在過程檢測與測量中，溫度是生產(chǎn)過程五大參量中重要的指標(biāo)之一，在化工生產(chǎn)過程中溫度儀表在裝置生產(chǎn)中起著關(guān)鍵性的作用。在溫度測量中經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的故障，導(dǎo)致生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定及工藝過程安全事故，為了防止溫度檢測過程中產(chǎn)生各種各樣的故障，我們要對溫度儀表故障進(jìn)行分析判斷及故障處理。
溫度儀表分類
按照屬性進(jìn)行分類一般工業(yè)溫度測量有就地測量顯示儀表、遠(yuǎn)傳溫度顯示儀表、非接觸式溫度顯示表。
1、常見的就地溫度測量儀表有：雙金屬溫度計、壓力式溫度計、水銀溫度等。
2、常見的遠(yuǎn)傳溫度顯示儀表有：熱電阻、熱電偶、一體化溫度變送器等。
3、常見的非接觸式儀表有：高溫輻射溫度計、紅外溫度計等。
溫度測量系統(tǒng)主要由溫度計、線路、顯示儀表或控制系統(tǒng)構(gòu)成，溫度故障主要圍繞這三大環(huán)節(jié)進(jìn)行分析判斷。溫度測量系統(tǒng)故障是一個系統(tǒng)性的問題，系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生故障，而且是點帶面的結(jié)果。所以總結(jié)這些故障經(jīng)驗從而進(jìn)行分析辨別他們來自哪里的故障很有必要。
常見溫度儀表故障劃分
1、溫度計故障
一般劃分界限以溫度計接線盒接線端子側(cè)為界所發(fā)生的故障，一體化溫度變送器包含溫度變送器產(chǎn)生的故障。溫度計故障一般為：熱電阻故障(電阻元件故障、引線斷線、引線短路、引線接地等)、熱電偶故障(偶絲斷線、短路、接地、腐蝕)、溫度變送器故障、溫度套管進(jìn)水、溫度套管破裂等。
2、線路故障
一般劃分界限，現(xiàn)場溫度計接線盒端子至機柜接線端子側(cè)為界，中間的線路所發(fā)生的故障為線路故障。線路故障一般為：線路接地故障、線路開路故障、線路短路故障、線路干擾故障，包括接線端子產(chǎn)生的虛接、開路、短路、腐蝕等故障。
3、控制系統(tǒng)故障
一般劃分界限，機柜進(jìn)線端子側(cè)為界，控制系統(tǒng)側(cè)產(chǎn)生的故障為控制系統(tǒng)類故障，包括硬件故障和軟件故障。硬件故障主要為硬件設(shè)備故障，如：溫度通道壞、卡件模塊故障、相應(yīng)的電源故障、柜內(nèi)配線故障及柜內(nèi)安全柵、隔離器、溫度變送器、溫度通訊卡件等故障；軟件故障主要為組態(tài)及參數(shù)設(shè)置問題，如：信號類型設(shè)置不正確、溫度量程上下限設(shè)置不正確，分度號選擇不正確、溫度單位選擇不正確、溫度采集時間設(shè)置不正確及溫度模塊通訊參數(shù)設(shè)置不正確等，不限于智能溫變、智能安全柵等相關(guān)設(shè)置。
常見溫度儀表故障分析思路
溫度儀表故障處理不光是故障現(xiàn)象分析還應(yīng)系統(tǒng)性的分析，包括：溫度回路設(shè)計、溫度計選型、溫度計的安裝、線路的敷設(shè)、溫度計投入使用時間、溫度故障發(fā)生次數(shù)，溫度計使用環(huán)境、人為因素、天氣因素等，因它們產(chǎn)生的故障現(xiàn)象故障原因多種多樣相互組合，處理故障方法和過程也不盡相同。
1、故障現(xiàn)象分析：同一種故障現(xiàn)象可能會有各種故障原因，并針對故障現(xiàn)象進(jìn)行分析。
舉個例子：溫度指示偏低故障現(xiàn)象可能是由溫度計插入深度不夠、溫度套管進(jìn)水、溫變量程設(shè)置偏高等故障，我們對溫度指示偏低進(jìn)行趨勢查看分析有以下三個方面：
①查看歷史趨勢該測溫點一直比其他測溫點偏低。
