田連波

（山東?；茉从邢薰緹崃﹄娏Ψ止?，濰坊 262737）

熱工儀表包括壓力測(cè)量?jī)x表、溫度測(cè)量?jī)x表和流量測(cè)量?jī)x表等，可用于精確測(cè)量和控制設(shè)備的壓力、溫度、流量等各種參數(shù)。熱工儀表故障會(huì)影響生產(chǎn)過程中設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至引發(fā)安全事故[1]。因此，對(duì)熱工儀表故障的處理極為重要。不同的故障需要采用不同的策略進(jìn)行處理，文章結(jié)合不同故障進(jìn)行深入分析[2]。

1 熱工儀表概述

熱工儀表是用于測(cè)量、控制和顯示溫度、壓力、流量、液位等熱工參數(shù)的儀表設(shè)備，由傳感器、信號(hào)處理器、顯示器及通信接口等部分組成。傳感器負(fù)責(zé)將熱工參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，信號(hào)處理器可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，顯示器用于顯示測(cè)量結(jié)果，通信接口則負(fù)責(zé)與其他設(shè)備交換數(shù)據(jù)。

熱工儀表具有高精度、可靠性高、易于操作和維護(hù)、抗干擾能力強(qiáng)、通信兼容性好、多功能等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。第一，高精度。現(xiàn)代熱工儀表采用先進(jìn)的傳感器和信號(hào)處理技術(shù)，具有高精度測(cè)量的能力。第二，可靠性高。熱工儀表采用優(yōu)質(zhì)材料和精密制造工藝，保證了設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。第三，易于操作和維護(hù)。熱工儀表設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，操作界面友好，便于操作和維護(hù)。第四，抗干擾能力強(qiáng)。熱工儀表具有抗干擾能力強(qiáng)，能在惡劣的工業(yè)環(huán)境中正常工作。第五，通信兼容性好?，F(xiàn)代熱工儀表具備通信接口，可以方便地與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)程控制。第六，多功能。熱工儀表具備數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、報(bào)警等多種功能，可滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

2 熱工儀表故障的不良影響

熱工儀表在運(yùn)行過程中會(huì)受到多種因素的影響，從而出現(xiàn)各種故障。這些故障可能帶來很多不良影響。第一，運(yùn)行數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。熱工儀表故障可能導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，影響電廠運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備狀態(tài)和工藝過程的判斷，導(dǎo)致其做出錯(cuò)誤決策，從而降低電廠的運(yùn)行效率和安全性。第二，設(shè)備運(yùn)行異常。熱工儀表故障會(huì)使設(shè)備運(yùn)行處于異常狀態(tài)，而運(yùn)行人員可能無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致設(shè)備損壞、生產(chǎn)中斷，甚至引發(fā)安全事故。第三，存在安全生產(chǎn)隱患。在高溫、高壓、有毒有害等特殊環(huán)境下，故障的熱工儀表可能成為安全生產(chǎn)隱患，引起嚴(yán)重的安全事故。第四，維護(hù)成本增加。熱工儀表故障需要進(jìn)行修復(fù)或更換，從而增加維護(hù)成本。同時(shí)，故障儀表的修復(fù)過程可能會(huì)影響企業(yè)的正常運(yùn)行。

3 熱工儀表故障處理需遵循的原則

遵循一定的故障處理原則可以使處理問題的過程更加高效，避免出現(xiàn)重復(fù)或無效的操作，同時(shí)保證處理問題的質(zhì)量，減少錯(cuò)誤和遺漏。熱工儀表故障處理過程中，需要遵循5 條原則。第一，安全性原則。在處理故障過程中，始終把人身安全和設(shè)備安全放在首位。對(duì)于可能存在安全隱患的故障，立即采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理，確保生產(chǎn)過程的安全。第二，及時(shí)性原則。發(fā)現(xiàn)熱工儀表故障后盡快處理，避免故障擴(kuò)大，減少故障對(duì)生產(chǎn)過程的影響。第三，可行性原則。在處理故障過程中考慮現(xiàn)有的技術(shù)條件、設(shè)備條件和人員條件，確保所采取的處理措施可行，同時(shí)具有可操作性和實(shí)用性。第四，經(jīng)濟(jì)性原則。盡量選擇經(jīng)濟(jì)適用的處理方法，降低維修成本。在選擇維修方案時(shí)，應(yīng)對(duì)各種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選擇最優(yōu)方案。第五，記錄總結(jié)原則。故障處理后，應(yīng)做好故障處理記錄，總結(jié)故障處理過程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為今后類似故障的處理提供參考。

