石油企业常用仪器仪表的故障诊断及检修.pdf

． 铭一 ■ 故障诊断 石 油 与 化 工 设 备 2 0 1 0 年 第 1 3 卷 石油企业常用仪器仪表的故障诊断及检修 包小平 ，叶红忠 ，杨国强，常晓东 长庆油 田第四采油厂 ， 陕 靖边 7 1 8 5 0 0 [ 摘要]石油企业在用的仪器仪表因工作环境恶劣，故障比较频繁。文章对长庆油田常用仪器仪表的故障诊断方法进行了 介绍，实践中这些方法均行之有效。 [ 关键词]仪器仪表；故障诊断；检修 当前 ，石油企业的 自动化水平在不 断提高 ， GL Z型高压 流量 白控 仪 、井 站R T U、功 图计 量 仪、机泵变频调速仪 、抽油机远程 启停仪 、原油 长输管线泄漏监测仪等专用仪器仪表广泛投入使 用，给仪器仪表 的维护管理提 出了一系列 问题 ， 如何准确诊断仪表 的故障 ，是保证其 生产平稳运 行 的关键 。本文 阐述 了油 田常用仪器仪表的故障 诊断方法 ，以便对现场操作人员进行指导 。 l 常用仪器仪表的故障诊断方法 1 ． 1 询问观察触摸法 石油企业大功率机泵 多、电压 电流起 伏大 ， 造成 电路 故障频繁 ，观察触摸询 问法是仪器仪表 故障检查 的常用有效方法 。当仪表发生故障时， 维修人 员首先应尽可能多地询 问仪表发生故障前 后的工作情况 ，然后，在 断电情况下 ，观察仪表 上各有关元器件及接线端子是否有烧焦、脱落 、 相碰及变形等现象 ；依次检查有关集成 电路和接 插件 ，确认 是否 有松 动 、接 触 不 良的部位 ；最 后，再给仪表送 电，并用手触摸 电源变压器 、散 热器 、集成 电路等部位是否有过热现象 。当发现 控硅 异常时，应立 即断 电，把有异常现象 的部位 或元 器件作为重 点检查对象 ，进一步仔细查找原因， 即可查 出发生故障的确切部位 。例如 ，现场 发现 一 台GL Z 一 2 5 ／ 2 5 J 型高压流量 白控 仪无法 自动调节 瞬 时流量 ，经过检 查 ，发现 2 2 0 V电路 、 同步 电 机、流量计 阀芯都能正常工作 ，最后发现控制 电 路上的可控硅被烧坏 见图1 ，更换可控硅后 即 可正常调节，故障排除。 1 ． 2替代法 仪器 仪表 的故 障 ，多 数是 由于 某单 元 中某 元器件损坏或某连接件接触不 良造成的。因此 ， 利用替代法检查仪表故 障，有时会收到既快又准 的效果 。此法最适合有相 同型号仪表或仪表 电路 有 备用板 、备用 芯片 的情况 。当仪表 发生 故障 时，首先应确认仪表 电源是否正常，在仪表 电源 无 问题的情况下 ，再用正常仪表上的有关单元、 电路板或芯片替代故 障仪表上的对应单元 、电路 板或芯片 ，当换上某 电路板或芯片后 ，仪表故障 消 失 了，说 明仪表 上 原线路 板或 芯片有 问题 ， 应做进一步检查和确认 。例如，检修 时发现一台 L US H C 型磁 电式漩涡流量计无论怎样校验都无 法达到规定要求 ，检测发现机 芯磁钢 的磁性衰减 严重 ，更换磁钢后正常，彻底排除了故障。 1 ． 3测量信 号法 。 若维修人员手中没有示波器等精密仪器 ，只 有万用表 时，可借助万用表测 试仪表 电源及各有 关部件 的电平是否适当，测试各有关元件 是否完 好，测试各接插件 、接线端子和有关线路的通 断 是否正常等 。当测得某部分异 常时，被测部分就 可 能是发生该故障的原因，应做重点检查，直至 查出故障发生的确切部位和原因。 图1 G L Z 一 2 5 ／ 2 5 J 型高压流量自控仪控制电路 作者简介包小平， 现 在长庆油田第四 采油 厂工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第5 期 包小平等石油企业常用仪器仪表的故障诊断及检修 ． ． 