摘要:氯酸钠电解仪表设备的稳定与否,体现在化工产品原辅料消耗和产品质量上,电解生产过程中会出现仪表故障现象,由于控制与检测过程中出现的故障现象比较复杂,不能及时正确判断仪表故障,会延误生产的同时带来安全隐患。
关键词:调节阀,PH检测系统,流量,液位,温度
一.仪表故障判断、分析思路
仪表显示出现异常现象(偏高偏低,参数不变化,参数波动等),本身包含三种因素:
工艺因素:仪表正确的反映出工艺异常情况;对工艺流程及工艺介质的特性、化工设备的特性应有所了解,这能帮助仪表维护人员拓展思路,有助于分析和判断故障现象。
仪表因素:仪表测量系统在某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起,很难马上判断出故障到底出现在那里。尤其是现代化的化工企业自动化水平很高,工艺操作与检测仪表密切相关,工艺人员通过检测仪表显示的各类工艺参数,诸如电解槽温度、母液流量、储罐的压力和液位、原料PH酸碱度的成分等来判断工艺生产是否正常,产品的质量是否合格,根据仪表指示进行加量或减产,在线仪表的过度偏离其严重时会导致停车。
人为因素:现场仪表维护人员要提高仪表故障判断能力,除了对仪表工作原理、结构、性能特点熟悉外,还需熟悉测量系统中每一个环节,由于化工生产操作管道化、流程、全封闭等特点,仪表维护人员对故障判断不准确,暴力操作维修不彻底等会造成在线仪表二次损坏。
二.调节阀常见故障及原因分析
氯酸钠生产过程中,调节阀的结构相对于自动调节系统的其他环节较为简单,但是它直接与工艺介质接触,因而故障率较高。调节阀在使用过程中有以下几种常见故障:
1.调节阀不稳定或产生振荡:原因可能是定位器零点偏移和调节阀口径选得过大,阀门经常在小开度下工作,阀芯与衬套严重磨损的情况下,气动执行器O型圈破损,都可能使调节阀发生振荡。
2.调节阀动作迟钝或跳动:密封填料老化或干枯,空气减压阀调整不当,润滑油失效阀阀杆与填料的干摩擦增大,阀体内含有粘性大的污物以及堵塞、结焦等会造成动作迟钝或跳动。
3.调节阀不动作:原因可能是没有控制信号压力或虽有信号压力但膜片裂损,膜片漏气。也可能是阀芯与阀座或衬套卡死,阀杆弯曲。
4.调节阀泄漏量大:主要原因有定位器零点偏或阀芯与阀座腐蚀、磨损而造成。有时也可能因阀体内有异物,阀芯被垫住关不严,造成泄漏量大。
5.其它原因:DCS系统PID参数的调节问题,气路堵塞,阀门定位器故障也可能引起调节阀不动作跳动等其它的故障。
三.PH检测系统常见故障及原因分析
电极的准确性和稳定性是决定pH仪测量稳定、精确与否的关键因素之一。特别是在特殊环境下的测量,如高温高压,腐蚀性介质及低电导率水质等,对电极的要求更高。若用普通的电极来测量,稳定性很差,而且使用寿命又短,满足不了要求。
工业pH电极有多种型号和规格:电极的分类:三复合电极:测量电极、参比电极和温补电极复合成一体,方便安装、拆洗。 两复合电极:测量电极和参比电极复合成一体。 零电位(等电位点):7.00pH。
1.新PH电极安装后精度下降:标准规定电极的保证期:从电极上所标注的制造日期起,在一年的有效期内使用时,其性能符合本标准的全部要求,超期使用探头寿命会大幅度下降,测量精度下降。(PH探头购买使用需分时间前后使用)
2.电极的寿命和使用环境有关,对于高温,腐蚀性强的恶劣场所,电极的寿命将大大减少。对于较好的测量环境,则使用寿命可以达到一年到两年。
3.温度对玻璃电极的影响,由原电池电动势表达式可以看出,电极电位与溶液温度成正比。在电极标定使用温度范围内,一般可以通过温度电极(pt100或pt1000)在转换器反馈电路中加以补偿。
4.玻璃电极有很高的内阻(工业用玻璃电极电阻一般小于500MΩ),其大小不仅与玻璃膜的成分和厚度有关,同时与温度有关(成指数关系,温度每降低10℃,阻值约增大1倍)。
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5.溶液酸碱度对电极的影响
