
儀表出現問題,原因比較復雜,很難一下找到癥結,這時要冷靜沉著,分段分析,首先分析原因出在哪一單元,大致可分為三段:現場檢測、中間變送、終端顯示;同時還要考慮季節(jié)原因,夏天防溫度過高,冬天防凍;參與調節(jié)的參數出現異常時,首先將調節(jié)器轉換至手動狀態(tài),觀察分析是否調節(jié)系統(tǒng)的原因,然后再一一檢查其他因素。
無論哪類儀表出現故障,我們首先要了解該儀表所處安裝位置的生產工藝狀況及條件,了解該儀表本身的結構特點及性能;維修前要與工藝人員結合,分析判斷出儀表故障的真正原因;同時還要了解該儀表是否伴有調節(jié)和連鎖功能。綜合考慮、仔細分析,維修過程中要盡可能保持工藝穩(wěn)定。
一、現場測量儀表。一般分為溫度、壓力、流量、液位四大類
一) 溫度儀表系統(tǒng)常見故障分析
(1)溫度突然增大:此故障多為熱電阻(熱電偶)斷路、接線端子松動、(補償)導線斷、溫度失靈等原因引起,這時需要了解該溫度所處的位置及接線布局,用萬用表的電阻(毫伏)檔在不同的位置分別測量幾組數據就能很快找出原因。
(2)溫度突然減?。捍斯收隙酁闊犭娕蓟驘犭娮瓒搪贰Ь€短路及溫度失靈引起。要從接線口、導線拐彎處等容易出故障的薄弱點入手,一一排查?,F場溫度升高,而總控指示不變,多為測量元件處有沸點較低的液體(水)所致。
(3)溫度出現大幅度波動或快速震蕩:此時應主要檢查工藝操作情況(參與調節(jié)的檢查調節(jié)系統(tǒng))。
二) 壓力儀表系統(tǒng)常見故障及分析
(1)壓力突然變小、變大或指示曲線無變化:此時應檢查變送器引壓系統(tǒng),檢查根部閥是否堵塞、引壓管是否暢通、引壓管內部是否有異常介質、排污絲堵及排污閥是否泄漏等。冬季介質凍也是常見現象。變送器本身故障可能性很小。
(2)壓力波動大:這種情況首先要與工藝人員結合,一般是由操作不當造成的。參與調節(jié)的參數要主要檢查調節(jié)系統(tǒng)。
三) 流量儀表系統(tǒng)常見故障及分析
(1)流量指示值最小:一般由以下原因造成:檢測元件損壞(零點太低。;顯示有問題;線路短路或斷路;正壓室堵或漏;系統(tǒng)壓力低;參與調節(jié)的參數還要檢查調節(jié)器、調節(jié)閥及電磁閥。
(2)流量指示最大:主要原因是負壓室引壓系統(tǒng)堵或漏。變送器需要調校的可能不大。
(3)流量波動大:流量參數不參與調節(jié)的,一般為工藝原因;參與調節(jié)的,可檢查調節(jié)器的PID參數;帶隔離罐的參數,檢查引壓管內是否有氣泡,正負壓引壓管內液體是否一樣高。
四) 液位儀表系統(tǒng)常見故障及分析
(1)液位突然變大:主要檢查變送器負壓室引壓系統(tǒng)是否堵、泄漏、集氣、缺液等。灌液的具體方法是:按照停表順序先停表;關閉正負壓根部閥;打開正負壓排污閥泄壓;打開雙室平衡容器灌液絲堵;打開正負壓室排污絲堵;此時液位指示最大。關閉排污閥;關閉正負壓室排污絲堵;用相同介質緩慢灌入雙室平衡容器中,此時微開排污絲堵排氣;直至灌滿為止,此時打開正壓室絲堵,變送器指示應回零位。然后按照投表順序投用變送器。
(2)液位突然變小:主要檢查正壓室引壓系統(tǒng)是否堵、漏、集氣、缺液、平衡閥是否關死等。檢查引壓系統(tǒng)是否暢通的具體方法是停變送器,開排污閥,檢查排污情況(不能外泄的介質除外)。
(3)總控室指示與現場液位不相符:首先判斷是不是現場液位計故障,此時可以人為增大或降低液位,根據現場和總控指示情況具體分析問題原因(現場液位計根部閥關閉、堵塞、外漏易引起現場指示不準)??梢酝ㄟ^檢查零點、量程、灌液來恢復液位正常。如果仍不正常,可通知工藝人員現場監(jiān)護拆回變送器打壓調校。
(4)液位波動頻繁:首先和工藝人員結合檢查進料、出料情況,確定工藝狀況正常后,可通過調整PID參數來穩(wěn)定。具體方法是:調節(jié)閥投手動狀態(tài),先調整設定值與測量值一致,使液位波動平穩(wěn)下來,再慢慢調整調節(jié)閥開度,使液位緩慢上升或下降,達到工藝要求,再調整設定值與測量值一致,待參數穩(wěn)定后調節(jié)閥投自動。
總之,一旦發(fā)現儀表參數有些異常,首先與工藝人員結合,從工藝操作系統(tǒng)和現場儀表系統(tǒng)兩方面入手,綜合考慮,認真分析,特別要考慮被測參數和控制閥之間的關聯,將故障分步分段判定,也就很容易找出問題所在,對癥下藥解決問題。
二、現場控制儀表主要是閥類
閥類安作用和用途可分為以下幾種:
1 排氣閥:排除管道中多余的氣體,提高管道使用效率及降低能耗。
2 分流閥:分配、分離或混合管道中的介質。
3 安全閥:防止管道或裝置中的介質壓力超過規(guī)定數值,從而達到安全保護的目的。
4 止回閥:防止管道中介質倒流。
5 截斷閥:接通或截斷管道中的介質流通。
6 調節(jié)閥:調節(jié)介質的壓力、流量等參數。
現在主要介紹一下自立式調節(jié)閥和氣動調節(jié)閥。
一)、自力式壓力調節(jié)閥
1、自力式壓力調節(jié)閥工作原理(閥后壓力控制)
