現(xiàn)場儀表常見故障及處理方法
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現(xiàn)場儀表常見故障及處理方法:
(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(shù)據(jù)就能很快找出原因,。
(2)溫度突然減?。?/strong>此故障多為熱電偶或熱電阻短路,、導線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(xiàn)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(xiàn)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(diào)節(jié)的檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)),。
(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(nèi)部是否有異常介質(zhì)、排污絲堵及排污閥是否泄漏等,。冬季介質(zhì)凍也是常見現(xiàn)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(jié)合,一般是由操作不當造成的,。參與調(diào)節(jié)的參數(shù)要主要檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
(1)流量指示值最?。?/strong>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(diào)節(jié)的參數(shù)還要檢查調(diào)節(jié)器,、調(diào)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(diào)校的可能不大。
(3)流量波動大:流量參數(shù)不參與調(diào)節(jié)的,,一般為工藝原因,;參與調(diào)節(jié)的,可檢查調(diào)節(jié)器的PID參數(shù),;帶隔離罐的參數(shù),檢查引壓管內(nèi)是否有氣泡,,正負壓引壓管內(nèi)液體是否一樣高。
(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(guān)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(guān)閉排污閥,;關(guān)閉正負壓室排污絲堵;用相同介質(zhì)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?。?/strong>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(guān)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(zhì)除外),。
(3)總控室指示與現(xiàn)場液位不相符:首先判斷是不是現(xiàn)場液位計故障,此時可以人為增大或降低液位,,根據(jù)現(xiàn)場和總控指示情況具體分析問題原因(現(xiàn)場液位計根部閥關(guān)閉、堵塞,、外漏易引起現(xiàn)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(xiàn)場監(jiān)護拆回變送器打壓調(diào)校。
(4)液位波動頻繁:首先和工藝人員結(jié)合檢查進料,、出料情況,確定工藝狀況正常后,,可通過調(diào)整PID參數(shù)來穩(wěn)定。具體方法是:調(diào)節(jié)閥投手動狀態(tài),,先調(diào)整設(shè)定值與測量值一致,使液位波動平穩(wěn)下來,,再慢慢調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度,使液位緩慢上升或下降,,達到工藝要求,再調(diào)整設(shè)定值與測量值一致,,待參數(shù)穩(wěn)定后調(diào)節(jié)閥投自動,。
總之,,一旦發(fā)現(xiàn)儀表參數(shù)有些異常,,首先與工藝人員結(jié)合,從工藝操作系統(tǒng)和現(xiàn)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(shù)和控制閥之間的關(guān)聯(lián),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,。
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(zhì)。
3,、安全閥:防止管道或裝置中的介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值,從而達到安全保護的目的,。
4、止回閥:防止管道中介質(zhì)倒流,。
5、截斷閥:接通或截斷管道中的介質(zhì)流通,。
6,、調(diào)節(jié)閥:調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力,、流量等參數(shù)。
現(xiàn)在主要介紹一下自立式調(diào)節(jié)閥和氣動調(diào)節(jié)閥,。
1,、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理(閥后壓力控制)
工作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯,、閥座后的節(jié)流后,,變?yōu)殚y后壓力P2。P2經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的下膜室內(nèi)作用在頂盤上,,產(chǎn)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(guān)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(shè)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(diào)節(jié)閥的工作原理,。
2,、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理(閥前壓力控制)
工作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯,、閥座后的節(jié)流后,,變?yōu)殚y后壓力P2。同時P1經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的上膜室內(nèi)作用在頂盤上,,產(chǎn)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(shè)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(diào)節(jié)閥的工作原理,。