玻璃电极在pH2~pH9以外不具备良好的线性关系,在强酸性溶液中易形成大量水合氢离子H3+O,使到达电极表面的H+数目相对减少,pH值增大。在强碱介质中的Na+也会参加溶液中的H+与电极水化层上的H+的交换过程,导致玻璃电极电位升高,pH值偏低。
6.PH电极的定期校准,对于电化学仪表,一般比热工仪表维护量要大,PH电极在使用过程中,零点和斜率都将发生变化,这是因为在测量过程中,液接堵塞,玻璃膜的逐渐老化,参比液的流失造成氯离子浓度的降低,不对称电位及扩散电位的增大等等;因此为了保证测量精度,必须及时校准,校准周期根据现场
四.流量检测故障、分析判断
1.流量控制仪表系统指示值达到最小时,首先检查现场检测仪表,如果正常,则故障在显示仪表。
2.当现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则定为调节阀到调节器之间故障。
3.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;机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。
4.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。
5.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。
6.流量控制仪表无显示,首先检查仪表供电系统,检查仪表保险管是否损坏。
五.液位检测故障、分析判断
1.液位指示不会变化,偏高或偏低,或无指示:
首先要了解工艺状况、工艺介质,被测对象往往同时配置玻璃液位计,工艺操作人员以现场玻璃液位计为参照判断差压式液位变送器所测量值指示偏高或偏低,因为玻璃液位计比较直观。而仪表维护人员应根据工艺状况和仪表故障现象进行判断和检查。
2.检查显示仪表输入信号:检查仪表供电电源和保险,检查信号端子及浪涌保护器或安全栅是否损坏
3. 观察回路的外部损伤、回路的过热,导压管的泄漏,供电开关状态等。另外在现场安装布线过程中,各种信号线绑扎在一起或走同一根多芯电缆,信号会受到干扰,在这种情况下,差压变送器就会出现现场不通讯,甚至误指示等现象。因此,为了避免出现这样的情况,应增大仪表电缆与动力电缆槽架的距离。
六.温度检测故障、分析判断
1.温度指示不正常,偏高或偏低,或变化缓慢甚至不变化等。
以氯酸钠罗斯蒙特温度变送器进行说明。首先应了解工艺状况,可以询问工艺人员被测介质的情况及仪表安装位置,温度变送器采用变送器把信号转变成标准的4-20mA信号送给DCS显示。故障现象:
2.DCS系统上温度显示为零,首先对DCS系统的模块输入信号进行检查,测得输入信号为4mA,这说明温度变送器的输出信号为4mA。为了进一步判断故障是出在温度变送器,还是在测温元件,对热电组的电阻信号进行测量,从测得电阻阻值得知,测温元件没有问题,这说明温度变送器存在故障。由于温度变送器存在故障致使温度变送器的输出为4mA,致使温度在DCS系统上显示值为零。
处理方法:找到问题,其处理方法就是把温度变送器通过加载标准信号源进行检查,分析故障原因找出故障点。 如:转换器损坏,唯一的方法就是更换一台温度变送器。
结束语
通过不断的学习不断的总结经验,理论应用在工作实践中、这样才能提高自己的工作能力和业务水平对氯酸钠生产过程中仪表故障判断思路的论述及相应的仪表故障处理的举例,简要说明了怎样在生产过程中检查和处理仪表的故障,对怎样处理和判断仪表常见故障提供了一种工作思路和方法。
参考文献
1.氯酸钠工艺操作手册
2.氯酸钠仪表操作手册
3.乐嘉谦主编. 仪表工手册. 北京:化学工业出版社,1997
论文作者:袁宾
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/31
标签:电极论文; 仪表论文; 故障论文; 调节阀论文; 工艺论文; 测量论文; 指示论文; 《基层建设》2017年第28期论文;