仪表系统常见故障分析处理

朱志强,陈高明,徐萌刚(中国运载火箭技术研究院,北京100076)

仪表系统常见故障分析处理

朱志强,陈高明,徐萌刚
(中国运载火箭技术研究院,北京100076)

摘要:仪表系统的正常运行对厂房进行安全生产及提高经济效益有着很大的影响。文章主要对仪表系统的常见故障进行分析，并对其处理的措施进行了探究。

关键词:仪表系统;常见故障;分析处理

随着社会科技的不断进步，为了保证电力系统的运行安全，仪表系统的故障处理也受到了更多的关注。因此必须做好仪表系统的故障的预防及解决的措施，提高仪表系统的可靠性。

1仪表常见类型及故障分析步骤

1.1仪表的常见类型

仪表系统中比较常见的仪表有测温仪表，测压仪表、流量仪表等。测温仪表的主要设备是热电偶温度计，其主要由连接导线、感受件、显示仪表等组成，其主要用于测量生产中温度超过五百摄氏度的介质。测温仪表主要是通过感受热电偶的高低进行数据的测量。测压仪表根据测量的介质可以分为波纹管压力计、隔膜压力表、膜盒微压计、OEM型压力传感器等类型。其主要是在系统运行时提供压力数据，保证系统的安全运行。流量仪表的检测设备主要是容积流量计，其主要是利用流量计的转子的传动进行计数，进行排放量和体积流量的测量。流量仪表中有一种差压式流量计，其主要是测量流体在处于流动状态时的流速和差压。测量的数据会传输给系统，由系统进行调节。̓̓流量仪表还有一种微型数字流量计，其主要是通过数字量来显示单位流量，并将信息传输到系统中。

1.2仪表常见故障分析步骤

仪表有很多种，因此在进行仪表故障的分析时首先应仔细研究仪表系统的设计方案，熟悉仪表系统的结构、特点、参数、性能等。在针对具体的仪表系统故障的分析时，检测人员应向现场的操作工人了解仪表系统的情况和生产状况，并对故障仪器的记录曲线进行综合分析，进行仪表系统故障原因的确定。观察分析记录曲线，若曲线是一条不变化的线，或者之前的记录曲线是变化的，却突然不变化，那么这个故障很可能是仪表系统出现故障。这时可以对现有的工艺参数进行人为改动，并查看曲线的变化情况。若仍不变化，则可以判断仪表系统出现了很严重的故障，若曲线能够正常变化，则说明仪表系统没有特别大的问题。当改变工艺的参数时，若记录曲线发生突变或者跳到最小或最大，基本可以确定出现故障的是仪表系统。若产生故障时，仪表的记录曲线没有出现异常，并保持正常状态，而一旦发生波动，记录曲线变的毫无规律或者难以控制，并且有可能无法控制手动操作，这可能就是由于工艺操作系统造成。如温度仪表系统故障的分析，温度仪表系统的测量数据滞后较大，一般不会发生突然的变化，当温度仪表的指示值突然达到最大或最小值时，可以确定仪表系统发生故障，其故障的原因可能是补偿导线、热电偶断线后者放大器失灵等情况造成的。当温度控制仪表出现指示值快速振荡时，可能是由于PID参数调整不当导致的。若指示发生大幅缓慢变化，则可能是因为工艺操作的变化导致，若工艺操作没发生变化，则可能是仪表系统本身出现故障。压力控制仪表系统的故障分析，若其指示出现死线状况，应先检查测量的引压导管系统中是否发生了堵塞现象，若没有出现这种问题则检查压力变送器的输出系统，若有变化，可以确定是控制器的测量指示系统出现了问题。