3、自力式流量調(diào)節(jié)閥工作原理
被控介質(zhì)輸入閥后,,閥前壓力P1通過控制管線輸入下膜室,經(jīng)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(chǎn)生的推力與Ps作用在膜片上產(chǎn)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(jīng)閥的流量。當流經(jīng)閥的流量增加時,,即△Ps增加,結(jié)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(chǎn)生平衡達到控制流量的目的,。反之,同理,。
氣動調(diào)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(zhuǎn)換器,、電磁閥,、限位閥等附件去驅(qū)動閥門,,實現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié),接收工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的控制信號來完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的:流量,、壓力、溫度及液位等各種工藝參數(shù),。
1、氣動調(diào)節(jié)閥的分類
氣動調(diào)節(jié)閥動作分氣開型和氣關(guān)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*,閥門處于全開狀態(tài),。反過來,,當空氣壓力減小時,,閥門向關(guān)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(guān)閉型(Fail to Close FC),。氣關(guān)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(guān)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(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān),通常是通過執(zhí)行機構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實現(xiàn),。
2、常見的幾個專業(yè)術(shù)語
調(diào)節(jié)閥有執(zhí)行機構(gòu)和閥體部件兩部分組成,。調(diào)節(jié)閥一般采用氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu),,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(gòu),,信號壓力增大時,推干上移的為反作用執(zhí)行機構(gòu),。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(diào)節(jié)閥的作用方式分為氣開和氣關(guān)兩種,,氣開,、氣關(guān)是由執(zhí)行機構(gòu)的正,、反作用和閥體部件的正反裝組合而成,。
而調(diào)節(jié)閥的氣開還是氣關(guān)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(guān)還是氣開后,,再確定執(zhí)行機構(gòu)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(gòu)是指當膜片上氣體壓力的增加時,執(zhí)行機構(gòu)推桿朝向閥體運動;反作用執(zhí)行機構(gòu)是指當膜片上氣體壓力增加時,執(zhí)行機構(gòu)推桿遠離閥體運動,;和氣開(air to open),氣閉(air to close)型閥門*是不同的兩個概念。正作用執(zhí)行機構(gòu)和正裝(反裝)的閥門得到氣關(guān)(氣開),;反之,反作用執(zhí)行機構(gòu)和反裝(正裝)的閥門可以得到氣關(guān)(氣開),。
定位器的正反作用與你所選購的調(diào)節(jié)閥的氣開和氣關(guān)是對應的。也就是說為了實現(xiàn)整個閥自身的負反饋而設(shè)置的,。調(diào)節(jié)器的正反作用是用來對整個控制回路的負反饋而設(shè)置的,,當調(diào)節(jié)器投自動的時候,,才能具體體現(xiàn)出調(diào)節(jié)器正反作用的作用。
閥門定位器的正反作用是根據(jù)調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)確定的,,調(diào)節(jié)器的正反作用是根據(jù)控制回路各環(huán)節(jié)的特性確定的,要保證控制回路滿足控制要求,。例如實現(xiàn)負反饋控制,,在自動控制系統(tǒng)中,,被調(diào)參數(shù)由于受到干擾的影響,,常常偏離設(shè)定值,即被調(diào)參數(shù)產(chǎn)生了偏差:
對于調(diào)節(jié)器來說,,按照統(tǒng)一的規(guī)定,如果測量值增加,,調(diào)節(jié)器輸出增加,調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負,,則該調(diào)節(jié)器稱為正作用調(diào)節(jié)器,;測量值增加,調(diào)節(jié)器輸出減小,,Kc為正則該調(diào)節(jié)器稱為反作用調(diào)節(jié)器。
3,、氣動調(diào)節(jié)閥的選擇
任何一個控制系統(tǒng)在投運前,必須正確選擇調(diào)節(jié)器的正反作用,,使控制作用的方向正確,,否則,,在閉合回路中進行的不是負反饋而是正反饋,它將不斷增大偏差,,最終必將把被控變量引導到最高或低的極限值上。
在一個單回路控制系統(tǒng)中,,只要調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)Kc、調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)Kv,、被控對象的放大系數(shù)Ko的乘積為正,就能實現(xiàn)負反饋控制,。調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥和對象放大系數(shù)正負號規(guī)定如下:
(1) 調(diào)節(jié)器放大系數(shù)的正負號,;對于調(diào)節(jié)器來說,按照統(tǒng)一的規(guī)定,,測量值增加,,輸出增加,,調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負,稱之為正作用,。測量值增加,輸出減小,,Kc為正,,稱之為反作用。