說明該測溫點較長時間顯示偏低可能是由于安裝錯誤造成的，經(jīng)過測量現(xiàn)場溫度阻值偏低，檢查溫度檢測元件發(fā)現(xiàn)偏短造成溫度指示偏低故障。故障處理，更換長溫度元件后指示正常。
②查看歷史趨勢溫度突然偏低慢慢逐漸回升，其他測溫點正常顯示。
說明該趨勢現(xiàn)象與溫度計進(jìn)水現(xiàn)象符合，現(xiàn)場查看溫度計有進(jìn)水現(xiàn)象。故障處理，溫度套管烘干后指示正常。
③查看歷史趨勢溫度出現(xiàn)故障斷點無指示，五分鐘后顯示比正常值偏低。
說明：溫度儀表出現(xiàn)故障后一段時間顯示值偏低而且有故障斷點，有可能是維修人員進(jìn)行維修，經(jīng)現(xiàn)場查看維修人員更換溫度變送器后未及時更改溫度變送器量程導(dǎo)致溫度顯示偏低。故障處理更改溫度變送器量程與DCS一致后正常。
通過以上三個溫度偏低故障趨勢記錄進(jìn)行分析猜測，可能符合故障現(xiàn)象的原因，并針對性的進(jìn)行檢查排除故障，可以減少繞彎子、走程序節(jié)省大量的勞動力。
2、故障原因分析：同一種故障原因產(chǎn)生的各種故障現(xiàn)象，并針對故障原因進(jìn)行分析處理。
舉個例子：溫度接線虛接可導(dǎo)致的故障現(xiàn)象為溫度指示異常波動，溫度指示偏高，也可導(dǎo)致溫度顯示時好時壞，我們對溫度接線虛接情況進(jìn)行分析可能有以下三方面：
①安裝接線端子不規(guī)范導(dǎo)致的故障。
觀察接線情況發(fā)現(xiàn)接線不規(guī)范，無線鼻子銅線未全部壓入螺絲下面，線路虛接導(dǎo)致溫度異常波動故障，是由于安裝不規(guī)范導(dǎo)致的。故障處理，安裝線鼻子擰緊接線端子。
②接線端子氧化接觸不良導(dǎo)致的故障。
觀察接線情況發(fā)現(xiàn)端子氧化變黑，接線端子氧化線路虛接導(dǎo)致的溫度指示偏高故障，是由于現(xiàn)場環(huán)境腐蝕導(dǎo)致的。故障處理，從新?lián)芫€壓接對接線端子進(jìn)行更換，同時對接線盒進(jìn)行密封處理。
③現(xiàn)場震動導(dǎo)致螺絲松動的故障。
觀察接線情況發(fā)現(xiàn)溫度計震動大接線端松動導(dǎo)致溫度時好時壞故障，是由于現(xiàn)場震動過大導(dǎo)致的。故障處理，螺絲安裝彈簧墊片壓緊接線，必要時消除現(xiàn)場震動。 通過現(xiàn)場觀察溫度虛接故障，對以上三個方面進(jìn)行分析，同一種故障原因有多種現(xiàn)象，同時有多種因素導(dǎo)致，并針對性的進(jìn)行故障處理，可以防止故障再次發(fā)生，減少維修次數(shù)。
3、故障處理
通過以上二個案例進(jìn)行分析判斷并進(jìn)行處理，給我們啟示，故障分析它是一個閉合回路，有因就有果根據(jù)因果關(guān)系對故障進(jìn)行處理。通過分析故障趨勢查找故障原因，導(dǎo)致的故障現(xiàn)象可能一樣，但分析原因不一樣，主要的目的是確診故障部位。
通過分析故障原因查找故障處理辦法，導(dǎo)致的原因可能一樣，但故障處理方法不一樣，主要的目的是對故障部位進(jìn)行針對性處理。顯然故障分析、判斷、處理方法各不相同，面對以上故障經(jīng)驗總結(jié)是非常必要的，否則你不知道故障哪里來，也不知道什么原因?qū)е嘛@示故障。因為各種故障現(xiàn)象和原因都是相互關(guān)聯(lián)的內(nèi)在關(guān)系，不同的組合有不同的故障處理結(jié)果，為此進(jìn)行了溫度故障分析，使故障處理有依有據(jù)，處理時得心應(yīng)手。
常見溫度儀表故障指示及故障趨勢
常見溫度儀表故障指示主要有7種分別為；溫度表無指示、溫度指示偏高偏低、溫度指示波動、溫度指示無變化、溫度指示變化緩慢、溫度指示超上下限、溫度顯示時好時壞。
