工业自动化仪表的常见故障及其维修策略分析

一、引言

在现代化工厂生产进程中，工业自动化仪表作为关键设备，对温度、压力、流量、液位等参数精准把控，是保障生产稳定、高效运行的核心要素。然而，受复杂工况、长期运行等因素影响，仪表故障频发。深入探究常见故障并制定有效维修策略，对提升化工厂生产效率、降低安全风险意义重大，也是当下化工行业亟待解决的关键问题。

二、温度仪表常见故障及维修策略

2.1 温度指示异常升高

热电阻或热电偶断路、接线端子松动、补偿导线断裂等是致使温度突然大幅升高的常见缘由。在处理此类故障时，维修人员可依据温度测量点位置与接线布局，借助万用表电阻（毫伏）档，在不同位置测量多组数据，以此快速定位故障点。若确定为热电阻或热电偶断路，需及时更换受损元件；针对接线端子松动，应紧固接线；补偿导线断裂则需更换导线。

2.2 温度指示异常降低

热电偶或热电阻短路、导线短路以及温度仪表失灵，通常会引发温度突然降低的故障。排查时，要着重关注接线口、导线拐弯处等易出问题的薄弱环节。一旦发现短路情况，需修复短路部位或更换短路元件。若因测量元件处存在沸点较低液体导致总控指示异常，应及时清理液体。

2.3 温度波动剧烈或快速震荡

当温度出现大幅度波动或快速震荡时，若该温度参与调节，应首要检查调节系统；若未参与调节，则需重点审视工艺操作状况。比如，工艺操作中的物料添加速度、反应速率变化等都可能引发温度波动。对于调节系统问题，需对 PID 参数进行优化调整；若是工艺操作问题，则要规范操作流程，稳定工艺条件。

三、压力仪表常见故障及维修策略

3.1 压力指示突变或无变化

压力突然变小、变大或指示曲线毫无变化，多与变送器引压系统故障相关。可能是根部阀堵塞、引压管不畅、引压管内存在异常介质、排污丝堵或排污阀泄漏，在冬季，介质冻堵也是常见状况。维修时，应依次检查上述部件，清理堵塞物，修复泄漏点。对于因介质冻堵导致的故障，可采取伴热、保温等措施。

3.2 压力波动较大

压力波动大这一故障，若压力参数参与调节，应着重检查调节系统；若未参与调节，一般由操作不当所致。维修人员需与工艺人员协同合作，重新评估操作流程，规范操作行为。对于调节系统问题，要对控制参数进行优化，确保压力稳定。

3.3 压力指示不准确

压力指示不准确，可能是变送器故障、测量元件损坏或零点漂移造成的。首先要对变送器进行校准，检查测量元件是否有损坏迹象。若发现测量元件损坏，需及时更换；针对零点漂移问题，可通过零点校准操作予以修正。

四、流量仪表常见故障及维修策略

4.1 流量指示值最小

流量指示值呈现最小值，可能是检测元件损坏、显示装置故障、线路短路或断路、正压室堵塞或泄漏、系统压力过低等因素导致。若流量参数参与调节，还需检查调节器、调节阀及电磁阀。维修时，要逐一排查上述部件，修复或更换受损元件，确保线路连接正常，排查系统压力异常原因并加以解决。

4.2 流量指示值最大

流量指示值达到最大，主要原因通常是负压室引压系统堵塞或泄漏。此时，应着重检查负压室引压系统，清理堵塞物，修复泄漏部位。一般情况下，变送器需要调校的可能性较小。

4.3 流量波动大

当流量波动较大时，若流量参数不参与调节，多为工艺原因，如工艺介质本身流量不稳定、管道内存在紊流等。若参与调节，可检查调节器的PID 参数是否设置合理。对于带隔离罐的参数，要检查引压管内是否存在气泡，正负压引压管内液体高度是否一致。

