壓力變送器在2850m3高爐應(yīng)用中的故障診斷與排除

摘要:壓力變送器作為壓力測量的一次儀表廣泛應(yīng)用于高爐生產(chǎn)中。作為高爐生產(chǎn)的重要測量儀表，壓力變送器故障的正確判斷和分析，以及及時正確的處理不但關(guān)系到生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定，而且也反映出儀表維護(hù)人員的工作能力。本文通過生產(chǎn)中出現(xiàn)的壓力變送器的故障實(shí)例分析，旨在分享日常儀表維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，提高廣大儀表維護(hù)人員的能力，更好地保證高爐生產(chǎn)的安全順行.
1引言
       本鋼北營公司淘汰落后產(chǎn)能、節(jié)能減排和裝備技術(shù)升級，在2011至2012年在拆除原有的小高爐后相繼投產(chǎn)2座2850m³高爐，在高爐裝備技術(shù)升級過程中，越來越多高性能的壓力變送器也隨之廣泛的應(yīng)用。生產(chǎn)中新的問題也越來越多,這對廣大儀表維護(hù)人員提出新的更高的要求。如何快速、正確的判斷故障和排除問題，將直接關(guān)系到生產(chǎn)順行和安全。
2壓力變送器的工作原理
       壓力變送器的基本組成，包括壓力傳感器和電子電路兩部分.。壓力傳感器起到壓力的傳遞,而電子電路部分起到的是信號處理、輸出顯示、模擬/智能(HART)、現(xiàn)場總線等。傳感器模頭有差分電容式、壓敏電阻式等，下面簡單介紹--下差分電容式和壓敏電阻式傳感器的工作原理。
2.1差分電容式傳感器工作原理(見圖1):
       固定電容極板和位于中間的感壓極板組成兩個電容室，過程壓力通過導(dǎo)壓灌充液/硅油傳導(dǎo)至感壓極板，感壓極板產(chǎn)生與壓力成正比的位移,該位移使電容室內(nèi)的差分電容電容值改變,差分電容由電子電路轉(zhuǎn)換為與電容的介電常數(shù)無關(guān)的毫伏信號，進(jìn)入后面的放大和信號處理板，智能變送器采用A/D、微處理器、D/A、溫度補(bǔ)償?shù)饶K技術(shù)、接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)了變送器的智能化。

2.2硅可變電阻式傳感器工作原理(見圖2):
       硅可變電阻傳感器通常用于表壓和絕壓的測量，傳感器表面生成集成化的惠斯登電橋,壓力作用使傳感器表面產(chǎn)生形變,該形變引起可變電阻橋臂的失衡，電橋的失衡電流經(jīng)過放大處理，處理后的信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)化后送入微處理器進(jìn)行量化，量化數(shù)據(jù)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)化生成4~20mA

3高爐壓力變送器故障案例的分析
       高爐煉鐵工藝中有許多重要的工藝控制壓力參數(shù)，如高爐爐頂壓力、熱風(fēng)壓力、還有許多介質(zhì)運(yùn)行監(jiān)控參數(shù)如壓縮空氣壓力、水罐壓力等。現(xiàn)介紹這些壓力測量過程中壓力變送器的故障的分析和處理。
3.1排除爐頂壓力異常顯示故障
3.1.1故障現(xiàn)象
       高爐主控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)顯示爐頂壓力冗余設(shè)置的一臺壓力變送器的顯示值比其他兩臺低50kPao
3.1.2故障分析與處理
       檢查現(xiàn)場變送器，分析壓力變送器可能存在的問題，首先打開變送器蓋，拆下兩根信號.線，用信號發(fā)生輸出標(biāo)準(zhǔn)4-20mA給上位機(jī)和PLC,監(jiān)控系統(tǒng)正常，確定變送器故障。變送器故障原因分析:零點(diǎn)漂移、變送器故障、現(xiàn)場儀表外接的浪涌保護(hù)器損壞、取壓口堵塞或泄露。首先關(guān)閉取壓閥打開排液閥觀察零點(diǎn)是否漂移。如果零點(diǎn)漂移，調(diào)整零點(diǎn)，故障排除。其次拆除浪涌保護(hù)器三根線，觀察變送器顯示是否正常，如正常說明浪涌保護(hù)器故障，更換浪涌保護(hù)器，故障排除，打開取壓口清污并檢查密封墊，清理后測試如變送器顯示正常,說取壓口問題,故障排除。最后用過程校驗(yàn)儀讀取變送器的過程模擬量值和對應(yīng)mA信號值，對輸出線路電流調(diào)整，如能調(diào)整到精度范圍，故障排除，如不能調(diào)整，更換新變送器，故障排除。
3.2排除壓縮空氣總管壓力變送器指示值偏高故障
3.2.1故障現(xiàn)象
       壓縮空氣管道的壓力測量變送器，經(jīng)常出現(xiàn)壓力偏高現(xiàn)象。
3.2.2故障分析與處理
       壓縮空氣變送器輸出電流經(jīng)常偏高。可能的原因有兩方面,首先是壓力變送器零點(diǎn)漂移,其次是壓力變送器導(dǎo)壓管積水，造成疊加壓力使測量值偏高。由于壓縮空氣雖經(jīng)干燥處理,但含水量還是很高，氣溫變化極易產(chǎn)生冷凝水，冷凝水在導(dǎo)壓管積聚形成水位壓差，造成壓力疊加，使測量值偏高。打開排液閥清除液體，加強(qiáng)取壓口保溫，故障排除。
3.3排除熱風(fēng)壓力測量值線性不好，測量不正確故障。
3.3.1故障現(xiàn)象
       檢修校驗(yàn)熱風(fēng)壓力變送器時，發(fā)現(xiàn)上升線性不好，信號不穩(wěn)。具體校驗(yàn)數(shù)據(jù)如(表1);

3.3.2故障分析與處理
       變送器的誤差范圍為+0.1%，從上面數(shù)據(jù)看75%時出現(xiàn)誤差為-1.8%超出了誤差范圍，且100%時出現(xiàn)了壓力信號不穩(wěn)，系統(tǒng)泄壓問題。檢查壓力變送器排液閥是否關(guān)嚴(yán)，并更換其他變送器試驗(yàn)排除壓力校驗(yàn)設(shè)備自身泄壓故障，檢查試驗(yàn)取壓接頭，發(fā)現(xiàn)壓力變送器取壓接頭上的密封墊非原廠標(biāo)準(zhǔn)密封墊出現(xiàn)壓緊不實(shí)，導(dǎo)致量程上限壓力過高出現(xiàn)微泄露現(xiàn)象，重新更換密封墊后，校驗(yàn)上升及回程各點(diǎn)偏差均在誤差范圍，故障排除。
4結(jié)束語
       生產(chǎn)實(shí)踐中壓力變送器故障，可以說各種各樣,但隨著變送器生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，儀表維護(hù)人員技術(shù)水平的提高,通過平時對各類故障的摸索和研究,-定能找出各類故障的規(guī)律性,使智能壓力變送器故障處理更簡便、更快捷，為工業(yè)生產(chǎn)提供更可靠的保障。