加上电子线路是由微处理器为核心部件构成．因此仪表的精度很高，一般情况下，都能调到±0．1％误差以内.

调整方法  智能仪表的精度不好，多半是敏感组件有问题，所以很难调整过来。但有的时候，可以调A/D转换电路来进行补正，不过补正的量不是很大。FCX—A／C的A/D转换电路的调整，即

仪表的线性调整方法如下：

（1）接好智能变送器的校验线路(见图5-1)。   

5.12 差压变送器开表后无指示

一块高压蒸汽流量变送起器，开表后无指示，过了好久，流量指示才慢慢升起来。

原因分析  开表未按操作程序操作，将隔离液冷凝水全部冲跑，高压蒸汽引进变送器膜盒内，影响变送器正常工作。

通常在高压蒸汽或有腐蚀性介质的系统，为防止变送器膜盒被损坏，一般均冲有隔离液，对于蒸汽系统而言，隔离液就是冷凝水，当差压变送界的三阀组上平衡阀被打开后，若同时打开了三阀组上高压侧和低压侧的截止阀，引压管内原已存在的冷凝液会因差压的作用

而被冲入蒸汽管道，使高温蒸汽进变送器膜盒，变送器的温度太高将导致测量失真，甚至导致变送器损坏。对这一类系统开表一定要按正确的操作步骤进行。

5．13  差压变送器开表输出下限值

对变送器排污检查，正负压侧均有介质排出，检查变送器并无问题。最后再次排污检查，发现正压侧根部阀因开度太小结晶堵塞所致。

原因分析  根部阀开度太小，易结晶的苯菲尔特液因天冷结晶堵塞了正压侧根部阀，然而第一次排污时，排污堵头开启时间不够长，排出的介质是积留在引压管中的苯菲尔特液，因而错误地认为正压侧引压管并未堵。

 5．14  差压变送器输出值长时间不变

一台苯菲尔液液位变送器，工艺反映该表显示值长时间无变化，对变送器正压侧进行排污检查，发现正压侧引压管内苯菲尔液因天冷而结晶堵塞。对引压臂做疏通处理后，液位显示正常。

原因分析  苯菲尔液在温度降低后，其饱和溶解度下降，溶液析出晶体，常常导致变送器引压管堵塞，变送器正常工作一段时间后，若正压侧引压管堵塞．正压侧感受不到容器的压力变化，因而测量值保持不变，造成检测失真。

5．15  液位差压变送器开表输出上限值

检查发现，进行过负迁移的该表，负压侧的迁移液被排掉了，致使变送器输出上限值。重新加入迁移液后，该表恢复正常。

原因分析  该系统如图5-9所示

(1)变送器校验时

 当液位指示0时， Δp0=h1γ0－h０γ0

当液位指示100％时    Δp100%=h1γ+ hxγ－h0γ0

 当液位指示0时   Δpx=h0γ－h０γ0

(2)如果迁移液被排放，在液位为 hx 时：

变送器此时的差压     Δphx=h0γ+hxγ

由式(1)和式(2)两相比较，可以看出，在负压侧没有迁移液的情况下，变送器检测到的差压，会超出较表量程 h０γ0的差压。因此，变送器的输出必然会偏大。当Δphx >Δp100% 时，变送器输出值指示液位上限。

5.32  压力变送器故障一例

故障现象  PT-06005是某厂液压站测量油压的一台电容式压力变送器(量程0~25MPa)，测量电流信号4~20mA送DCS，既显示同时又转换为开关信号，控制油泵的起动，使油压保持在14～17MPa之间。

工艺人员反映现场油压表在13MPa左右，油泵仍然不起动，但是主控指示在14．3MPa，现场测量变送器的电流信号为12．3mA，经折算与现场压力表指示相符，在DCS安全栅前测量为12．96mA与主控相符．即高于14MPa，故油泵仍然不起动。为什么同一回路中却有两种电流值呢，在打开现场接线盒测量回路与变送器输出一致，接线盒却很潮湿。在断开回路测量导线间绝缘电阻仅为300kΏ左右。

故障分析  电容式压力变送器虽然原理结构比较复杂，但在测量回路中可以等效为一随测量值变化而变化的可变电阻，如图5—14所示。由线间绝缘电阻R降低，致使回路等效电阻R等  = R变 //R绝 降低，R绝 产生分流作用，使得A>A´ ，出现上述同一回路两种电流值的情况。

