熱電偶的故障實例分析

故障實例分析

(1)指示偏低

①石化企業(yè)某裝置一反應(yīng)器采用K型熱電偶測量反應(yīng)器溫度， 在一次開車過程中發(fā)現(xiàn)溫度點TI0708A指示偏低約40°C。

故障檢査、分析：根據(jù)現(xiàn)象對測量回路、端子接線、接地絕緣 等進(jìn)行了檢查，均正常，但在檢查熱電偶接線時發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償導(dǎo)線與偶 絲的極性接反，導(dǎo)致阻值與實際不符，造成指示不準(zhǔn)確。

故障處理：重新正確連接，指示正常。

②合成氣汽化爐內(nèi)溫度是用雙鉑銠熱電偶測溫的，并用吹氮 形式保護(hù)套管，汽化爐開車一段時間，工藝反映T107-4點溫度指 示偏低，其他正常。

故障檢查、分析：根據(jù)此類現(xiàn)象，并對比這批套管鉬化鎂頭使 用后的觀察分析，是接觸火燃的鉬化鎂質(zhì)量問題，高溫腐蝕套管出 洞，使保護(hù)氮氣阻力變小，流速加快，在感溫點形成快速流動的氮 氣流，降低了測溫點處的溫度，從而使儀表指示偏低。

故障處理：儀表工到現(xiàn)場對各個接點進(jìn)行了處理和接線，并實 際測量了毫伏值，結(jié)果與顯示表相符，指示正確。

③己烷閃蒸塔溫度儀表 TR-702 (圖6-6)指示偏低。

故障檢查、分析：檢查 DCS溫度卡，*；檢査 裝置上的熱電偶，發(fā)現(xiàn)熱電 偶接線端子腐蝕生銹并松動， 接觸不好。接觸不好造成接觸電阻增大，即信號源內(nèi)阻增大。當(dāng)信號源內(nèi)阻很大時，會有部分 信號被分壓掉，造成溫度指示偏低。

故障處理：端子除銹，緊固螺釘，溫度指示恢復(fù)正常。

④溫度測量儀表TR401在檢修后工藝反應(yīng)溫度指示偏低。

故障檢查、分析：熱電偶指示偏低的原因主要有接線端子修飾

或松動造成內(nèi)阻增加，補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反，電偶插人深度不夠，校 驗誤差等。此表在檢修過程中更換過補(bǔ)償導(dǎo)線，所以先對補(bǔ)償導(dǎo)線 進(jìn)行了檢查。檢查發(fā)現(xiàn)K型電偶補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反，造成指示溫 度偏低。

故障處理：K型補(bǔ)償導(dǎo)線正極絕緣護(hù)套為紅色，負(fù)極為藍(lán)或 黑。更正接線后，儀表指示正常。

⑤某裂解爐出口溫度控制系統(tǒng)采用熱電偶作為測量元件，控 制燃料流量來調(diào)節(jié)出口溫度，在運行當(dāng)中溫度指示值偏低，當(dāng)調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)閥開度增加燃料流量時，溫度指示變化緩慢。

故障檢查、分析：溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)這樣的故障現(xiàn)象比較難以 判斷。調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)不靈敏有許多因素’諸如調(diào)節(jié)器p、I、D參 數(shù)不合適，比例P和積分I作用不夠，調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)裕量不夠等， 如工藝提量了，閥門口徑?jīng)]有變，調(diào)節(jié)閥顯得小了，或調(diào)節(jié)閥有卡 堵現(xiàn)象等。再者是測溫元件滯后，造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)不靈敏。經(jīng)過檢 查，發(fā)現(xiàn)熱電偶芯長度不夠，沒有插到保護(hù)套管底部，這樣造成熱 電偶熱端和套管頂部之間有一段空隙。由于空氣熱阻大，傳熱性能 差，造成很大的測量滯后。純滯后大的測量系統(tǒng)一般PID調(diào)節(jié)器 是很難改善調(diào)節(jié)品質(zhì)的，所以出現(xiàn)溫度變化遲鈍等現(xiàn)象。另外測溫點位置也有變化。如果設(shè)備內(nèi)溫度分布不很均勻，那么各點的溫度 就會有差異。再者，套管端點溫度通過空氣層傳遞到熱電偶熱端 時，有熱量損失，熱電偶熱端溫度6要低于保護(hù)套管頂部溫度 所以溫度指示偏低。

故障處理：按保護(hù)套管插入深度配置熱電偶長度，使熱電偶熱 端一直插到保護(hù)套管頂部，直到相碰為止。處理完后，溫度指示正 常，調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)指標(biāo)也得也改善了。