(2)調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)的正負號,;調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)Kv定義為氣開閥Kv為正,氣關(guān)閥Kv為負,。
(3) 對象放大系數(shù)的正負號,;對象的放大系數(shù)Ko定義為:如操縱變量增加,,被控變量也增加,Ko為正,;操縱變量增加,被控變量減少,,Ko為負。由此可知,,單回路控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器正反作用的確定方法如下:首先確定對象放大系數(shù)Ko的正負號,,然后根據(jù)調(diào)節(jié)閥選型為氣開或氣關(guān)確定調(diào)節(jié)閥放大系數(shù)Kv的正負號,,最終由Kc,、Kv、Ko乘積應為正,,即可確定調(diào)節(jié)器的作用方式。
總之,,氣開氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來考慮。當氣源切斷時,,調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位置安全還是開啟位置安全,?舉例來說,一個加熱爐的燃燒控制,,調(diào)節(jié)閥安裝在燃料氣管道上,,根據(jù)爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度來控制燃料的供應,。這時,,宜選用氣開閥更安全些,,因為一旦氣源停止供給,閥門處于關(guān)閉比閥門處于全開更合適,。如果氣源中斷,燃料閥全開,,會使加熱過量發(fā)生危險,。又如一個用冷卻水冷卻的的換熱設(shè)備,,熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進行熱交換被冷卻,調(diào)節(jié)閥安裝在冷卻水管上,,用換熱后的物料溫度來控制冷卻水量,在氣源中斷時,,調(diào)節(jié)閥應處于開啟位置更安全些,,宜選用氣關(guān)式(即FO)調(diào)節(jié)閥,。
4,、氣動調(diào)節(jié)閥的維修
氣動調(diào)節(jié)閥對保證工藝裝置的正常運行和安全生產(chǎn)有著十分重要的意義,。因此加強氣動調(diào)節(jié)閥的維修是必要的。
A,、檢修時的重點檢查部位
a.檢查閥體內(nèi)壁:在高壓差和有腐蝕性介質(zhì)的場合,閥體內(nèi)壁,、隔膜閥的隔膜經(jīng)常受到介質(zhì)的沖擊和腐蝕,必須重點檢查耐壓耐腐情況,;
b.檢查閥座:因工作時介質(zhì)滲入,,固定閥座用的螺紋內(nèi)表面易受腐蝕而使閥座松弛,;
c.檢查閥芯:閥芯是調(diào)節(jié)閥的可動部件之一,,受介質(zhì)的沖蝕較為嚴重,,檢修時要認真檢查閥芯各部是否被腐蝕、磨損,,特別是在高壓差的情況下,閥芯的磨損因空化引起的汽蝕現(xiàn)象更為嚴重,。損壞嚴重的閥芯應予更換;檢查密封填料,。
B、氣動調(diào)節(jié)閥的日常維護
當調(diào)節(jié)閥采用石墨一石棉為填料時,,大約三個月應在填料上添加一次潤滑油,以保證調(diào)節(jié)閥靈活好用,。如發(fā)現(xiàn)填料壓帽壓得很低,則應補充填料,,如發(fā)現(xiàn)聚四氟乙燥填料硬化,則應及時更換,;應在巡回檢查中注意調(diào)節(jié)閥的運行情況,,檢查閥位指示器和調(diào)節(jié)器輸出是否吻合,;對有定位器的調(diào)節(jié)閥要經(jīng)常檢查氣源,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,;應經(jīng)常保持調(diào)節(jié)閥的衛(wèi)生以及各部件完整好用。
(一)調(diào)節(jié)閥不動作的故障及原因
1.無信號,、無氣源,。
原 因:
①氣源未開;
②氣源臟,,導致氣源管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞(特別注意冬天氣源帶水結(jié)冰),;
③壓縮機故障使氣源壓力低;
④氣源總管泄漏,。
2.有氣源,無信號,。
原 因:
①調(diào)節(jié)器故障,,②氣源管泄漏,;③閥門定位器漏氣,;④調(diào)節(jié)閥膜片損壞。
3.定位器無氣源,。
原 因:
①過濾器堵塞;②減壓閥故障,;③管道泄漏或堵塞,。
4.定位器有氣源無輸出,。
原 因:
①定位器的節(jié)流孔堵塞,;②放大器失靈;③噴嘴堵,。
5.有信號、無動作。
原 因:
①閥芯脫落,,②閥芯卡死,;③閥桿彎曲;④執(zhí)行機構(gòu)彈簧斷,。
(二)調(diào)節(jié)閥的動作不穩(wěn)定的故障及原因
1.氣源壓力不穩(wěn)定。
原 因:
①氣源總管泄漏,;②減壓閥故障,。
2.信號壓力不穩(wěn)定。
原 因:
①控制系統(tǒng)的時間常數(shù)(T=RC)不適當,;②調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定,。
3.氣源壓力穩(wěn)定,信號壓力也穩(wěn)定,,但調(diào)節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定,。
原 因:
①定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴,,耗氣量特別增大時會產(chǎn)生輸出震蕩;
②定位器中放大器的噴咀擋板不平行,,擋板蓋不住噴咀;
③輸出管,、線漏氣;④執(zhí)行機構(gòu)剛性太小,。
(三)調(diào)節(jié)閥振動的故障及原因
1.調(diào)節(jié)閥在任何開度下都振動。
原 因:
①支撐不穩(wěn),;②附近有振動源,;③閥芯與襯套磨損嚴重。
2.調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時振動,。
原 因:
①調(diào)節(jié)閥選大了,常在小開度下使用,;②單座閥介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反,。
(四)調(diào)節(jié)閥的動作遲鈍的故障及原因
1.閥桿僅在單方向動作時遲鈍,。
原 因:
①氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)中膜片泄漏,;②執(zhí)行機構(gòu)中“O"型密封泄漏。
2.閥桿在往復動作時均有遲鈍現(xiàn)象,。
原 因:
①閥體內(nèi)有粘物堵塞;②填料有問題,,壓得太緊或需要更換,。
(五)調(diào)節(jié)閥已關(guān)到位但泄漏量大的故障及原因
1.閥全關(guān)時泄漏量大,。
原 因:
①閥芯被磨損,內(nèi)漏嚴重,,②閥未調(diào)好關(guān)不嚴。
2.閥達不到全閉位置,。
原 因:
①介質(zhì)壓差太大,執(zhí)行機構(gòu)剛性小,,閥關(guān)不嚴,;②閥內(nèi)有異物;③襯套燒結(jié),。
(六)流量可調(diào)范圍變小
主要原因是閥芯被腐蝕變小,從而使可調(diào)的最小流量變大,。