①溫度無指示現(xiàn)象：畫面顯示為***或？？？或----，這種現(xiàn)象一般都是顯示儀表未接受到現(xiàn)場來信號或未識別現(xiàn)場信號導(dǎo)致的，系統(tǒng)卡件通道故障、組態(tài)參數(shù)設(shè)置不正確也可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象。(不同廠家溫度顯示儀表可能顯示不一樣)
②溫度指示偏高偏低現(xiàn)象
顯示值與真實值達(dá)到一定值程度的偏差，顯示溫度有可能比實際溫度偏高也有可能偏低，這種現(xiàn)象一般都是現(xiàn)場故障居多基本上覆蓋所有常見故障。
③溫度指示波動
顯示溫度有規(guī)律波動或者無規(guī)律波動，查看趨勢記錄其中有輕微波動，振幅波動，無規(guī)律異常波動等，這種現(xiàn)象一般都是線路問題導(dǎo)致，少部分是由溫度計導(dǎo)致。
④溫度指示無變化
溫度指示無變化，參數(shù)化長時間停留在一個數(shù)值，查看趨勢記錄為一條直線，這種現(xiàn)象一般都是顯示儀表或控制系統(tǒng)故障或組態(tài)導(dǎo)致。
⑤溫度指示緩慢變化
階躍溫度變化時趨勢記錄顯示溫度緩慢變化或者延遲變化，常見的為溫度滯后現(xiàn)象，這種現(xiàn)象一般都是設(shè)計或測點選項不合理，大部分非儀表回路故障。
⑥溫度指示超上下限
溫度指示超上限下限，觀察趨勢記錄中無法找到曲線，查看當(dāng)前值為量程下限或者上限，這種現(xiàn)象一般都是測溫回路短路故障導(dǎo)致。
⑦溫度指示時好時壞
溫度指示一會兒正常一會兒不正常，觀察趨勢記錄中有正常曲線和不正常曲線有規(guī)律或無規(guī)律交替顯示。這種現(xiàn)象一般都是測溫回路虛接，大部分都是接線端子松動故障導(dǎo)致。
常見溫度儀表故障
常見的溫度測量系統(tǒng)故障有，現(xiàn)場溫度計故障、線路故障、顯示儀表或DCS故障。
①常見的熱電阻故障：熱電阻特性差，熱電阻斷線、熱電阻短路，熱電阻接地等。
②常見的熱電偶故障：熱電偶特性差，熱電偶腐蝕，熱電偶斷線、熱電偶短路、熱電偶接地等。
③常見的一體化溫度變送器故障；本體損壞、分度號及量程設(shè)置錯誤、無輸出電流、輸出電流最大或最小等。
④常見的線路故障：線路接地、線路開路、線路短路、線路干擾、接線端子虛接錯接、補償線選型錯誤、補償線虛接錯接等。
⑤常見的顯示儀表或DCS故障:硬件故障和軟件故障，硬件故障有：顯示儀表本體故障、卡件模塊故障、通道故障、內(nèi)部線路故障；
⑥常見的組態(tài)故障：顯示儀表組態(tài)及設(shè)置錯誤包括分度號、量程、單位、故障輸出模式、采集時間、通訊等故障。
⑦溫度回路其他設(shè)備故障：安全柵故障，隔離器故障，信號分配器故障、溫變故障等。
常見故障問題
1、設(shè)計選型問題
由于設(shè)計或選型不合理導(dǎo)致的故障現(xiàn)象，常見于各類生產(chǎn)裝置，基本上每個裝置都有設(shè)計選型不合理現(xiàn)象，也是造成使用后故障頻發(fā)的集中地帶，所以一個好的設(shè)計著必須有著豐富的現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗和維修經(jīng)驗。在生產(chǎn)投入運行的一年中是故障高發(fā)時間，相當(dāng)有一部分來自設(shè)計選型導(dǎo)致的故障，另一部分來自安裝問題，設(shè)計選型存在以下問題：
①設(shè)計不合理
由于設(shè)計錯誤造成的溫度指示故障，例如：溫度計在設(shè)計中選擇的測溫點不能代表工藝指標(biāo)，造成溫度指示偏高或偏低。
②選型不合理
由于選型錯誤造成的故障，例如：溫度在使用過程中套管腐蝕嚴(yán)重，造成介質(zhì)外泄事故是由于選型不合理造成的。
2、安裝問題
安裝與設(shè)計選型有著必然的關(guān)系，有些故障問題是由于安裝問題導(dǎo)致的，安裝設(shè)備時未按照規(guī)范要進(jìn)行安裝，安裝時設(shè)備磕碰、摔壞，接線錯誤，生拉硬拽設(shè)備線路等。由于安裝問題導(dǎo)致的故障，很大一部分都是隱性故障不容易察覺，生產(chǎn)一段時間才能顯現(xiàn)。