2仪表系统故障原因、特征及解决措施

图1　环境因素中各部分所占的比重

图2　仪表常见故障中各因素所占的比重

2.1人为因素导致的故障及解决的措施

一是人为损坏，主要是在进行仪表的检修时，有的工作人员职业意识不足，导致了仪表及仪表电缆的损坏。并且有时在检修过程中还会出现仪表部件被盗的情况。对于这些情况，在检修之前应让检修人员和仪表控制人员进行沟通和联系，并让其在检修的过程中相互紧密配合，并在现场加强对设备的防盗管理，避免发生设备失窃的情况发生。有的设计人员在选择仪表的过程中，对实际的工作状况不了解，选择的仪表不合理，并且安装的方法也不够规范，导致仪表在日常的工作中出现一些不必要的故障。因此工作人员应当在选择前根据仪表

正常运行的仪表发生故障的原因一般有人为因素、环境因素及自身因素。其中人为因素包括人为损坏、设计安装及维护不当。环境因素包括密封、振动、腐蚀及非人为损坏。自身因素指仪表自身存在的问题。根据有关统计表明，环境因素是引起仪表系统的主要因素，其次是人为因素，最后为仪表自身因素。其中环境因素占总体故障因素的百分之四十三，人为因素占百分之三十三，自身因素占百分之二十四。的具体情况进行，并且应提高自身的技术改造，优化仪表的设计和安装。有的维护人员专业技术不过关，并且在操作过程中出现失误造成故障发生。并且有的维护人员责任心不够强，在维护的过程中态度不够严谨，导致在维护的过程中做的不够完善留下隐患。对此，需要提高维护人员的职业素质，对其进行定期的规范性的培训，让维护人员掌握完善的专业知识和技术，并掌握工作过程中的规范的操作流程。同时提高维护人员爱岗敬业精神和积极进取的工作态度，保证仪表系统的维护工作能够更加高效的完成，提高仪表系统运行的可靠性。

2.2环境因素导致的故障及解决的措施

一是密封故障，若现场仪表的电缆的进口处的密封性不符合标准，就会导致雨水、粉尘及潮湿气体等通过电缆进口处的缝隙进入仪表系统的内部，这些情况会影响仪表系统的正常工作。并且若发生渗漏状况，还可能会对仪表中的电源造成破坏。同时导致仪表系统出现不良的运算，甚至出现生锈的情况。密封故障出现的原因主要是由于仪表电缆接口处缺少密封的接头。导致接头缺失的情况时：订制货物的时候就缺乏密封接头的配置；订制的货物配置了密封的接头，但因为某些原因没有进行安装；进行了密封的安装但没有扣紧相应的接插件或密封的卡套没有拧紧；接头内用于密封的橡胶圈和电缆不能匹配，并没有进行及时的更换，只进行了简单的安装，使得其密封效果低，造成密封故障。针对这些原因，需要采取相应的措施进行解决。在设计过程和订制货物时，相关人员应仔细检查设备的密封接头处是否存在，并注意其密封接头是否良好，同时进一步的检查密封接口处的尺寸是否符合标准。在仪表设备的密封接头的安装中，必须采用严谨的工作态度，安装相关标准进行科学的安装，并在安装完成后检查接头拧紧的程度。同时若因特殊状况无法达到严格的密封标准，可采用硅胶、聚氯乙烯等类似的东西进行接头的密封处理。并且还应注意若仪表设备处于较湿润的环境中时，需要定期的拆卸缠绕在仪表上的塑料布，保证其能够进行良好的通风和透气。同时可以将仪表盖打开，清除仪表中的冷凝水。仪表有时会因为振动而出现故障，如仪表间接线不良；仪表周围的固定螺丝出现松动，卡套发生不牢固现象；焊口处有裂缝等。针对这些情况，可以适当增加橡胶垫和支撑架，并且为了防止松动，可以给所有的螺丝配置具有防松动特性的弹簧垫片，并且应做好日常的巡查工作，及时拧紧螺丝和固定卡套，并通过机组维修，进行仪表位置的合理调整。在电力系统中，很多金属外壳的仪表设备容易受到腐蚀，由于腐蚀的影响导致螺丝生锈使得仪表盖难以打开。对此，在进行仪表的设计和选择时应注意考虑腐蚀性，选择一些塑料外壳或者不锈钢的仪表外壳。至于非人为的损坏使得仪表出现故障，也即在生产过程中，因为某些异物或外部因素使得仪表被损坏，导致仪表故障的发生。如不明物体卡住了仪表的调节阀门等。虽然在仪表的日常运行中很少会出现这种情况，但其仍存在一些不确定性和不可预测性。因此工作人员应根据仪表的具体情况进行相应的检查，避免这些故障的发生。