故障处理  吹干接线盒，更换备用线后，恢复正常。

要加强现场接线盒、变送器引线孔等处的防雨、防潮工作。检修时，注意检查线间绝缘电阻是否符合要求。

5.33 液位差压变送器波动

故障现象  尿素系统测中压吸收塔(C101)液位变送栅LT09302指示持续波动。如不及时处理甚至会导致整个系统停车。LT09302所用测量仪表为带正负向导压管的1151型差压变送器，测量对象为C101密闭容器，测量介质为碳铵液，被测参数为液位。为防止碳铵液结晶堵塞，向正负向导压管持续加高压冷凝液作为冲洗液。

故障分析  工艺本身原因，即测量介质波动引起液位的变化。经工艺人员确认，非此原因；三阀组中平衡阀内漏。打开高压阀，关闭平衡阀与低压阀，打开低压侧排污阀未能排出液体，此情况排除；变送器阻尼调整不当。经调整后仍然波动。拆回变送器重新校验，看膜片是否损坏，经校验一切正常。回装变送器，手模冲洗水阀，发现有振动感，怀疑为冲洗水不稳。因冲洗水引自蒸汽冷凝液冲洗泵Pll0，其操作压力为2.46MPa，温度为120ºC，这种条件下，如P110打压不稳，冲洗水极易汽化，这样导压管中会存有大量小汽柱，使导压管引压不稳，造成变送器轴出波动。

故障处理  将冲洗水加入导压管(Ø 12，长为1．5m)的部位，由原来的中部移至导压管根部与Ø24管的结合部，用三通相连。 Ø 24管长为0.1m与C101焊接在一起。这样冲洗水即使有气泡也不会向导压管中扩散。同时也防止了碳铵液结晶堵塞。处理后变送器指示正常。

温度检测仪表故障处理

6.1 温度系统的故障判断

对温度系统(图6-1)而言，应注意两个特点：一是普遍采用电动仪表，二是温度滞后较大。现以XXD、XWD型仪表为例。

（1）指针突然跑到最大或最小，一般为仪表原因。因为温度测量滞后较大，不可能“突变”其中以热电阻引线断路、放大器失灵居多。

（2）记录指针快速振荡，一般为仪表原因。如PID参数整定不当等。

（3）记录指针大幅度波动，如当时工况有大变化，一般为工艺原因；如当时工况无大变化，一般为仪表原因。此时可将调节器切手动。若波动大大减小，则为调节器故障，否则为记录放大器故障。

（4）如出现仪表记录线笔直、曲线漂移等异常现象，则应怀疑是否是假指示。仪表人员可拨动测量拉线盘，看上下行是否有力矩：如有力矩，则屑正常；如无力矩或力矩太小，则属仪表原因。

（5）如工艺人员怀疑温度值有误差，通知仪表人员检查时，可先将调节器切手动，对照有关示值协助判断，必要时可用标准温度计在现场同一检测位置测试核对。

（6）如温度记录值无大变化的前提下，调节器输出漂移或输出电流突然最大或最小，一般为调节放大器失灵或输出回路问题。

（7）如调节节输出电流回不到零点或有较大反偏差时输出反而增大，为调节器问题。

6.3 热点偶常见故障原因及处理方法

故障现象  该点为铂电阻体。检查发现是接线端子松动，上紧后恢复正常指示值。

      故障分析  热电阻线路原理如图6—3所示。

（1）若端子3接触不好，其接触电阻增大，UA升高，UAB增大，所以温度指示会偏高。

（2）若端子2接触不好，则UB升高，UAB减小，则温度指示会偏低。

6.26 DBW温度变送器故障检查

6.26.1 整机无输出电流

6.26.2 输出电流大于10mA，调量程电位器不起作用

6.26.3 输出电流过小

6.26.4 输出电流抖动

6.26.5 线性超差

调节器故障处理

  8．1  KSM调节器IM灯亮

故障现象及处理  一段炉工艺天然气流量调节器切为手动控制，拆变送器校验时，燃料天然气流量调节器KSM的IM灯亮，揿复位按钮R无效，调看自诊断显示为输入异常。变送器校完重新接好线之后，揿R键IM灯照样不灭．后拔下电源单元再重新插上，揿R键IM灯灭，KSM投入自控。