4 熱工儀表故障及處理策略

4.1 壓力測(cè)量?jī)x表故障及處理策略

4.1.1 測(cè)量偏差大

測(cè)量偏差大指測(cè)量數(shù)據(jù)與實(shí)際值有較大偏差。該故障的引發(fā)原因較多，包括壓力傳感器因過載、長(zhǎng)時(shí)間使用彈性降低等而損壞，參照壓力表的精度低于被測(cè)壓力傳感器的精度，管路的溫度過高等。

針對(duì)壓力傳感器故障引起的測(cè)量偏差，工作人員首先需要檢查壓力傳感器的過載保護(hù)措施是否完善，如果存在設(shè)計(jì)缺陷，應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)。其次，對(duì)長(zhǎng)時(shí)間使用的壓力傳感器進(jìn)行性能檢測(cè)，評(píng)估其彈性降低的程度，如果性能下降，可以考慮更換傳感器。最后，檢查壓力傳感器的接口部分，防止有滲漏或堵塞的情況，如發(fā)現(xiàn)有，應(yīng)進(jìn)行清理或更換接口部件。

針對(duì)參照壓力表精度低引起的測(cè)量偏差，需要提升參照壓力表的精度等級(jí)，使其與被測(cè)壓力傳感器的精度等級(jí)相匹配?？梢赃x擇精度等級(jí)更高的壓力表作為參照，以提升測(cè)量的準(zhǔn)確性。如果精度等級(jí)提高后仍存在測(cè)量偏差，應(yīng)檢查參照壓力表與被測(cè)壓力傳感器之間的連接是否緊密，防止出現(xiàn)誤差[3]。

針對(duì)管路溫度過高引發(fā)的測(cè)量偏差，要先檢查管路情況，了解保溫措施是否完善、管路是否存在泄漏或堵塞等問題，并對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理。

4.1.2 儀表顯示異常

電源故障、傳感器故障、顯示故障和通信故障等都有可能導(dǎo)致儀表顯示異常。電源故障可能由電源電路元件損壞、電源線接觸不良、電源不穩(wěn)定等因素導(dǎo)致。處理方法是檢查電源電路，更換損壞的元件，重新連接接觸不良的電源線，并確保電源穩(wěn)定可靠。傳感器故障可能是因傳感器本身的問題，如質(zhì)量不佳、過載使用、長(zhǎng)時(shí)間磨損等，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果失真或無法測(cè)量。處理方法有更換質(zhì)量可靠的傳感器，避免過載使用，及時(shí)維護(hù)和保養(yǎng)傳感器。顯示屏損壞、顯示管老化、顯示設(shè)置錯(cuò)誤等可能導(dǎo)致顯示屏故障，出現(xiàn)顯示不正確或不顯示等問題。處理方法是檢查顯示設(shè)備的連接線路和接口是否正常，更換損壞的顯示屏或顯示管，重新設(shè)置正確的顯示參數(shù)可以有效處理該問題。通信故障原因包括接口接觸不良、通信協(xié)議錯(cuò)誤、通信信號(hào)干擾等，主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)無法傳輸或傳輸錯(cuò)誤。處理方法是檢查通信接口和線路是否正常，重新調(diào)整通信協(xié)議，更換抗干擾能力強(qiáng)的通信線纜。

4.2 溫度測(cè)量?jī)x表故障及處理策略

4.2.1 溫度指示值突然增大或減小

熱電阻斷路、接線端子松動(dòng)、（補(bǔ)償）導(dǎo)線斷裂、溫度失靈等都有可能導(dǎo)致溫度指示值突然增大或減小。針對(duì)這一故障，應(yīng)檢查儀器儀表上指針、刻度盤、按鈕的情況，查看是否存在按鈕松動(dòng)、刻度盤位置偏離等情況，以及保險(xiǎn)絲的完整程度。同時(shí)，可打開儀器儀表的外殼蓋板，檢查儀器儀表的內(nèi)部元件，查看其是否存在發(fā)霉、燒焦等情況。如果未發(fā)現(xiàn)異常，可以利用小螺絲刀觸碰信號(hào)輸入端，輸入干擾信號(hào)，然后觀察指針的指示情況。此外，可采用測(cè)量電壓法和簡(jiǎn)易干擾法進(jìn)行故障排查[4]。

