热电偶在使用中仪表工常会遇到显示仪表温度显示最大、温度显示波动、温度显示偏高、温度显示偏低或用错热电偶等情况,针对这些热电偶故障现象,昌晖仪表整理了13个热电偶维修实例分享给大家,丰富仪表工实战经验。
1、温度显示最大
[实例1]氧化器T503测点温度突然波动,显示值超温。
[故障检查]出故障前装置的三个测点温度显示平稳,但感觉T503与其他两点的温差有点大,正在找原因时,T503温度突然波动,最低时为500℃左右,最高时接近仪表量程上限800℃,另两点温度正常。测量该点热电势的确很高,判断热电偶有问题。
[故障处理]更换一支新的热电偶后,温度显示恢复正常。
[维修小结]同一个装置的多点温度测量,当某个点的温度显示突然大幅度波动时,不用过多考虑显示仪表问题,可直接针对该热电偶查找故障。本例更换热电偶后恢复正常。换下的热电偶没有人再去关注它、检查它,所以不清楚热电偶故障的真正原因是什么,只能推测是热电偶老化变质故障而已。
2、温度显示波动
[实例2]煤气炉炉顶出口煤气温度显示大幅度波动,但停炉时基本不波动。
[故障检查]根据以往经验,这是热电偶保护套管被磨损已泄漏的前兆。
[故障处理]更换保护套管,热电偶损坏则一起更换。选择使用耐磨热电偶保护套管解决了问题。
[]就要更换,更换迟了保护套管就被磨通,热电偶与煤气直接接触,煤气中含有水汽,使热电
[故障分析]煤气炉出口煤气中含有粉尘,热电偶保护管的磨损很严重,用不了几个月就要更换,更换迟了保护管就被磨通,热电偶与煤气直接接触,煤气中含有水汽,使热电偶出现接地,短路现象,导致热电势波动,表现在显示仪表上就是温度大幅度波动,停炉时基本不波动是由于没有煤气通过管道,停炉时也没有人去关心温度的真实性。
对于热电偶保护管材质选用,建议读者参阅技术文章“热电偶保护管材料及使用场合”。
[实例3]合成塔催化剂温度显示波动
[故障检查]催化剂温度测量使用11支铠装热电偶,一直很正常,有一天操作工反映:有5个点的显示记录严重波动。仪表工检查接触没有问题,观察发现检修工在合成塔旁进行电焊作业,只要电焊工一焊接仪表就波动,停止焊接仪表就不波动,看来是干扰造成仪表波动。对出现问题的5支热电偶进行检查,发现这5支热电偶都有接地现象,没有出现问题的另6支热电偶没有接地现象。
[故障处理]对这5支热电偶的热点采取浮空措施,解决了干扰问题。具体方法:重新焊接热电偶,焊接前把填充剂去除2-4mm深,用镊子绞合两电极,绞线要尽量短,然后用气焊焊接,使热点等于或短于热电偶铠装护套,使其不能和铠装护套相碰,如图1所示。新焊接的热电偶校准合格后使用。
图1 铠装热电偶焊接示意图
[维修小结]本例为了减少测温的时间常数,采用了露端式铠装热电偶,在同一保护套管中多支热电偶的插入深度不同,就会出现插入浅的热电偶热点碰着插入深的热电偶铠装护套,而铠装护套又与保护套管接触,形成热电偶的接地现象。 该例故障是电焊机引发的,是地电流造成的,电流回路是:工艺管道→合成塔→热电偶保护套管→热电偶铠装护套→热电偶的热点→补偿导线→显示仪表→地,该干扰属于共模干扰。克服共模干扰的有效方法就是使热电偶浮空。
铠装热电偶选用及详尽技术参数可参阅//www.e-cumulus.com/product/109.html。
[实例4]变换炉三段出口温度偶尔会波动,一旦波动温度就乱显示。
