仪表故障的规律和处理方法

前沿

仪表故障的分析处理，在自控工程建造和保运过程中是不可避免的，也是经常遇到的工作，是维持正常生产施工秩序的重要保证一。故障的分析处理水平是队伍和个人水平的重要标志之一。

1、温度系统

指示值突然跑最大或最小

一般为仪表原因，因为温度测量滞后较大，不可能“突变”。其中以引线断路或短路，放大器失灵居多。

指示快速振荡

一般为仪表原因。如 PID 参数整定不当。

记录线笔直

应怀疑是否是假指示值。可拨动测量拉线盘，看上下行是否有力矩，如有力矩，则属正常。如无力矩或力矩太小，则属仪表原因。如工艺人员怀疑温度值有误差，首先，排除热电偶和补偿导线极性接反，接线盒进水、接线柱之间短路、端子锈蚀、接线端子松动，保护套管内进工艺介质、陶瓷绝缘损坏、冷端温度变化、补偿导线绝缘老化、热电偶和补偿导线不配套等因素。了解工艺状况，物料温度是否均匀、液面过低测温元件是否暴露在气相、测温元件保护套管外是否结垢严重等。可先将调节器切手动，对照有关示值协助判断，必要时可用标准温度计在现场同一检测位置测试核对。

2、压力系统

压力指示不正常，首先了解介质是气体、液体还是蒸气，了解简单工艺流程。

压力指示值突然降到零

指示值突然降到零，为仪表原因。这种故障现象发生在引压管到二次表或虚拟仪表之间时，调节阀开度突变，引起压力值剧变，可手动遥控调节阀，再处理故障。

安全阀起跳

压力指示值未高于设定值，安全阀即起跳。应对照相关仪表，如各点温度正常，则为安全阀未调好，如各点温度升高，则为压力示值低于真实压力。

压力波动

压力波动虽大，但缓慢，一般应为工艺原因，负荷、加料、回流、温度等变化以及操作不当，均会引起压力变化。压力波动快速振荡，一般为 PID 参数和调节阀参数整定及仪表本身原因。

3、流量系统

指示值最小

检查现场一次表，如一次正常，则为为二次表故障或虚拟仪表参数设定问题。如一次表指示值最小，观察调节阀开度，如开度为零，则为仪表原因，一般为调节器到调节阀之间的故障。如一次表指示值最小，但调节阀开度正常，在工艺方面，可能是系统压力不够、堵泵、无量、冬天开车管道结晶、工艺管道堵塞造成局部涡流以及操作失误等原因。在仪表方面，如是孔板检测，有可能是正引压管堵、平衡阀内漏、变送器正压室漏。如用转子流量计检测，有可能转子卡在下部。如用椭圆齿轮流量计检测，有可能椭圆齿轮卡、过滤器堵、发讯簧片失效等。

指示值最大

一次表一般也会指示最大。可手动遥控调节阀，如流量能降下来，则一般为工况原因，如流量降不下来，则可能为仪表原因。

指示值波动频繁

用手动控制，如波动仍频繁，一般为工艺原因；如波动减小，一般为仪表原因或 PID 参数整定不当。

4、物位系统

指示值跑最大或最小

可先检查一次表，如一次表正常，则为二次表或虚拟仪表故障。如一二次表或虚拟仪表一致，则手控调节阀检查液面有无变化，有变化一般为工艺原因（通常主要是密度变化），无变化一般为仪表问题。

带负迁移的指示值跑最大或最小

指示值跑最大应怀疑负压侧漏。有气相压力接引到负压侧的仪表示值跑到最小，应怀疑负压侧集液过高。

指示值波动频繁

用手动控制，如波动仍频繁，一般为工艺原因。如波动减小，一般为仪表原因或 PID 参数整定不当。怀疑指示值为假液面指示一、二次表或虚拟仪表正常，将系统切手动，工艺、仪表人员共同对测量介质温度、压力进行分析。通常为密度和气相压力变化。

5、分析仪表

预处理系统

在线分析仪表的故障，多数发生在样品预处理系统。因样品流量、压力、温度不稳定或因样气中含水、尘埃油雾、化学试剂失效等原因产生的故障经常发生。样气中带水、带液处理水冷器、水气分离器、制冷器，改进排放、排污、节流回路。

