压力变送器在2850m3高炉应用中的故障诊断与排除

压力变送器在2850m³高炉应用中的故障诊断与排除

程英

（本钢北营炼铁厂设备管理科  辽宁  本溪  117017）

摘  要：压力变送器作为压力测量的一次仪表广泛应用于高炉生产中。作为高炉生产的重要测量仪表，压力变送器故障的正确判断和分析，以及及时准确的处理不但关系到生产的安全和稳定，而且也反映出仪表维护人员的工作能力。本文通过生产中出现的压力变送器的故障实例分析，旨在分享日常仪表维护的经验，提高广大仪表维护人员的能力，更好地保证高炉生产的安全顺行。

关键词：变送器、故障、诊断、排除

Fault diagnosis and elimination of pressure transmitter in 2850m³ blast furnace

Cheng Ying

(Benxi Beiying iron equipment management department, Liaoning Benxi 117017)

Abstract: as an instrument of measuring pressure and pressure transmitter is widely used in the blast furnace production. As an important instrument of blast furnace production, correct judgment and analysis of failure pressure transmitter, and timely and accurate processing not only relates to the security and stability of the production, but also reflect the instrument maintenance personnel work ability. In this paper, on the basis of fault in the production of pressure transmitter instance analysis, aims to share daily instrument maintenance experience, improve the ability of the instrument maintenance personnel, to better ensure safe f the blast furnace production.

Keywords: pressure transmitter； Fault ；diagnosis ；elimination

1 引言

   本钢北营公司淘汰落后产能、节能减排和装备技术升级，在2011至2012年在拆除原有的小高炉后相继投产2座2850 m³高炉，在高炉装备技术升级过程中，越来越多高性能的压力变送器也随之广泛的应用。生产中新的问题也越来越多，这对广大仪表维护人员提出新的更高的要求。如何快速、准确的判断故障和排除问题，将直接关系到生产顺行和安全。

2 压力变送器的工作原理

    压力变送器的基本组成，包括压力传感器和电子电路两部分.。压力传感器起到压力的传递,而电子电路部分起到的是信号处理、输出显示、模拟/智能（HART）、现场总线等。传感器模头有差分电容式、压敏电阻式等，下面简单介绍一下差分电容式和压敏电阻式传感器的工作原理。

2.1 差分电容式传感器工作原理（见图1）：

固定电容极板和位于中间的感压极板组成两个电容室，过程压力通过导压灌充液/硅油传导至感压极板，感压极板产生与压力成正比的位移，该位移使电容室内的差分电容电容值改变，差分电容由电子电路转换为与电容的介电常数无关的毫伏信号，进入后面的放大和信号处理板，智能变送器采用A/D、微处理器、D/A、温度补偿等模块技术、接口技术实现了变送器的智能化。

2.2 硅可变电阻式传感器工作原理（见图2）：

硅可变电阻传感器通常用于表压和绝压的测量，传感器表面生成集成化的惠斯登电桥，压力作用使传感器表面产生形变，该形变引起可变电阻桥臂的失衡，电桥的失衡电流经过放大处理，处理后的信号经A/D转化后送入微处理器进行量化，量化数据经D/A转化生成4~20mA

3 高炉压力变送器故障案例的分析

 高炉炼铁工艺中有许多重要的工艺控制压力参数，如高炉炉顶压力、热风压力、还有许多介质运行监控参数如压缩空气压力、水罐压力等。现介绍这些压力测量过程中压力变送器的故障的分析和处理。

3.1排除炉顶压力异常显示故障

3.1.1故障现象

高炉主控室监控计算机显示炉顶压力冗余设置的一台压力变送器的显示值比其他两台低50kPa。

3.1.2故障分析与处理

检查现场变送器，分析压力变送器可能存在的问题，首先打开变送器盖，拆下两根信号线，用信号发生输出标准4~20mA给上位机和PLC，监控系统正常，确定变送器故障。变送器故障原因分析：零点漂移、变送器故障、现场仪表外接的浪涌保护器损坏、取压口堵塞或泄露。首先关闭取压阀打开排液阀观察零点是否漂移。如果零点漂移，调整零点，故障排除。其次拆除浪涌保护器三根线，观察变送器显示是否正常，如正常说明浪涌保护器故障，更换浪涌保护器，故障排除，打开取压口清污并检查密封垫，清理后测试如变送器显示正常，说取压口问题，故障排除。最后用过程校验仪读取变送器的过程模拟量值和对应mA信号值，对输出线路电流调整，如能调整到精度范围，故障排除，如不能调整，更换新变送器，故障排除。

3.2排除压缩空气总管压力变送器指示值偏高故障

3.2.1故障现象

压缩空气管道的压力测量变送器，经常出现压力偏高现象。

3.2.2故障分析与处理

压缩空气变送器输出电流经常偏高。可能的原因有两方面，首先是压力变送器零点漂移，其次是压力变送器导压管积水，造成叠加压力使测量值偏高。由于压缩空气虽经干燥处理，但含水量还是很高，气温变化极易产生冷凝水，冷凝水在导压管积聚形成水位压差，造成压力叠加，使测量值偏高。打开排液阀清除液体，加强取压口保温，故障排除。

3.3排除热风压力测量值线性不好，测量不准确故障。

3.3.1故障现象

检修校验热风压力变送器时，发现上升线性不好，信号不稳。具体校验数据如（表1）：

表1 校验数据

3.3.2故障分析与处理

变送器的误差范围为±0.1%，从上面数据看75%时出现误差为-1.8%超出了误差范围，且100%时出现了压力信号不稳，系统泄压问题。检查压力变送器排液阀是否关严，并更换其他变送器试验排除压力校验设备自身泄压故障，检查试验取压接头，发现压力变送器取压接头上的密封垫非原厂标准密封垫出现压紧不实，导致量程上限压力过高出现微泄露现象，重新更换密封垫后，校验上升及回程各点偏差均在误差范围，故障排除。

 生产实践中压力变送器故障，可以说各种各样，但随着变送器生产工艺的进步，仪表维护人员技术水平的提高，通过平时对各类故障的摸索和研究，一定能找出各类故障的规律性，使智能压力变送器故障处理更简便、更快捷，为工业生产提供更可靠的保障。

参考文献

[1] 左国庆 明赐东  自动化仪表故障处理实例[M] 北京化学工业出版社2003：1-5

[2] 王景芝《仪表维修工实用技能详解》 化学工业出版社

[3] 付志刚，李玉红 著；张红翠 等 编《仪表维修工》 化学工业出版社