[故障检查]仪表工到现场后显示又不波动了,为了避免再出现波动,对测量回路的接线端子进行了紧固。没有几天波动又出现,检查发现补偿导线电阻值高达80Ω,经检查系补偿导线中间绞合的接头接触不良。
[故障处理]重新对补偿导线的接头进行处理,把绞合连接改为螺钉连接。
[维修小结]一根补偿导线的电阻有80Ω,显然不正常。在电缆桥架,分线盒用分段测量电阻的方法检查,检查分线盒时发现该点的补偿导线被绝缘胶带包扎,拆开发现补偿导线是用绞合方式连接的,按规定补偿导线中间不应该有接头,不知施工方当时出于什么原因留下了隐患。 接头受到现场环境的氧化、腐蚀、振动使其接触电阻增大并变化,导致显示仪表波动和乱显示。
中间没有接头的导线,分段检查,测量时要断电后进行;在万用表的两个表笔上各焊上一颗大头针,用来刺穿导线的绝缘层与导线接触进行测量,来判断导线是否短路或断路。
[实例5]T1603的温度显示曲线大幅波动。
[故障检查]观察历史曲线波动幅度一开始并不明显,随着时间的推移波动幅度越来越大。在机柜处测量现场来的热电势信号,也是波动的毫伏信号。曾怀疑有干扰,但原来很正常,最近在热电偶及电缆桥架附近没有新增加大功率的用电设备。考虑从接触不良着手进行检查。检查发现热电偶的外皮有裂纹,且裂纹处有潮湿的氧化镁脱落现象,热电偶有损坏现象。
[故障处理]更换热电偶,显示恢复正常。对热电偶采取了减振措施。
[维修小结]本例铠装热电偶直接插在设备预留的套管中使用,过长部分则盘绕后绑在设备上,振动使热电偶与设备产生摩擦,时间一长热电偶的外皮被磨坏,水蒸气从破损处渗透到氧化镁中,引起绝缘层膨胀,使裂纹再次扩大;由于绝缘电阻下降使热电偶接地,加上有振动,使接地电阻忽大忽小,反映在温度曲线上就是大幅度的波动。
3、温度显示偏高
[实例6]某厂热处理电炉温度控制,高温段仪表显示总是比标准表测的温度高25℃左右,有时甚至高达38℃以上,并且控温效果也差。
[故障检查]对控制仪表进行校准,更换一支新的热电偶使用,问题依然存在。既然仪表和热电偶都正常,就有可能存在干扰。测量显示仪表输入端的对地交流电压,正端对地干扰电压有 30V左右,显示偏差是共模干扰造成的。
[故障处理]使热电偶保护套管浮空。
[维修小结]电炉温度升至800℃以上时,耐火砖的绝缘电阻会下降,非金属热电偶保护套管的绝缘电阻也下降,电炉的加热电源会通过漏电阻→热电偶保护套管→热电偶电极→补偿导线→仪表输入、放大电路的接地点→地构成一个回路,漏电流经过放大就成了一个可观的误差。简单方法就是使整支热电偶浮空切断漏电流的通路。
4、温度显示偏低
[实例7]变换炉二段中层催化剂温度显示偏低,且伴有微小波动现象。
[故障检查]检查控制室内的接线端子没有发现异常。到变换炉上检查热电偶,发现热电偶接线盒内负极接线螺钉松动。
[故障处理]紧固热电偶接线盒内的接线螺钉。
[维修小结]本例热电偶接线盒内接线螺钉松动,接触不良使接触电阻增大,等于增大了热电偶的内阻,而出现温度偏低故障;工艺管道有振动,接线螺钉松动处的接触电阻也跟着变化,这个不稳定的接触电阻导致输出热电势的不稳定,这就是温度显示偏低,且伴有微小波动现象的原因。
[实例8]某常减压装置塔顶温度,一到下雨天温度就偏低近20℃,天晴后该温度就恢复正常。
[故障检查]控制室测量热电势稳定,对测得的温度工艺不认可,理由是天晴时这个温度就恢复正常,现场检查发现热电偶接线盒有进水现象,抽出热电偶芯发现有轻微带水现象。
[故障处理]对热电偶及保护套管进行干燥处理后,并紧固了热电偶的密封螺钉。
