壓力變送器在2850m3高爐應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用于高爐生產中。作為高爐生產的重要測量儀表，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系到生產的安全和穩(wěn)定，而且也反映出儀表維護人員的工作能力。本文通過生產中出現(xiàn)的壓力變送器的故障實例分析，旨在分享日常儀表維護的經驗，提高廣大儀表維護人員的能力，更好地保證高爐生產的安全順行.
1引言
       本鋼北營公司淘汰落后產能、節(jié)能減排和裝備技術升級，在2011至2012年在拆除原有的小高爐后相繼投產2座2850m³高爐，在高爐裝備技術升級過程中，越來越多高性能的壓力變送器也隨之廣泛的應用。生產中新的問題也越來越多,這對廣大儀表維護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，將直接關系到生產順行和安全。
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，過程壓力通過導壓灌充液/硅油傳導至感壓極板，感壓極板產生與壓力成正比的位移,該位移使電容室內的差分電容電容值改變,差分電容由電子電路轉換為與電容的介電常數(shù)無關的毫伏信號，進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、溫度補償?shù)饶K技術、接口技術實現(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，電橋的失衡電流經過放大處理，處理后的信號經AD轉化后送入微處理器進行量化，量化數(shù)據(jù)經D/A轉化生成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、熱風壓力、還有許多介質運行監(jiān)控參數(shù)如壓縮空氣壓力、水罐壓力等?，F(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)控計算機顯示爐頂壓力冗余設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)生輸出標準4-20mA給上位機和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:零點漂移、變送器故障、現(xiàn)場儀表外接的浪涌保護器損壞、取壓口堵塞或泄露。首先關閉取壓閥打開排液閥觀察零點是否漂移。如果零點漂移，調整零點，故障排除。其次拆除浪涌保護器三根線，觀察變送器顯示是否正常，如正常說明浪涌保護器故障，更換浪涌保護器，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。最后用過程校驗儀讀取變送器的過程模擬量值和對應mA信號值，對輸出線路電流調整，如能調整到精度范圍，故障排除，如不能調整，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常偏高?？赡艿脑蛴袃煞矫?首先是壓力變送器零點漂移,其次是壓力變送器導壓管積水，造成疊加壓力使測量值偏高。由于壓縮空氣雖經干燥處理,但含水量還是很高，氣溫變化極易產生冷凝水，冷凝水在導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，加強取壓口保溫，故障排除。
3.3排除熱風壓力測量值線性不好，測量不正確故障。
3.3.1故障現(xiàn)象
       檢修校驗熱風壓力變送器時，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嚴，并更換其他變送器試驗排除壓力校驗設備自身泄壓故障，檢查試驗取壓接頭，發(fā)現(xiàn)壓力變送器取壓接頭上的密封墊非原廠標準密封墊出現(xiàn)壓緊不實，導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，校驗上升及回程各點偏差均在誤差范圍，故障排除。
4結束語
       生產實踐中壓力變送器故障，可以說各種各樣,但隨著變送器生產工藝的進步，儀表維護人員技術水平的提高,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)生產提供更可靠的保障。