系統(tǒng)的穩(wěn)定運行與安裝有著密切的聯(lián)系，由于安裝不合理不規(guī)范導(dǎo)致的故障也是在投產(chǎn)運行中1~2年的高發(fā)期，設(shè)備安裝存在以下問題：
①未按照設(shè)計進(jìn)行安裝或未按照要求進(jìn)行安裝。例如：安裝時隨意更改設(shè)計測溫度點或安裝時未按儀表說明要求按照。
②未按照選型儀表進(jìn)行安裝，儀表安裝時儀表數(shù)量較多存在安裝位置錯誤。例如：溫度計應(yīng)該在A點安裝，結(jié)果把溫度計安裝在B點，造成溫度計指示不準(zhǔn)或過早損壞。
3、維護(hù)問題
儀表設(shè)備投入運行生產(chǎn)中，儀表設(shè)備便進(jìn)入了使用維護(hù)階段，定期對儀表設(shè)備維護(hù)檢查是防止儀表設(shè)備故障的主要措施。在生產(chǎn)過程中，溫度儀表設(shè)備維護(hù)以檢查為重點，重點檢查，外觀檢查、線路檢查，現(xiàn)場環(huán)境情況、溫度套管腐蝕情況、接線情況、溫度計檢驗測試情況等。
在我們實際工作中，維護(hù)問題也比較突出，因沒有制定相應(yīng)的檢查維護(hù)周期無法進(jìn)行周期檢，在設(shè)備投入運行的3~6年是穩(wěn)定期，6年往后儀表設(shè)備故障率逐漸上升，主要體現(xiàn)在儀表設(shè)備老化、性能指標(biāo)減退、外觀破損、腐蝕，檢查不到位等。大部分情況都是發(fā)生故障才去檢查維護(hù)，主要現(xiàn)象為在相同部位的儀表設(shè)備在一段時間內(nèi)接二連三的發(fā)生故障，這就是未進(jìn)行周期檢查維護(hù)導(dǎo)致的，所以不同的工況下對一些容易引起故障的設(shè)備進(jìn)行周期性的專項檢查。例如：
①對壓縮計溫度測量，溫度計震動較大，應(yīng)定期檢查螺絲松動情況，長時間未檢查可能在一定時間內(nèi)溫度波動故障集中出現(xiàn)。
②對環(huán)境惡劣的溫度測量容易腐蝕接線端子，應(yīng)定期檢查外觀及端子腐蝕情況，長時間未檢查可能會導(dǎo)致大面積溫度測量異常。
對于腐蝕介質(zhì)測量容易腐蝕溫度套管，應(yīng)在檢修周期檢查套管腐蝕情況，長時間未檢查可能在一定時間內(nèi)導(dǎo)致大面積套管腐蝕嚴(yán)重或者泄露。
4、人員因素
在故障處理時人員因素有很大關(guān)系，對于同一種故障，不同的人員可能處理方法不同，對故障及知識層面的解讀理解都不盡相同。有些維修人員仔細(xì)認(rèn)真，有些維修人員粗心大意，所以人員因素導(dǎo)致的故障的處理有很大差異。
例：小紅仔細(xì)認(rèn)真，對于接線方式接近于完美，線路壓接時對線頭進(jìn)行彎圈壓接，對于小明粗心大意，拔了線皮直接壓接。雖然都能正常處理故障，但是對于故障處理的質(zhì)量，小紅優(yōu)于小明。將來相同的故障再次發(fā)生可能是小明處理過的故障而不是小紅。
例：下雨后溫度指示偏低故障，小紅和小明對這一故障進(jìn)行分析，由于小明之前有相同故障的經(jīng)驗，小明查看后已經(jīng)對現(xiàn)場溫度進(jìn)水進(jìn)行了更換處理，直接跳過繁瑣的故障排查階段。而小紅還在機柜間排查卡件故障、線路故障、溫度計故障，排查過程中也發(fā)現(xiàn)了進(jìn)水現(xiàn)象進(jìn)行了處理。小明和小紅雖然故障都能夠處理，但是兩人對處理的過程和時間是不一樣的。小明節(jié)省了大量的勞動力，而小紅費了好大勁才排查到故障。
溫度儀表故障處理必備基礎(chǔ)知識
誤差的概念計算，零點遷移的概念計算，溫度基礎(chǔ)知識，溫度測量工作原理、溫度計維修安裝、公式計算單位轉(zhuǎn)換、溫度計分度表查閱。
溫度故障處理常用工具
過程校驗儀(信號發(fā)生器)、精密電阻箱、數(shù)字萬用表。
作者：劉帥軍，舜天達(dá)天然氣/儀表主管