故障分析  究其原因是引了一路前馈信号到天然气系统，当原料气信号断路时，燃烧调节器输入异常，进入联锁手动状态。后虽接线恢复，但状态不能翻转，只好拔掉电源，让调节器重新启动。

8.2  KSS调节器不能投自动

故障现象及处理  KSS调节器在校验之后，重投运时IM灯亮，复位不灭。自诊断显示检查是22号开关置上边位置了，将其设置到下边位置，按R键，IM灯灭，KSS投入自动运行。

故障分析 22号开关是零位/量程调整选择开关，置上边为零位调整，置下边为范围调整，正常运行时必须置下边，否则CPU将停止工作。

8．3  KSS失电

故障现象  运行中的KSS突然失电，面盘指示灯全灭，指针一齐到零，操作工急赶现场准备将调节阀打手轮操作，到现场一看调节阀处正常开度。

故障分析 失电原因是保险丝熔断。除主电源供KSS各部分用电外，还有一路辅助电源供手操单元使用，跟踪型手操器在电源失电后，还将保持主调节器失电前输出值，所以阀位不变。

8．4  KSMA灯闪不能切换

故障现象  一台KsM调节器在运行中A灯突然闪烁起来，操作工切入手动控制，可是切换无效，通知仪表工。

故障分析 其实属于正常现象，该调节器组态时，用了切换模块，设置有跟踪状态，当调节器处于跟踪状态时面盘上的状态灯则会闪烁，这时按M、A、C键均无效，即不能切换。

8．5  KSM调节器不能自动控制

故障现象  一台KSM调节器在修改组态后重新投入使用时，按R键，IM灯不灭，不能投手、自动控制。

故障分析  经查是忘记把备用手操器旁路开关从Standby(备用)位置切回normal(正常)位置，故KSM不能投入使用。

8．7  参数整定引起调节器输出波动

故障现象  在整定参数时，未将调节器切为手动控制。致使其输出波动。

故障分析  调节器的比例、积分、微分调节作用，是靠改变运算放大器的回馈阻容组件数值得以实现的。而阻容组件的调整是一挡一挡的有级调整，整定参数时R．C的阶跃变化必然产生输出阶跃变化。调节器在线运行时，若需整定参数必须将其切为手动控制，最忌讳自动运行时参数整定。

8.10  调节器取表引起报警

一次将调节器取回校验，在取表过程中插上备用手操单元，忘了把切换开关打到旁路操作位置，就把调节器拔下。拔下后马上流量低报警。此时仪表工醒悟，马上将切换开关拨到旁路操作位置，才避免了一次事故发生。

8．11  调节器拆线报警

开车初期在检查处理故障过程中，准备更换调节器底座，刚拆下接地线，报警齐鸣，赶快接好接地线，幸免事故发生。

故障分析  其原因是系统电源供电设计不合理。为减少布线，一个供电回路中的若干块仪表的接地线采取串联连接，当其中一块表接地线拆掉之后，所有接地线断开。借停车机会改正供电线路，避免类似事故发生。

8．12  温度控制调节器失控

故障现象及处理  发现温度调节器测量、输出表头均指示50%（测量输出均是±0.5mA表头），调节无效。操作工立即赶到现场发现调节阀已全关，急忙打手轮控制，打开调节阀。检查发现调节器保险丝烧断所致，更换新保险丝，恢复正常。

故障分析  无供电，调节器输出、测量均无，表头无电流均指示50％，调节器断电失控，所以调节阀全关。

调节系统故障处理

11.1 简单控制系统故障判断

故障现象  控制系统不稳定，输入信号波动大。以流量简单控制系统为例，控制系统由电动差压变送器、单回路调节器和带电气阀门定位器的气动薄膜调节阀组成。

在在处理这类故障时，仪表工应很清楚该流量控制系统的组成情况，要了解工艺情况，诸如工艺介质，简单工艺流程，是加料流量还是出料流量．或是精馏塔的回流量；是液体还是蒸汽。处理故障步骤详见图11—1。