⑥己烷塔溫度測量儀表T712變化遲緩。

故障檢查、分析：在DCS中調(diào)出T712與同臺設(shè)備的另兩 個溫度點T711、T713,比較溫度變化趨勢，T712變化緩慢， 問題為儀表故障。檢查熱電偶發(fā)現(xiàn)電偶芯長度不夠，沒有插到 保護(hù)套管底部，由于空氣熱阻大，傳熱性能差，造成很大的測 量滯后。

故障處理：延長電偶芯到套管底部或更換熱電偶。

(2) 指7TC偏高

①造氣車間氣化爐用鉑銠-銷熱電偶測量爐溫，用剛玉作套 管，指示儀表突然超限。

故障判斷檢查、分析：此現(xiàn)象是由斷偶引起的，鉑銠-鉑熱 電偶用于測量煤氣等還原性介質(zhì)時，因為還原性氣體可從氧化 物中奪取氧原子，使熱電偶的熱接點產(chǎn)生白色脆性物質(zhì)，導(dǎo)致 斷偶。

故障處理：處理其表面的物質(zhì)，可以采用吹氣（空氣或氮氣） 方法防止斷偶現(xiàn)象，這樣可以延長熱偶的壽命，減少溫度指示偏高 的現(xiàn)象。

②硝酸753尾氣反應(yīng)器的溫度突然指示zui大。

故障檢查、分析：通過測量熱電偶的輸出毫伏值，發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象 是因為熱電偶故障發(fā)生引起輸出非常大，該熱電偶已經(jīng)損壞。

故障處理：更換新的熱電偶。

(3) 指示不準(zhǔn)、波動、異常

①小苯脫氫爐溫度指示偏差大。

故障檢查、分析：根據(jù)經(jīng)驗判斷是接線端子接觸不良造成雙支 熱電偶輸出不準(zhǔn)。用m號發(fā)生器到現(xiàn)場測量熱電偶接線端子 信號，信號不準(zhǔn)，檢查發(fā)現(xiàn)接線盒的接線端子嚴(yán)重腐蝕，接觸不良 造成熱電偶輸出不準(zhǔn)。

故障處理：由于接線端子腐蝕嚴(yán)重，無法重新接的更好，更換 此熱電偶。

②合成氨氣化爐溫度指示波動（一次元件為B型熱偶，帶兩 層外套管）。

故障檢査、分析：分析引起故障原因有三方面：補(bǔ)償導(dǎo)線接觸 不好、溫變性能不穩(wěn)定、一次元件損壞。經(jīng)檢查溫變合格，補(bǔ)償導(dǎo) 線沒有問題，在測量熱電偶輸出時發(fā)現(xiàn)毫伏值波動，說明熱電偶外 套管破損，導(dǎo)致熱電偶氧化使熱電偶性能變壞。

故障處理：更換熱電偶。

③某溫度檢測系統(tǒng)采用熱電偶作為檢測元件，在一塔內(nèi)從上 至下裝有一只10m左右長的熱電偶套管，內(nèi)插多點熱電偶。開車 升溫過程中發(fā)現(xiàn)有溫度指示異常現(xiàn)象，初期各測溫點溫度指示相應(yīng) 上升，一段時間后，下部各測溫點溫度仍繼續(xù)上升，均在200°C左 右，唯zui上部測溫點的溫度指示在ioo°c左右停滯。據(jù)分析，該點 實際溫度肯定在130°C以上。

故障分析：zui上部測溫點溫度指示在ioo°c左右停滯，說明 該處有水汽積聚，其水分受熱后向上蒸發(fā)，在上部遇冷凝結(jié)成小 水珠，該水珠又在套管內(nèi)落下，如此反復(fù)，致使上部測溫點的指 示停滯在水沸點（100°C)左右。產(chǎn)生此故障的原因，是由于保 護(hù)導(dǎo)管安裝前未經(jīng)處理或處理不符合要求，套管內(nèi)氣體溫度仍較 高所致。

故障處理：將該多點熱電偶往上提，使上部測溫點高于套管頂 部一定距離，其內(nèi)部的部分水汽被夾帶出套管后在外部蒸發(fā)。如水 汽不多，一般可恢復(fù)正常。否則，需把熱電偶全部取出，用一支細(xì) 尼龍管插入導(dǎo)管底部，將干燥的氮氣充人管內(nèi)，使水汽逐漸地被置 換出來。