[维修小结]该铠装热电偶系外加保护套管,安装在操作平台下面,由于与保护套管之间的密封螺钉没有上紧,一到下雨天,平台上的雨水漏下,就随着螺钉密封面进入保护套管内,出现一下雨就进水,雨水在高温环境蒸发,冷凝,在保护套管中形成饱和蒸汽状态,从而降低了热电偶的热端温度,晴天雨水蒸发干后故障就自然消除了。
[实例9]加氢装置的一个测温点偏低40℃左右。
[故障检查]本例用的是双支热电偶,在仪表盘后对热电势进行测量,两支热电偶的热电势差距很小,仪表工认为温度是可信的,没有再进行检查,但工艺人员一直说温度不正常。到现场检查热电偶,打开热电偶接线盒后发现里面有柴油浸泡且有气泡轻微冒出,是热电偶保护套管泄漏。
[故障处理]更换热电偶保护套管
[维修小结]检查发现了安全隐思,该装置属于新开工,为此对安装的热电偶保护套管进行了检查和耐压试验,将检测出不合格热电偶保护套管,退回生产厂进行更换。
[实例10]操作工反映上位机显示的温度有时正常,但有时又会偏低。
[故障检查]查看温度记录历史曲线有上述现象,但没有规律且偏低值是变化的。先旋紧所有接线端子,但没有改观。排除了接触不良,考虑是不是热电偶有问题,有人提出,该安装点振动较大,会不会影响到补偿导线绝缘层的磨损?到现场检查发现热电偶接线盒出线口处补偿导线绝缘层磨损并碰壳。
[故障处理]对补偿导线绝缘层进行包扎。
[维修小结]本例故障在热电偶安装,使用中偶尔会发生,安装时把补偿导线的绝缘层剥得太多,使补偿导线与热电偶接线盒出线口相碰,设备的温度高及振动大,会使补偿导线绝缘层老化及磨损,由于振动使导线有时碰壳,有时又不碰壳,就出现不碰壳显示正常,一碰壳就偏低的故障现象。
[实例11]第二热交换器出口煤气温度比正常值偏低50℃左右。
[故障检查]在仪表盘接线端子测量热电势,换算后温度为335℃,试车前仪表都经过校准,测量值应该是可信的。工艺坚持认为温度偏低要求处理,拟对热电偶进行更换,拆卸发现该热电偶芯较短,查对设计表确定该热电偶用短了。
[故障处理]更换为长度合适的热电偶。
[维修小结]本例故障属于热电偶插入深度不够,使温度显示始终偏低的故障,这类故障只有拆卸热电偶芯才能发现问题。工艺认为该温度偏低,是根据变换炉的一段反应温度判断的,可看出仪表与工艺的协调,配合很重要。
[实例12]大检修更换变换炉入口热电偶,开车时该温度一直在室温附近。
[故障检查]断开记录仪输入端一根线,测量有没有短路现象,发现电阻值在150Ω左右,到现场看铭牌上标的是WZP,是把热电阻当热电偶用了。
[故障处理]更换为热电偶。
[维修小结]有的装配式热电偶与热电阻的外形几乎一样,不经过认真核对,误将热电阻当成热电偶用,导致该测点显示温度一直在室温附近。这样的情况不应该发生。
[实例13]某厂的电加热炉,六个测温点都出现控温不理想的情况,温度偏差现象严重。
[故障检查]检查6支热电偶都正常。电工检查电加热棒也没有问题。重新整定温度控制的PID参数及投运自整定,控温效果仍然不理想。深入检查发现热电偶补偿导线与加热棒的电缆放在同一个线槽内。
[故障处理]把补偿导线与加热棒的电缆分开敷设,仪表就正常了。
[维修小结]热电偶补偿导线与加热棒电缆放在同一个线槽内就是错误做法,很容易出现干扰。一定要把仪表的信号线与电力线分开敷设。
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