样气中带油雾

处理除雾器、旋风分离器、静电除雾器、制冷温度，増设自清扫回路、增大除雾后排放回路，检查系统是否局部堵塞。输出压力和流量不稳定更换或维护调节阀或改变设定参数。系统堵、漏，化学试剂粒度过细。

样品失真或变质

化学试剂使用不当，温度压力不当（样品发生化学反应），系统泄漏（大气反扩散）或不当的材质（污染或造成的记忆效应）

红外线气体分析仪

指示回零

切光马达坏，检测电容短路。

指示满度

光源断路，参比电压单端对地短接。

灵敏度

检测器漏气，光路透镜污染，元件老化。

零点漂移

工作气室污染、漏气，晶片上有尘埃

指示出现摆动干扰

切光片松动，滤波电容坏，电压波动，电气接触不良、虚焊。

工业酸度计故障处理

测量误差明显

被测溶液压力、温度、流速不能满足电极的工作条件，KCL 储瓶压力不当，电极污染、特性变坏，盐桥堵塞，参比电极内的溶液浓度变化，温度补偿电阻开路或短路，电气接触不良。

响应缓慢

被测溶液置换缓慢，电极没有充分浸泡，盐桥堵塞，测量线路绝缘降低。

示值单向漂移

玻璃电极有微孔或裂纹，参比电极 KCL 溶液渗透太快，参比电极内有气泡，新电极浸泡时间不够（24h 以上）。

工业气相色谱仪

工业气相色谱仪常见的故障有基线不稳，无峰或峰太低、乱峰、重复性差等四种。

上述四种故障通常可通过处理炉温漂移、栽气流速不稳或泄漏、、色谱柱固定液严重流失、放大器零漂，管路泄漏及堵塞、电气接触不良、电源干扰、样品污染、程序设置等加以解决。可燃、有毒气体检测报警器故障处理

无指示或指示偏低

检测元件污染、失效，过滤器堵塞，记录器或输出表头损坏，电路接触不良或损坏。

指示不稳定

检测器安装位置风向不定、气流波动较大，振动过大，检测气体局部污染，过滤器局部堵塞，电路接触不良，供电不稳。

指示跑最大（时而报警，时而稳定）

现场泄漏量大（配合工艺紧急处理现场），检测、参比元件污染损坏，电路故障。

DCS、PLC、FCS系统

故障自诊断系统弹出故障诊断画面（和 windows 系统类似）时，可按使用维

护手册的规定要求进行其对应的故障处理。由大规模集成电路为电路基础的DCS、PLC、FCS 系统的可靠性很高，一般其平均无故障时间在 1250000h 以上。下面对现场三个常见故障处理做一介绍。

I/O 卡

线开关卡输入击穿损坏，用数字万用表测量正常使用中的输入端，发现输入端叠加有数百伏的静电电位时，可采用微型继电器进行隔离的方法进行故障处理。开关卡输出长期过流，加之可能的线圈反电势冲击（如控制电磁阀），导致功放管损坏，可采用微型继电器串联在开关卡的输出侧，微型继电器的全部触点相并联，使之触点总容量是控制设备额定容量的 3～4 倍的方法进行故障处理。乱接电焊地线烧坏 I/O 卡，当电焊地线搭接或挂接在保护管上时，I/O 卡在焊接电流产生的感应电压和接地电压双重作用下，造成 I/O 卡损坏。要求电焊工的地线一律随焊把走，就近在焊件上夹接，不准搭接在仪表的保护管和测量引上。

数字输入操作

在系统运行中，数字输入操作要极为认真，因为小数点一旦点错未忘记点了，将会造成误动作甚至停车联锁，在操作过程中应尽量采用模拟数据输入来完成数字的输入工作。

爬电

当系统中某一设备（如继电器）出现莫名其妙的动作，这里提供一个思路，可能是在其线路上某一接线端因导电粉尘原因出现了爬电现象。用仪表风吹扫或清洗剂清洗端子并用兆欧表检查端子之间绝缘（检查时被检查端子上的接线必须全部拆除），其绝缘符合要求。

编辑：黄飞