4 9．． 在用万 用表 判 断TT L 和 COM集成 电路 电平 时 ，应满足 以下要求 C MOS 电路用单正 电源供 电，其电路的工作电压很宽 3 ～1 8 V ，在特定电 源电压下，输入输 出电平如表l 所示 ； 表1 名 称 符 号 V D D V 输 出电平 v 5 4 ． 9 5 高电平输出 V 0 H 1 0 9 ． 9 5 5 7 ． 0 0 5 3 ． 5 O 低 电平输入 V I L 1 O 1 ． 5 0 T T L电路以7 4 L S XX系列为例 ，其输入／输出 电平关系如表2 所示 表2 名 称 符 号 最大值 V 最小值 V 高电平输出 V 0 H 2 ． 4 低电平输出 V 0 L O ． 4 高电平输入 V I H 2 低电平输入 V I L 0 ． 8 对于手中有示波器和带测量点原理 图的维修 人员，可结合有关资料，利用示波器测试各测量 点的电压 、波形和脉冲时间，并进行认真分析， 以此确定 出故障发生的大概部位和原 因。例如， 井站R T U出现输出数据无法显示 的故障 ，用示波 器测量井站R T U上数据线 、地址线或选片线上的 时钟脉 冲波 形 ，如果 测不 出 ，则可 能是 晶振 或 C P U损坏；也可 能是有关辅助 电路中某元器件损 坏造成故障。 1 ． 4工作 原理分 析法 工 作原 理分 析法 适 用于 配备 有 工作 原 理 图 的仪器 仪表 。该法最适用于排 除较 复杂 的仪表故 障 ，是仪器仪表维修人员常用 的方法之一 。前提 是仪表 维修 人 员必须 熟悉 仪表 的工 作原 理和 结 构，了解各部分的作用和性 能。当仪表发生故障 时，通过分析仪表 的工作原理和结构 ，并借助测 试线路板上各有关测试 点的电压 、波形和脉冲信 号，即可将故障点落实到其 中某一单元，再将有 故障的单元分成若干 小部分 ，利用这一单元的工 作原理 ，再进一步分析 ，即可将故障点缩小到这 一 单元 中的更小部分上 ，使故障范围迅速缩 小。 这种 故 障判 断法 既迅速 又准 确 ，若发 生判 断失 误 ，再重复上述查找方法 ，就可立即纠正 ，直至 查出故障发生的确切部位和原因。适用如下 图2 所 示功图计量的数据采集电路查找故障。 躺I 电 韩鞭， 俸囔一 耐 啐 ■ 囔 磨 赡簟鬟生■a 作■ 俸 e ■ I I 啪l ●■ } 一 叫 噜 ． 膏■孽 图2 功图计量的数据采集工作原理 1 ． 5 白测试判断法 油 田现在使用 的雷达液位计 、综合测试仪、 变频调速器等智能仪器仪表均 以单片机为基础 ， 其 自身都有 自测试功能，即仪器 自我诊断故障功 能。一般情况下，是在仪器加 电瞬 间进行的。当 仪器发生故障时 。发出报警声或给 出错误代码 ， 如变频调速器上F L UL E公司生产 的8 8 0 6 A型数字 电压表 见 图3 ，当发 生故障时 ，显示 “ 7 7 ” 错误 代码 ，即I E E E一 4 8 8 接 口 自测 试错误 ；显示 “ 5 2 ”错误代码，即此时命令无效；显示 “ l 4 ”错 误代码 ，即2 0 0 K Q电阻测量档过量程 。根据错误 代码 ，参照原理方框 图和说明书中有关情况的说 明，即可粗 略判断 出故障的大概 部位和产生的原 因。需要注意 的是不 同的仪器 仪表其错误 的代码 的形式和含义是不尽相 同的，此 方法在仪器仪表 电源 电压及C P U运行正常的情况下检测 『 D、D／ A 等故障部位。 代 舵 麓 ■ 簋 曩 图3 8 8 0 6 A 型数字电压表电路原理图 _ ] 一 燎 糖 凡 井 下 一 ， 詈 { 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m