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流量仪表在石油化工行业的选型及故障分析、排除
作时间：2018/11/12 9:56:53
【导读】为了提高石化行业流量仪表测量的精度和速度,以几种常用的流量仪表为参考,深入探讨了其在石化行业中的合理选型、使用特点和具体应用,从而为石化行业流量仪表科学选型和正确使用提供参考。
近年来,随着流量测量技术和自动化仪表的研究、开发不断深入,流量仪表在石化工业生产和计量过程中发挥着非常重要的作用。
一、四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤
1.温度控制仪表系统故障分析步骤
分析温度控制仪表系统故障时，首先要注意两点：该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。
(1)温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。
(2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。
(3)温度仪表系统的指示值突然变到较大或较小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。
(4)温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化，调节阀动作，调节阀膜头膜片漏了;检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障;检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障。
2.压力控制仪表系统故障分析步骤
(1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时，首先检查工艺操作有无变化，这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。
(2)压力控制系统仪表指示出现死线，工艺操作变化了压力指示还是不变化，一般故障出现在压力测量系统中，首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象，不堵，检查压力变送器输出系统有无变化，有变化，故障出在控制器测量指示系统。
3.流量控制仪表系统故障分析步骤
(1)流量控制仪表系统指示值达到较小时，首先检查现场检测仪表，如果正常，则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也较小，则检查调节阀开度，若调节阀开度为零，则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示较小，调节阀开度正常，故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障，原因有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。
(2)流量控制仪表系统指示值达到较大时，则检测仪表也常常会指示较大。此时可手动遥控调节阀开大或关小，如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来，则是仪表系统的原因造成，检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。
(3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁，可将控制改到手动，如果波动减小，则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适，如果波动仍频繁，则是工艺操作方面原因造成。
4.液位控制仪表系统故障分析步骤
(1)液位控制仪表系统指示值变化到较大或较小时，可以先检查检测仪表看是否正常，如指示正常，将液位控制改为手动遥控液位，看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围，则故障在液位控制系统;如稳不住液位，一般为工艺系统造成的故障，要从工艺方面查找原因。
(2)外贴式液位计和外贴式液位开关的指示和现场直读式指示仪表指示对不上时，首先检查现场直读式指示仪表是否正常，如指示正常，检查外贴式液位计和外贴式液位开关的探头是否正常;若不正常，重新装探头，调试;重新校准使仪表指示正常。具体可以找到西安展航的外贴式液位计在石油化工储罐液位测量应用过程中校准步骤进行操作。
(3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时，首先要分析液面控制对象的容量大小，来分析故障的原因，容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化，如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。
以上只是现场四大参数单独控制仪表的现场故障分析，实际现场还有一些复杂的控制回路，如串级控制、分程控制、程序控制、联锁控制等等。这些故障的分析就更加复杂，要具体分析。
二、现场仪表系统故障的基本分析步骤
现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。
现根据测量参数的不同，来分析不同的现场仪表故障所在。
1.首先，在分析现场仪表故障前，要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件，了解仪表系统的设计方案、设计意图，仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等。
2.在分析检查现场仪表系统故障之前，要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看故障仪表的记录曲线，进行综合分析，以确定仪表故障原因所在。
3.如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线)，或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线;故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本断定是仪表系统出了问题;如有正常变化，基本断定仪表系统没有大的问题。
4.变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到较大或较小，此时的故障也常在仪表系统。
5.故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制，甚至连手动操作也不能控制，此时故障可能是工艺操作系统造成的。
6.当发现DCS显示仪表不正常时，可以到现场检查同一直观仪表的指示值，如果它们差别很大，则很可能是仪表系统出现故障。
总之，分析现场仪表故障原因时，要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以，我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析，检查原因所在。
其实，用排除法更方便，
1)只是现场显示的仪表，怀疑显示数据不正常，可根据工艺环境估计数据，相去太远，就只检查调较仪表就可以了
2)现场控制的仪表，怀疑显示数据不正常，可将自动脱开，观察，固定工艺条件的数据，可以判定采集数据是否正常。如控制结果不稳定，也先判定数据采集是否正常，方法同上，因为数据采集不正常，控制结果肯定不行。以上问题判断完了，在检查软手动输出的时候，执行机构是否正常开动。较后再调整PID参数
3)系统控制时，判定也应该如此，将各部分独立后判定故障，很容易就找出问题。
