流量儀表在石油化工行業的選型及故障分析、排除
來源：天津克爾森科技有限公司
2019年11月13日 09:56
導讀】為了提高石化行業流量儀表測量的精度和速度,以幾種常用的流量儀表為參考,深入探討了其在石化行業中的合理選型、使用特點和具體應用,從而為石化行業流量儀表科學選型和正確使用提供參考。
近年來,隨著流量測量技術和自動化儀表的研究、開發不斷深入,流量儀表在石化工業生產和計量過程中發揮著非常重要的作用。
一、四大測量參數儀表控制系統故障分析步驟
1.溫度控制儀表系統故障分析步驟
分析溫度控制儀表系統故障時，首先要注意兩點：該系統儀表多采用電動儀表測量、指示、控制;該系統儀表的測量往往滯后較大。
(1)溫度控制儀表系統指示出現大幅緩慢的波動，很可能是由于工藝操作變化引起的，如當時工藝操作沒有變化，則很可能是儀表控制系統本身的故障。
(2)溫度控制儀表系統指示出現快速振蕩現象，多為控制參數PID調整不當造成。
(3)溫度儀表系統的指示值突然變到較大或較小，一般為儀表系統故障。因為溫度儀表系統測量滯后較大，不會發生突然變化。此時的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補償導線斷線或變送器放大器失靈造成。
(4)溫度控制系統本身的故障分析步驟：檢查調節閥輸入信號是否變化，輸入信號不變化，調節閥動作，調節閥膜頭膜片漏了;檢查調節閥定位器輸入信號是否變化，輸入信號不變化，輸出信號變化，定位器有故障;檢查定位器輸入信號有變化，再查調節器輸出有無變化，如果調節器輸入不變化，輸出變化，此時是調節器本身的故障。
2.壓力控制儀表系統故障分析步驟
(1)壓力控制系統儀表指示出現快速振蕩波動時，首先檢查工藝操作有無變化，這種變化多半是工藝操作和調節器PID參數整定不好造成。
(2)壓力控制系統儀表指示出現死線，工藝操作變化了壓力指示還是不變化，一般故障出現在壓力測量系統中，首先檢查測量引壓導管系統是否有堵的現象，不堵，檢查壓力變送器輸出系統有無變化，有變化，故障出在控制器測量指示系統。
3.流量控制儀表系統故障分析步驟
(1)流量控制儀表系統指示值達到較小時，首先檢查現場檢測儀表，如果正常，則故障在顯示儀表。當現場檢測儀表指示也較小，則檢查調節閥開度，若調節閥開度為零，則常為調節閥到調節器之間故障。當現場檢測儀表指示較小，調節閥開度正常，故障原因很可能是系統壓力不夠、系統管路堵塞、泵不上量、介質結晶、操作不當等原因造成。若是儀表方面的故障，原因有：孔板差壓流量計可能是正壓引壓導管堵;差壓變送器正壓室漏;機械式流量計是齒輪卡死或過濾網堵等。
(2)流量控制儀表系統指示值達到較大時，則檢測儀表也常常會指示較大。此時可手動遙控調節閥開大或關小，如果流量能降下來則一般為工藝操作原因造成。若流量值降不下來，則是儀表系統的原因造成，檢查流量控制儀表系統的調節閥是否動作;檢查儀表測量引壓系統是否正常;檢查儀表信號傳送系統是否正常。
(3)流量控制儀表系統指示值波動較頻繁，可將控制改到手動，如果波動減小，則是儀表方面的原因或是儀表控制參數PID不合適，如果波動仍頻繁，則是工藝操作方面原因造成。
4.液位控制儀表系統故障分析步驟
(1)液位控制儀表系統指示值變化到較大或較小時，可以先檢查檢測儀表看是否正常，如指示正常，將液位控制改為手動遙控液位，看液位變化情況。如液位可以穩定在一定的范圍，則故障在液位控制系統;如穩不住液位，一般為工藝系統造成的故障，要從工藝方面查找原因。
(2)外貼式液位計和外貼式液位開關的指示和現場直讀式指示儀表指示對不上時，首先檢查現場直讀式指示儀表是否正常，如指示正常，檢查外貼式液位計和外貼式液位開關的探頭是否正常;若不正常，重新裝探頭，調試;重新校準使儀表指示正常。具體可以找到西安展航的外貼式液位計在石油化工儲罐液位測量應用過程中校準步驟進行操作。
(3)液位控制儀表系統指示值變化波動頻繁時，首先要分析液面控制對象的容量大小，來分析故障的原因，容量大一般是儀表故障造成。容量小的首先要分析工藝操作情況是否有變化，如有變化很可能是工藝造成的波動頻繁。如沒有變化可能是儀表故障造成。
以上只是現場四大參數單獨控制儀表的現場故障分析，實際現場還有一些復雜的控制回路，如串級控制、分程控制、程序控制、聯鎖控制等等。這些故障的分析就更加復雜，要具體分析。
二、現場儀表系統故障的基本分析步驟
現場儀表測量參數一般分為溫度、壓力、流量、液位四大參數。
現根據測量參數的不同，來分析不同的現場儀表故障所在。
1.首先，在分析現場儀表故障前，要比較透徹地了解相關儀表系統的生產過程、生產工藝情況及條件，了解儀表系統的設計方案、設計意圖，儀表系統的結構、特點、性能及參數要求等。
2.在分析檢查現場儀表系統故障之前，要向現場操作工人了解生產的負荷及原料的參數變化情況，查看故障儀表的記錄曲線，進行綜合分析，以確定儀表故障原因所在。
3.如果儀表記錄曲線為一條死線(一點變化也沒有的線稱死線)，或記錄曲線原來為波動，現在突然變成一條直線;故障很可能在儀表系統。因為目前記錄儀表大多是DCS計算機系統，靈敏度非常高，參數的變化能非常靈敏的反應出來。此時可人為地改變一下工藝參數，看曲線變化情況。如不變化，基本斷定是儀表系統出了問題;如有正常變化，基本斷定儀表系統沒有大的問題。
4.變化工藝參數時，發現記錄曲線發生突變或跳到較大或較小，此時的故障也常在儀表系統。
5.故障出現以前儀表記錄曲線一直表現正常，出現波動后記錄曲線變得毫無規律或使系統難以控制，甚至連手動操作也不能控制，此時故障可能是工藝操作系統造成的。
6.當發現DCS顯示儀表不正常時，可以到現場檢查同一直觀儀表的指示值，如果它們差別很大，則很可能是儀表系統出現故障。
總之，分析現場儀表故障原因時，要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化，這些都可能是造成現場儀表系統故障的原因。所以，我們要從現場儀表系統和工藝操作系統兩個方面綜合考慮、仔細分析，檢查原因所在。
其實，用排除法更方便，
1)只是現場顯示的儀表，懷疑顯示數據不正常，可根據工藝環境估計數據，相去太遠，就只檢查調較儀表就可以了
2)現場控制的儀表，懷疑顯示數據不正常，可將自動脫開，觀察，固定工藝條件的數據，可以判定采集數據是否正常。如控制結果不穩定，也先判定數據采集是否正常，方法同上，因為數據采集不正常，控制結果肯定不行。以上問題判斷完了，在檢查軟手動輸出的時候，執行機構是否正常開動。較后再調整PID參數
3)系統控制時，判定也應該如此，將各部分獨立后判定故障，很容易就找出問題。
【結束語】流量儀表的合理選擇十分重要，在石化行業中我們要以儀表的主要因素為切入點，結合流量儀表的主要選用原則，進行全面的介紹與分析研究。
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