2.3仪表自身的因素导致的故障及解决的措施

仪表自身存在一些质量问题而使得仪表发生损坏，这也是比较常见的仪表故障。在仪表系统的运行过程中，质量不过关的仪表设备会出现各种各样的问题。解决这一类的问题，在仪表的设计和选择阶段就应全面考虑好仪表的各个因素，并提出较高的质量要求，并根据实际情况选择适合实际情况的热控仪表，同时确保仪表的质量符合标准。

3预防仪表故障的发生及相关的管理措施

3.1预防仪表故障的措施

（1）应对仪表故障的预防给予充足的重视，在进行设计与建设的过程中应加强对机组中需要的仪表设备信号及精度的选择的重视。并且当其投入使用时，应重视对仪表的检测。并在仪表的工作中实时查看仪表的运行状况，并对仪表设备中存在的不足的地方采取合理的措施进行完善或更换，并且工作人员应保证仪表设备的运行环境良好。其次还应加强对仪表控制人员的能力的提高。提高工作人员的培训内容，不仅要包括增强其技能的学习，还应提高工作人员对仪表设备相关理论基础的学习，让其掌握仪表参数检测的基本原理，并熟悉仪表设备的调整和校对，实现对仪表设备的良好管理；（2）还可以通过比赛及参加考核的方式来提高工作人员提升专业知识和能力的积极性，还可以安排培训班和报告会等丰富学习者的见识和沟通；（3）还应整理好仪表检测的资料。仪表检测的资料是仪表检修的重要依据，并且这些资料时仪表进行检测维修的技术标准和技术依据。因此在进行系统的改造及仪表的更换时，应让一些专业的技术工作人员进行仪表资料的编辑，保证能够收集齐全的仪表资料，保证仪表资料的完整性，提高仪表设备的检修及维护的效率。

3.2加强仪表的管理措施

仪表的管理和维护需要安排专业的部门及人员有计划性的进行，并且在仪表系统的运行中需要安排职业素质高的人进行科学全面的检查，保证仪表系统的正常运行。并且对于比较精密的仪器，负责该仪表的相关人员不能随意的转借他人，并且负责人需要在仪表设备的使用过程中做好使用记录，并保证仪表使用后的完整保存。在进行仪表的检查中，相关工作人员应做好仪表的通电、除尘、性能、防水等的检测，并且应注意仪表运行的环境要清洁干净，同时还应注意禁止非工作人员乱动仪表，保证仪表系统的安全运行。同时应为仪器设备建立技术档案，档案的内容除了要包括仪表的技术资料，还应有仪表的管理、使用、维护、检修、校验等内容，并且使用部门应当配合好建立档案的工作人员的工作，做好大型精密仪表设备的建档工作。并应重视大型仪表设备的技术改造，科学合理的安排人力、财力及物力的分配，有计划的进行设备的改造。还应强化仪表设备的检查，应设置专门的设备安全检查人员，对仪表设备的使用及保存进行评价和指导，同时应定期检查仪表设备，及时发现存在的隐患，保证仪表设备的安全稳定的运行及工作人员的安全。

4结语

造成仪表系统出现故障的原因有很多，负责仪表系统的相关人员应采取合理的措施进行仪表系统的故障的分析，及时高效的查找出仪表系统出现故障的根源并进行合理的解决，同时应做好相应的预防措施，保证仪表系统的正常运行，提高其相关生产的经济效益。

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