Jak interpretować zdarzenie „niekontrolowanej temperatury” w dzienniku kontrolnym grzejnika PTFE?

Patrząc wstecz na dane historyczne dotyczące jednego grzejnika PTFE, był to przerażający wzór. Sterownik żądał 100% mocy, a odczyt temperatury utknął w pobliżu temperatury otoczenia, ale sam zbiornik oczywiście gotował się lub przegrzewał, o czym wtedy nie zdawaliśmy sobie sprawy. Jest to klasyczna sygnatura incydentu niekontrolowanej temperatury -, w której system sterowania naciska grzejnik na pełną moc, ponieważ uważa, że ​​proces jest nadal chłodny.

Wykres przedstawia kryminalistyczny zapis systemu, który utracił wiarygodne sprzężenie zwrotne dotyczące temperatury. W dzienniku kontrolnym niestabilnej termicznie grzałki PTFE. Sterownik w dalszym ciągu żądał ciepła, ale zmierzona wartość procesowa nie odzwierciedlała już dokładnie rzeczywistości. Może to spowodować niekontrolowane nagrzewanie, możliwe uszkodzenie osłony i być może poważne uszkodzenie zbiornika.

Jak wygląda prawdziwa ucieczka termiczna
Normalna niestabilność regulacji lub oscylacje PID nie są zdarzeniem związanym z niekontrolowaną temperaturą.

Nie jest to standardowa oscylacja
W źle dostrojonej pętli PID:

Wahania temperatury powyżej i poniżej ustalonego punktu

Cykl wyjściowy nagrzewnicy

Proces nadal reaguje na zmiany mocy

Uciekające zdarzenie to zupełnie coś innego.

Typowy wykres niekontrolowanej temperatury
Dziennik kontroli zwykle wyświetla:

Ciągła pełna moc nagrzewnicy

Brak lub niewielki wzrost mierzonej temperatury

płaski, malejący lub wahający się wykres temperatury

Wydłużony czas pracy przy mocy szczytowej

Wykres przedstawia historię niewidomego kontrolera ruchu lotniczego.

Zamiast kontrolować temperaturę, sterownik dodawał więcej energii. Stało się tak, ponieważ sygnał zwrotny wskazywał, że grzejnik nie grzeje wystarczająco.

Główna przyczyna: awaria czujnika
Większość niekontrolowanych zdarzeń jest inicjowana przez uszkodzony obwód czujnika temperatury.

Uszkodzona termopara/RTD
Jeśli przewód termopary jest uszkodzony lub odłączony:

Sygnał może spaść do niskiego odczytu

Hałas może powodować wahania pomiarów.

Sterownik odczytuje zbiornik jako zimny

Następnie kontroler robi to, co powinien:

Zapewnia maksymalną moc grzejnika

Wciąż na pełnej mocy

Niekontrolowane ogrzewanie trwa

Jak wykryć awarię czujnika w dzienniku
Uszkodzony czujnik zwykle tworzy bardzo wyraźny wzór.

Wskaźniki:

Moc wzrasta, a temperatura nagle spada

Niski odczyt, który jest nierealistycznie stabilny

Nagłe przerwy lub skoki

Skoki zapotrzebowania na moc, temperatura pozostaje stała

Prawdopodobieństwo uszkodzenia czujnika jest większe, gdy temperatura spada, a moc wyjściowa osiąga maksimum.

Incydenty związane z niekontrolowaną temperaturą i suchymi grzejnikami
Inną ważną przyczyną jest utrata poziomu cieczy.

Podgrzewacz w pozycji nad cieczą
Jeśli poziom procesu spadnie:

Osłona z PTFE może być częściowo widoczna

Utrata chłodzenia z cieczy

Temperatura powłoki szybko wzrasta

Tymczasem czujnik temperatury może pozostać:

W chłodniejszej przestrzeni parowej

Instalowany z dala od odsłoniętego grzejnika

Izolowany od rzeczywistej lokalnej temperatury

Temperatura mierzona przez sterownik w dalszym ciągu wydaje się zbyt niska, dlatego stale żąda ciepła.

Charakterystyka dziennika-suchego grzejnika
Wystąpienie suchego-pożaru może ujawnić:

Maksymalna moc cieplna

Niższy pozorny wzrost temperatury procesu

Nagłe zaburzenie temperatury

Nagłe zatrzymanie po wyłączeniu bezpieczeństwa

W ekstremalnych okolicznościach osłona PTFE może zostać nieodwracalnie zniszczona przez nadmierne nagrzanie.

Błędy kontrolera i awarie wyjść
Niekontrolowane sytuacje mogą być spowodowane przez sam sprzęt sterujący, ale są one mniej typowe.

Awaria SCR lub przekaźnika
Wadliwe urządzenie wyjściowe może zostać uwięzione w stanie WŁ.

Możliwe przyczyny to:

Spawane styki przekaźnika

SCR są zwarte

Płyta sterująca przestała działać

Uszkodzenia spowodowane przepięciami elektrycznymi

W tym przypadku:

Moc grzejnika jest stale stosowana

Zarejestrowany sygnał polecenia może nie być realistyczny.

Temperatura może w dalszym ciągu przekraczać nastawę

Często można określić rodzaj zdarzenia poprzez porównanie:

Procent żądanej mocy wyjściowej

Bieżące rzeczywiste zużycie

Niezależne pomiary temperatury

Używanie dziennika jako narzędzia kryminalistycznego
Historyk kontroli posiada ważne informacje, które mogą nie być już widoczne po awarii.

