结合历史趋势图分析仪表故障

许勇军 马喜林 李滨

【摘 要】目前，随着油气初加工装置自动化水平的不断提高，对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求。为缩短仪表人员处理仪表故障时间，保证安全生产提高经济效益，本文发表一点仪表系统历史趋势图的基本分析，以及仪表现场维护经验，供仪表维护人员参考。

【关键词】仪表；历史趋势图；故障；分析；措施

引言：油气初加工行业随着科技进步，控制系统以及仪器仪表也在不断的更新。伴随着设备的更新总会产生这样或那样的问题，需要我们去解决。本文以装置中常用的四大参数为例，来说明故障的分析。

一、仪表系统历史趋势图的基本分析

油气初加工装置现场仪表测量参数一般分为液位、温度、压力、差压四大参数。

1、在分析仪表故障前，要了解仪表的结构、特点、性能及参数要求等。了解相关仪表系统在生产过程、生产工艺情况起到的作用，为分析做好基础工作。

2、在分析仪表故障之前，要向现场操作人员了解生产的负荷及介质等相关参数变化情况，查看仪表的历史实时趋势图，进行综合分析仪表故障原因。

3、如果仪表历史趋势图为一条直线（如图1所示），或历史趋势图原来为波动，现在突然变成一条直线；故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表是DCS系统里的一部分，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为的改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如直线不变化，断定是仪表系统出了问题；如有波动曲线，断定仪表系统没有问题。

图1：实时/历史趋势图

4、变化工艺参数时（如图2所示），发现实时/历史趋势图曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障出现在现场仪表，很少出现在仪表控制系统。

图2：曲线发生突变

5、故障出现以前仪表实时/历史趋势一直表现正常，出现波动后实时/历史趋势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，此时故障是工艺操作系统造成的。

6、当发现DCS系统显示仪表不正常时，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，则是仪表系统出现故障。如果相同则说明操作出现问题。

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。

二、四大测量参数仪表控制系统故障分析

1、液位仪表控制系统故障分析

（1）液位仪表控制系统指示值变化到最大或最小时，可以先检查测量仪表是否正常，如指示正常，将液位控制改为手动遥控液位，观察液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围，则故障在液位控制系统；如液位不稳定，一般为工艺系统造成的故障，要从工艺方面查找原因。

（2）差压式液位仪表指示和现场直读式指示仪表指示不同时，先检查现场直读式指示仪表是否正常，如指示正常，检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏；若有渗漏，重新灌封液，调零点；无渗漏，可能是仪表的负迁移量出现错误，重新调整迁移量使仪表指示正常。直读式仪表和差压式仪表都正常，则说明是工艺操作问题。

（3）液位仪表系统指示值变化波动频繁时，要从液面控制对象的容量大小，来分析故障的原因，容量大的仪表出现故障时一般是仪表本身造成的。容量小的仪表出现波动频繁故障时要分析工艺操作情况是否有变化。如有变化是工艺操作不当造成的。如没有变化可能是仪表本身出现故障。

2、温度系统故障分析

分析温度系统故障时，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）温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障如图3。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。

（2）温度系统指示出现快速振荡现象，多为仪表的控制参数PID调整不当造成。重新

整定PID调节系统。

（3）温度系统指示出现大幅缓慢的波动，一般是由于操作人员操作不当而引起的变化，

当工艺操作正常时，是仪表控制系统程序问题，重新启动程序即可。

2.2.4根据趋势图判断温度系统的故障：判别出故障的来源进行处理。

三.压力控制仪表系统故障分析步骤

1、压力系统儀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，如图4。如果操作系统正常，则是仪表操作系统问题，重新加载即可。

图4 PID调节不好

2、压力系统仪表指示出现死线，工艺操作参数变化压力指示还是不变化，这种情况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，则检查压力变送器输出系统有无变化，有变化，故障出在控制系统，处理控制系统。

四、差压仪表控制系统故障分析

1、差压式流量计，系统指示值达到最小时，首先检查现场测量仪表，如果正常，则故障在显示仪表。当现场测量仪表指示也最小，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最小，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.

2、上下游流量控制，仪表系统指示值达到最大时，则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动调整调节阀开大或关小，如果流量能下降则一般为工艺操作原因造成的。若流量值降不下来，则是仪表系统的原因造成的，处理仪表系统。

3、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，则是工艺操作方面的原因。

五、结束语

这是我工作多年来的经验之谈，还有许多经验有待开发，这些只是简单的介绍了现场四大参数单独控制仪表的现场故障分析，供同行们借鉴。

作者简介：

许勇军：男，大庆油田天然气分公司油气加工五大队，仪表维修高级技师，专长常规检测仪表维修维护作。

马喜林：男，大庆油田天然气分公司生产维修大队，仪表维修高级技师，中油集团技能专家，专长旋转机械状态监测保护系统维修维护工作。

李 滨：男，大庆油田天然气分公司维修二分厂，仪表维修技师，专长常规检测仪表维修维护工作

（作者单位：1、大庆油田天然气分公司油气加工五大队；

2、大庆油田天然气分公司生产维修大队；

3、大庆油田天然气分公司维修二分厂）