工作介質的閥前壓力P1經過閥芯、閥座后的節(jié)流后,變?yōu)殚y后壓力P2。P2經過控制管線輸入到執(zhí)行器的下膜室內作用在頂盤上,產生的作用力與彈簧的反作用力相平衡,決定了閥芯、閥座的相對位置,控制閥后壓力。當閥后壓力P2增加時,P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時,頂盤的作用力大于彈簧的反作用力,使閥芯關向閥座的位置,直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時,閥芯與閥座的流通面積減少,流阻變大,從而使P2降為設定值。同理,當閥后壓力P2降低時,作用方向與上述相反,這就是自力式(閥后)壓力調節(jié)閥的工作原理。
2、自力式壓力調節(jié)閥工作原理(閥前壓力控制)
工作介質的閥前壓力P1經過閥芯、閥座后的節(jié)流后,變?yōu)殚y后壓力P2。同時P1經過控制管線輸入到執(zhí)行器的上膜室內作用在頂盤上,產生的作用力與彈簧的反作用力相平衡,決定了閥芯、閥座的相對位置,控制閥前壓力。當閥前壓力P1增加時,P1作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時,頂盤的作用力大于彈簧的反作用力,使閥芯向離開閥座的方向移動,直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時,閥芯與閥座的流通面積減大,流阻變小,從而使P1降為設定值。同理,當閥前壓力P1降低時,作用方向與上述相反,這就是自力式(閥前)壓力調節(jié)閥的工作原理。
3、自力式流量調節(jié)閥工作原理
被控介質輸入閥后,閥前壓力P1通過控制管線輸入下膜室,經節(jié)流閥節(jié)流后的壓力Ps輸入上膜室,P1與Ps的差即△Ps=P1-Ps 稱為有效壓力。P1作用在膜片上產生的推力與Ps作用在膜片上產生的推力差與彈簧反力相平衡確定了閥芯與閥座的相對位置,從而確定了流經閥的流量。當流經閥的流量增加時,即△Ps增加,結果P1、Ps分別作用在下、上膜室,使閥芯向閥座方向移動,從而改變了閥芯與閥座之間的流通面積,使Ps增加,增加后的Ps作用在膜片上的推力加上彈簧反力與P1作用在膜片上的推力在新的位置產生平衡達到控制流量的目的。反之,同理。
二)、氣動調節(jié)閥
氣動調節(jié)閥就是以壓縮空氣為動力源,以氣缸為執(zhí)行器,并借助于電氣閥門定位器、轉換器、電磁閥、限位閥等附件去驅動閥門,實現開關量或比例式調節(jié),接收工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的控制信號來完成調節(jié)管道介質的:流量、壓力、溫度及液位等各種工藝參數。
1、氣動調節(jié)閥的分類。
氣動調節(jié)閥動作分氣開型和氣關型兩種。氣開型(Air to Open) 是當膜頭上空氣壓力增加時,閥門向增加開度方向動作,當達到輸入氣壓上限時,閥門處于全開狀態(tài)。反過來,當空氣壓力減小時,閥門向關閉方向動作,在沒有輸入空氣時,閥門全閉。故有時氣開型閥門又稱故障關閉型(Fail to Close FC)。氣關型(Air to Close)動作方向正好與氣開型相反。當空氣壓力增加時,閥門向關閉方向動作;空氣壓力減小或沒有時,閥門向開啟方向或全開為止。故有時又稱為故障開啟型(Fail to Open FO)。氣動調節(jié)閥的氣開或氣關,通常是通過執(zhí)行機構的正反作用和閥態(tài)結構的不同組裝方式實現。
2、常見的幾個專業(yè)術語
調節(jié)閥有執(zhí)行機構和閥體部件兩部分組成。調節(jié)閥一般采用氣動薄膜執(zhí)行機構,其作用方式有正,反兩種。信號壓力增大時,推干下移的為正作用執(zhí)行機構,信號壓力增大時,推干上移的為反作用執(zhí)行機構。閥體部件分為正,反裝兩種。閥桿下移時,閥芯與閥座流通面積減少的為正裝式,反之為反裝式。調節(jié)閥的作用方式分為氣開和氣關兩種,氣開、氣關是由執(zhí)行機構的正、反作用和閥體部件的正反裝組合而成。
而調節(jié)閥的氣開還是氣關是多方面綜合考慮的首先是以工藝安全為主考慮,在確定了氣關還是氣開后,再確定執(zhí)行機構的作用,最后再確定閥體的正反裝組合方式正如上所述。
正作用執(zhí)行機構是指當膜片上氣體壓力的增加時,執(zhí)行機構推桿朝向閥體運動;反作用執(zhí)行機構是指當膜片上氣體壓力增加時,執(zhí)行機構推桿遠離閥體運動;和氣開(air to open),氣閉(air to close)型閥門完全是不同的兩個概念。正作用執(zhí)行機構和正裝(反裝)的閥門得到氣關(氣開);反之,反作用執(zhí)行機構和反裝(正裝)的閥門可以得到氣關(氣開)。
定位器的正反作用與你所選購的調節(jié)閥的氣開和氣關是對應的。也就是說為了實現整個閥自身的負反饋而設置的。調節(jié)器的正反作用是用來對整個控制回路的負反饋而設置的,當調節(jié)器投自動的時候,才能具體體現出調節(jié)器正反作用的作用。
編輯:周成
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