【结束语】流量仪表的合理选择十分重要，在石化行业中我们要以仪表的主要因素为切入点，结合流量仪表的主要选用原则，进行全面的介绍与分析研究。
近年来,随着流量测量技术和自动化仪表的研究、开发不断深入,流量仪表在石化工业生产和计量过程中发挥着非常重要的作用。
一、四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤
1.温度控制仪表系统故障分析步骤
分析温度控制仪表系统故障时，首先要注意两点：该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。
(1)温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。
(2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。
(3)温度仪表系统的指示值突然变到较大或较小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。
(4)温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化，调节阀动作，调节阀膜头膜片漏了;检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障;检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障。
2.压力控制仪表系统故障分析步骤
(1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时，首先检查工艺操作有无变化，这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。
(2)压力控制系统仪表指示出现死线，工艺操作变化了压力指示还是不变化，一般故障出现在压力测量系统中，首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象，不堵，检查压力变送器输出系统有无变化，有变化，故障出在控制器测量指示系统。
3.流量控制仪表系统故障分析步骤
(1)流量控制仪表系统指示值达到较小时，首先检查现场检测仪表，如果正常，则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也较小，则检查调节阀开度，若调节阀开度为零，则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示较小，调节阀开度正常，故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障，原因有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。
(2)流量控制仪表系统指示值达到较大时，则检测仪表也常常会指示较大。此时可手动遥控调节阀开大或关小，如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来，则是仪表系统的原因造成，检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。
(3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁，可将控制改到手动，如果波动减小，则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适，如果波动仍频繁，则是工艺操作方面原因造成。
4.液位控制仪表系统故障分析步骤
(1)液位控制仪表系统指示值变化到较大或较小时，可以先检查检测仪表看是否正常，如指示正常，将液位控制改为手动遥控液位，看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围，则故障在液位控制系统;如稳不住液位，一般为工艺系统造成的故障，要从工艺方面查找原因。
(2)外贴式液位计和外贴式液位开关的指示和现场直读式指示仪表指示对不上时，首先检查现场直读式指示仪表是否正常，如指示正常，检查外贴式液位计和外贴式液位开关的探头是否正常;若不正常，重新装探头，调试;重新校准使仪表指示正常。具体可以找到西安展航的外贴式液位计在石油化工储罐液位测量应用过程中校准步骤进行操作。
(3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时，首先要分析液面控制对象的容量大小，来分析故障的原因，容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化，如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。
以上只是现场四大参数单独控制仪表的现场故障分析，实际现场还有一些复杂的控制回路，如串级控制、分程控制、程序控制、联锁控制等等。这些故障的分析就更加复杂，要具体分析。
二、现场仪表系统故障的基本分析步骤
现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。
现根据测量参数的不同，来分析不同的现场仪表故障所在。
1.首先，在分析现场仪表故障前，要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件，了解仪表系统的设计方案、设计意图，仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等。
2.在分析检查现场仪表系统故障之前，要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看故障仪表的记录曲线，进行综合分析，以确定仪表故障原因所在。
3.如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线)，或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线;故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本断定是仪表系统出了问题;如有正常变化，基本断定仪表系统没有大的问题。
4.变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到较大或较小，此时的故障也常在仪表系统。
5.故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制，甚至连手动操作也不能控制，此时故障可能是工艺操作系统造成的。
6.当发现DCS显示仪表不正常时，可以到现场检查同一直观仪表的指示值，如果它们差别很大，则很可能是仪表系统出现故障。
总之，分析现场仪表故障原因时，要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以，我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析，检查原因所在。
其实，用排除法更方便，
1)只是现场显示的仪表，怀疑显示数据不正常，可根据工艺环境估计数据，相去太远，就只检查调较仪表就可以了
2)现场控制的仪表，怀疑显示数据不正常，可将自动脱开，观察，固定工艺条件的数据，可以判定采集数据是否正常。如控制结果不稳定，也先判定数据采集是否正常，方法同上，因为数据采集不正常，控制结果肯定不行。以上问题判断完了，在检查软手动输出的时候，执行机构是否正常开动。较后再调整PID参数
3)系统控制时，判定也应该如此，将各部分独立后判定故障，很容易就找出问题。
【结束语】流量仪表的合理选择十分重要，在石化行业中我们要以仪表的主要因素为切入点，结合流量仪表的主要选用原则，进行全面的介绍与分析研究。
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