11．2  均匀串级调节系统发散原因

如图11—2所示的工艺塔系均匀串级调节系统，工艺要求当液位L↑→阀门开大，其调节阀PO动作方向为关小。

故障现象  开车过程中发现，当液位L↑→调节阀关小，不符合工艺要求。

故障分析  在自控系统中叫做发散调节，轻的影响生产，重则将产生爆炸事故。

从故障现象看，绝大部分是调节器的动作方向、调节阀的动作方向，不符合工艺要求而造成的结果。经查主调LC的动作方向为INC、副调FC的动作方向为DEC。现对此液位、流量均匀串级调节系统做进一步的分析；当液位L↑→LC输出↑→FC的输出↑→FO调节阀关小→液位L↑。这是正回馈的调节过程，这种过程与自动调节系统的特点相违背，最后无法进行生产。

故障处理  将副调FC的动作方向DEC改为INC，即为正常。如图11-2中FC为“（INC）”所示。

11.8调节阀口径小的故障

故障现象  调节系统在运行中，发现当偏差大时，阀开度达极限值时，难以进行自动调节。

故障分析  在调节系统的设计时，由于工艺条件所提供的技术数据不准确，或由于计算调节阀的流通能力有差错等，引起调节阀口径选择过小，而造成调节系统无法进行调节。装置在生产过程中无法更换调节阔，应急的办法是打开调节阀的旁通，使其部分恒定调节量自旁通阀通过，其过渡过程曲线如图11—9所示。这就相当于晶体管电路中的静态工作点的设置(直流分量)，故放大器的输出即为直流和交流信号的迭加。

故障处理 据系统情况，使调节阀的旁通有合适的开度，以适当的旁通量来补充系统的调节量。待装置计划检修时更换口径合适的调节阀。

11．10 电Ⅲ调节器动作失灵

故障现象  调节器有偏差，但无积分输出，如将积分时间设置在1* 0.3处时，方有积分动作。如图11—11所示。

故障分析  由于积分时间的设定电位器处在高阻值一段位置时接触不好，因而即使调节器存在偏差，前部的偏差比例输出传不到后部的积分电路，故积分运放的输入回路相当于开路状态，因而积分运放的输出保持原值。此与调节器处于软手动位置相似，即使有偏差存在，其输出无变化。如改变电位器R1内电刷片位置时，此时接触又良好，积分才有输出。

故障处理  清洗电位器，调整电刷片压力，看是否接触良好，是否则需更换电位器。

11．11串级调节系统中，副调的外给定针突然下跌

故障现象  此串级系统的主调为蒸汽压力调节器的输出是正常，其输出和压力管道的流量信号经微分加法器后至流量副调的外给定。发现外给定针突然下跌，但主调输出却是正常。   

故障分析  此系统与一般串级不一样，因在主调的输出和副调的外给定通道，加一个具有前馈作用的微分加法器相加后输出作为副调的外给定。上述故障是由于微分加法器的保险丝接触不良，引起断电。虽然主调有输出，但微分加法器无电源，其输出为零，从而副调的外给定针下跌。

故障处理  设法或更换保险丝使其接触良好，故障即可消除。

11.13  串级均匀控制系统投运时，主参数稳定，而副参数波动较大

故障现象  某串级均匀控制系统(如图11—13)在投运时发现，主参数液位稳定在定值，而副参数波动较大，给后续工序造成较大干扰。

故障分析  均匀控制系统通常是对液位和流量两个参数同时兼顾，通过均匀调节，使两个互相矛盾的参数均保持在所允许的范围内波动，即两个参数在调节过程中都应该是缓慢变化的，而不应该稳定在某一恒定值上。

发生以上情况显然是控制参数整定思路及方法不对造成的，应按如下思路及步骤整定各控制器参数。

(1)将液位控制罪的比例度调至一个适当的经验数值上，然后由小而大地调整流量控制器的比例度，同时观察调节过程，直到出现缓慢的周期衰减过程为止；

(2)将流量控制器的比例度固定在整定好的数值上，由小而大地调整液位控制器的比例度，观察记录曲线，求取更加缓慢的周期衰减过程；

(3)根据对象的具体情况，适当给液位控制器加入积分作用，以消除干扰作用下产生的余差；

(4)观察调节过程，微制器参数，直到液位和流量两个参数均出现更缓慢的周期衰减过程为止。下载本文