Nakładające się kluczowe zmienne
Najbardziej informatywną metodą diagnozy jest nałożenie:

Moc grzałki%

Temperatura procesu

Warunki alarmowe

Sygnały poziomu cieczy

Obecne pomiary

Pokazuje to dokładną sekwencję zdarzeń, która doprowadziła do stanu ucieczki.

Rozdzielczość znacznika czasu jest ważna
Dziennik kontrolny musi mieć odpowiednią rozdzielczość znacznika czasu, aby rejestrować dynamikę zdarzeń.

Jeśli dane są zbyt wolne do przechowywania:

Można przeoczyć wady zwarciowe

Skoki temperatury mogą zniknąć

niepewny porządek wydarzeń

Rejestrowanie w wysokiej rozdzielczości jest bardzo istotne w przypadku systemów szybkiego ogrzewania lub zbiorników o małej objętości.

Interpretacja nagłych skoków
Ulotne anomalie mogą być dość odkrywcze.

Znaczniki łuku elektrycznego
Nagłe krótkie przepięcie poprzedzające awarię czujnika może być oznaką

Łuk w skrzynce zaciskowej

Przedostanie się wody

Luźne połączenia elektryczne:

Podział izolacji:

Te przejściowe zdarzenia czasami pojawiają się tylko przez ułamek sekundy, zanim sygnał czujnika całkowicie zaniknie.

Hałas i zakłócenia
Oprócz niespójnych zamówień mocy, błędne pomiary temperatury mogą również wskazywać:

Zakłócenia elektromagnetyczne

Wady uziemienia:

Zepsuty ekran

Warunki braku sygnału

Dlaczego logika ochrony jest zawarta w nowoczesnych sterownikach
Wiele nowoczesnych sterowników przemysłowych ma wbudowaną-funkcję wykrywania niekontrolowanej sytuacji.

Pętla do wykrywania przerwania
Alarm-przerwy w pętli lub-przepalenia grzejnika monitoruje, jeśli:

Dodatkowa moc grzałki

Ale temperatura procesu się nie zmienia

Jeżeli regulator po dłuższym okresie zapotrzebowania na moc nie wykryje znacznego wzrostu temperatury, natychmiast wyłącza instalację grzewczą.

Zabezpieczenie przed przepaleniem grzejnika
Niektóre zaawansowane-systemy mogą dodatkowo monitorować:

Bieżące zużycie

Szybkość wzrostu temperatury

Wiarygodność czujnika

Liczba-ograniczeń-zmian *

Te środki bezpieczeństwa uniemożliwiają nieograniczoną pracę grzejnika z powodu uszkodzonego czujnika.

Działania naprawcze po niekontrolowanym zdarzeniu
Po wystąpieniu niekontrolowanej temperatury należy zawsze przeprowadzić kompleksową kontrolę systemu.

Kontrola czujnika i okablowania
Początkowe elementy do sprawdzenia to:

Termopary: 1.

BRT

Przedłużacze

Listwy zaciskowe.

Uziemienie ekranu

Należy wymienić każdą część sygnału, która jest niestabilna lub uszkodzona.

Walidacja kontroli poziomu
Należy również dokładnie ocenić systemy pomiaru poziomu cieczy.

Możliwe problemy:

Uszkodzone przełączniki pływakowe

Zablokowane czujniki poziomu

Niewłaściwa wysokość montażu

Logika omija

Ocena grzejnika
Jeśli grzejnik PTFE został odsłonięty przy włączonym zasilaniu:

Osłona mogła przegrzać się wewnątrz.

Możesz nie zauważyć żadnych zewnętrznych oznak uszkodzeń konstrukcji

Być może nastąpiło wewnętrzne uszkodzenie drutu.

Silne narażenie na suchy-ogień zazwyczaj prowadzi do zalecenia wymiany.

Streszczenie
Zdarzenie niekontrolowanej temperatury zarejestrowane w podgrzewaczu PTFE to znacznie więcej niż tylko zapis historii alarmów. Jest to kryminalistyczny zapis systemu sterowania, który utracił dobrą świadomość procesu i utrzymywał ogrzewanie bez odpowiedniego wkładu. Utrzymująca się maksymalna moc grzejnika wraz z płaskim, opadającym lub nieregularnym sygnałem temperatury zwykle wskazuje na awarię czujnika, utratę-poziomu cieczy lub dysfunkcję sterownika.

Właściwa analiza danych z przeszłości pozwala specjalistom ds. konserwacji wykryć trendy, które mogą nie wynikać z samego wadliwego sprzętu. Często prawdziwą przyczynę można zidentyfikować z zadziwiającą precyzją, badając powiązanie czasowe pomiędzy zapotrzebowaniem na moc, reakcją temperaturową i aktywnością alarmową.

Nowoczesne środki zabezpieczające, takie jak alarmy-przerw w pętli i monitorowanie-reakcji grzejnika, służą zmniejszeniu możliwości wystąpienia katastrofalnych zdarzeń niekontrolowanych, ale dziennik kontrolny jest ostatecznym wiarygodnym świadkiem po wystąpieniu awarii. Historyk cyfrowy nigdy nie zapomina. W przemysłowych systemach cieplnych jego zapisy często stanowią jedyną drogę do zrozumienia najbardziej tajemniczych problemów.