如果故障由熱電阻或熱電偶斷路引起，需要更換相應(yīng)的部件。若由接線端子松動(dòng)或?qū)Ь€斷引起，需要重新緊固或更換導(dǎo)線。至于溫度失靈這一原因，需要檢查溫度傳感器的連接和設(shè)置，并調(diào)試和校準(zhǔn)儀表。

4.2.2 溫度指示值大幅度波動(dòng)或快速振蕩

溫度指示值大幅度波動(dòng)或快速振蕩的原因可能是測(cè)量位置選擇不當(dāng)或者調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)問題。此時(shí)，需要檢查測(cè)量位置，查看是否出現(xiàn)測(cè)量位置選擇不當(dāng)?shù)那闆r。同時(shí)，需要對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行檢查與維修，分析調(diào)節(jié)器是否失靈，調(diào)節(jié)參數(shù)是否合適。如果檢查后發(fā)現(xiàn)是由測(cè)量位置選擇不當(dāng)引起，需要調(diào)整測(cè)量位置；如果不是，則需要進(jìn)一步分析具體情況，通過更換調(diào)節(jié)器、調(diào)整調(diào)節(jié)參數(shù)等方式進(jìn)行故障處理。

4.3 流量測(cè)量?jī)x表故障及處理策略

4.3.1 流量指示值最小

該故障的表現(xiàn)是指針顯示數(shù)值始終為設(shè)置的最低流量值。其故障原因復(fù)雜，如檢測(cè)元件損壞、線路短路或斷路、正壓室堵塞或泄漏、系統(tǒng)壓力低等都可能導(dǎo)致這種情況的發(fā)生。

處理該故障時(shí)，首先要檢查線路連接是否正常，確保線路沒有短路或斷路。如果正壓室存在堵塞或泄漏的問題，需要進(jìn)行清洗或更換。同時(shí)，檢查系統(tǒng)壓力是否正常，并檢查調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥和電磁閥等部件是否正常工作[5]。

4.3.2 流量指示值最大

流量指示值最大其實(shí)是流量顯示超過了范圍的上限，主要原因是負(fù)壓室引壓系統(tǒng)堵塞或泄漏，也可能是變速齒輪嚙合不良、各連接部分脫鉚或銷子脫落。

處理該故障時(shí)，需要從3 個(gè)方面入手。第一，檢查負(fù)壓室引壓系統(tǒng)是否存在堵塞或泄漏，如果存在，需要進(jìn)行清洗或更換。第二，檢查變速齒輪嚙合情況，調(diào)整接觸間隙。第三，檢查各連接部分是否存在脫鉚或銷子脫落的情況，如存在問題需進(jìn)行修復(fù)。

4.3.3 流量波動(dòng)大

流量波動(dòng)大的原因需要分情況考慮。如果流量參數(shù)不參與調(diào)節(jié)，則可能是工藝原因?qū)е?，反之，則需要檢查調(diào)節(jié)器的比例-積分-微分（Proportional–Integral– Derivative，PID）參數(shù)。帶隔離罐的參數(shù)，檢查引壓管內(nèi)是否有氣泡，正負(fù)壓引壓管內(nèi)液體是否等高。

處理該故障時(shí)，首先檢查流量參數(shù)是否正常，如果不正常，進(jìn)行修復(fù)；其次檢查調(diào)節(jié)器的PID 參數(shù)設(shè)置，如果不當(dāng)，需要重新調(diào)整；最后檢查帶隔離罐的參數(shù)是否正常，如參數(shù)不正常，需要進(jìn)行修復(fù)。