五、液位仪表常见故障及维修策略

5.1 液位指示突然变大

液位指示突然变大，往往与变送器负压室引压系统的异常密切相关，在化工厂复杂的介质环境中，这种情况更为常见。由于化工生产中介质多具有腐蚀性、黏性或含有固体颗粒，负压室引压管极易因介质沉积形成堵塞，导致压力传递受阻；而管道连接处的密封件在长期腐蚀作用下易老化失效，引发泄漏，使负压室实际压力低于正常水平；此外，介质中溶解的气体在引压管内聚集形成气堵，或因密封不良导致的缺液现象，都会破坏压力平衡，造成液位指示虚高。维修时，需先关闭相关阀门切断介质，对负压室引压系统进行分段排查：对于堵塞部位，可根据介质特性选用合适的清洗液（如针对酸性介质使用弱碱性清洗液）进行冲洗，若堵塞严重则需拆卸管道清理；发现泄漏点后，及时更换耐腐密封垫片或修复管道破损处；存在集气时，缓慢打开排气阀释放气体，直至有连续介质流出；缺液情况则需补充与工艺匹配的隔离液，补充过程中要严格遵循操作规范，先停表并关闭正负压根部阀，打开排污阀泄压后，再打开灌液丝堵和排污丝堵，缓慢注入隔离液。

5.2 液位指示突然变小

液位指示突然变小，主要问题集中在正压室引压系统，这在化工生产中多与介质特性及操作环境有关。化工介质中的杂质易在正压室引压管内沉积，逐渐形成堵塞，阻碍压力正常传递；而正压室管道在高压、高温及介质腐蚀的双重作用下，焊接点或法兰连接处易出现微泄漏，导致压力损失；引压管内若混入气体，会因气体的可压缩性使压力传递滞后，造成指示偏低；同时，隔离液的挥发或泄漏导致的缺液，以及平衡阀未完全关闭造成的压力互通，都会使正压室实际压力低于真实液位对应的压力值。维修时，需结合工艺条件开展排查：先停止变送器运行，对于允许排污的介质，打开排污阀观察排出物，若流量小或有杂物排出，说明存在堵塞，可采用高压冲洗或机械清理的方式疏通；检查管道连接处时，可涂抹肥皂水观察是否有气泡产生，确定泄漏点后更换耐腐蚀管件或密封材料；发现集气时，通过倾斜引压管或反复开关阀门的方式排出气体；缺液时及时补充隔离液，并检查密封结构；若平衡阀未关严，需缓慢关闭至完全密封状态，操作过程中密切关注工艺参数变化，避免因压力波动影响生产稳定。

5.3 总控室与现场液位指示不符

总控室与现场液位指示不符是化工厂液位监测中常见的矛盾点，其根源可能涉及仪表自身故障或系统协同问题。现场液位计若因根部阀长期未操作导致阀芯卡涩关闭，或被介质中的黏稠物堵塞，会使测量元件无法真实反映液位；而现场仪表的外漏情况不仅影响指示准确性，还可能引发安全隐患。总控室接收的信号则可能因变送器校准偏差、信号传输线路干扰或量程设置错误出现偏差。排查时，需在工艺允许的前提下，由操作人员人为缓慢调整液位，同时观察现场液位计与总控室指示的变化趋势：若现场指示无响应或滞后明显，多为现场仪表故障，可先检查根部阀状态，手动活动阀门确保其畅通，对堵塞的测量管进行清洗。

六、结论

工业自动化仪表在化工厂生产中扮演着关键角色，其稳定运行直接关乎生产的安全性与高效性。通过对温度、压力、流量、液位等常见仪表故障的深入分析，并采取针对性的维修策略，能够及时排除故障，提升仪表运行可靠性。化工厂应强化仪表日常维护管理，定期开展巡检、校准工作，提升维修人员专业技能，以便快速、准确地应对仪表故障，为化工生产的稳定运行筑牢根基。

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