4.4 液位儀表故障及其處理策略

液位指示不準(zhǔn)確是液位儀表故障中較為常見的一種情況，該故障出現(xiàn)的原因主要有3 個(gè)。第一，浮子未吊好，使得浮子與筒壁之間產(chǎn)生摩擦，其摩擦力抵消掉部分液面浮力，使得液位指示出現(xiàn)偏差。第二，浮筒內(nèi)介質(zhì)在靜止?fàn)顟B(tài)下發(fā)生雜質(zhì)沉淀，使得浮子表面附著污物而出現(xiàn)卡澀，進(jìn)而導(dǎo)致液位指示不準(zhǔn)確。第三，浮子的掛扣脫落導(dǎo)致浮子沉到浮筒底部，液位指示出現(xiàn)滿量程情況?；诖耍梢酝ㄟ^調(diào)整或更換浮子、清洗浮筒、重新掛扣浮子等措施解決這些問題。

液位儀表液位指示始終處于最大或最小值故障由浮筒脫落、調(diào)節(jié)閥故障、變送器故障、液位計(jì)外部連接部件故障引起。當(dāng)發(fā)現(xiàn)液位儀表液位指示處于最大或最小值時(shí)，需要檢查浮筒、調(diào)節(jié)閥、變送器、液位計(jì)外部連接部件，并對(duì)其進(jìn)行更換。

無液位指示與電源故障、儀表故障、傳感器故障有關(guān)。出現(xiàn)電源線斷路或電源適配器故障，儀表內(nèi)部電路板故障，傳感器內(nèi)部損壞或脫落，均會(huì)導(dǎo)致無法檢測(cè)到液位信號(hào)，無液位指示。因此，工作人員遇到這一故障時(shí)，需要檢查、更換相關(guān)設(shè)備，以解決相關(guān)故障問題。

5 熱工儀表故障預(yù)防措施

熱工儀表故障可能導(dǎo)致生產(chǎn)流程中斷或變慢，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)效率。如果能夠提前采取預(yù)防措施，降低熱工儀表的故障率，就可以提高生產(chǎn)效率，從而增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，企業(yè)需通過控制儀表安裝檢修、提升熱工儀表性能等措施預(yù)防熱工儀表故障。

5.1 控制儀表安裝檢修

在儀表安裝之前，應(yīng)收集儀表相關(guān)的技術(shù)資料、制定安裝和檢修的方案、準(zhǔn)備所需的工具和材料等。安裝過程中，需要根據(jù)安裝方案，按照規(guī)定步驟進(jìn)行儀表的安裝，確保安裝的質(zhì)量和安全性。安裝完成后，需要對(duì)儀表進(jìn)行調(diào)試和校準(zhǔn)。值得注意的是，儀表安裝需要重視儀表的選型和匹配，避免不合理的選型導(dǎo)致儀表使用效果不佳或損壞。在調(diào)試檢修過程中，應(yīng)注意先進(jìn)行部分測(cè)試，再進(jìn)行系統(tǒng)整體測(cè)試，以保證測(cè)試的全面性。

5.2 提升熱工儀表性能

提升熱工儀表的性能需要從兩個(gè)方面入手，即提升基本的產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和提高熱工儀表的自動(dòng)化水平。提升產(chǎn)品生產(chǎn)的基本質(zhì)量包括儀表的設(shè)計(jì)、原材料的選擇、制造工藝的優(yōu)化等。重視并不斷提高熱工儀表的自動(dòng)化水平是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志，也是提高生產(chǎn)效率、降低人力成本的關(guān)鍵。在自動(dòng)化水平的提高上，可以引入先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)、智能化傳感器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱工儀表的實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能控制，從而在確保設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率和精度。

6 結(jié)語

熱工儀表在運(yùn)用過程中可能出現(xiàn)一些故障，帶來許多不良影響，因此需要對(duì)其進(jìn)行有效處理。在故障處理過程中，工作人員需要從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合設(shè)備的特性和運(yùn)行環(huán)境，采取針對(duì)性的解決方法。對(duì)熱工儀表的常見故障進(jìn)行詳細(xì)深入的分析，并提出一些處理策略，希望可以在實(shí)踐中予以重視和實(shí)踐。同時(shí)，工作人員要注重故障預(yù)防，通過控制儀表安裝檢修、提升熱工儀表性能等措施盡可能降低故障發(fā)生的概率。