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电厂热工仪表压力测量技术应用的探究毛禄祥

发表时间：2020/4/9 来源：《电力设备》2019年第23期作者：毛禄祥

[导读] 摘要：压力表作为基础测量仪表，遍及所有的工业流程和科研领域，尤其在工业过程控制与技术测量过程中，更是随处可见。

        （华能海南发电股份有限公司东方电厂海南东方 572600）
        摘要：压力表作为基础测量仪表，遍及所有的工业流程和科研领域，尤其在工业过程控制与技术测量过程中，更是随处可见。
        关键词：电厂热工仪表；压力测量；技术应用
        一、电厂热工压力测量仪表的分类
        压力测量仪表，按敏感元件和工作原理的特性不同，一般分为4类:
        1、液柱式压力计。它是根据流体静力学原理，把被测压力转换成液柱高度来实现测最的，主要有U形管压力计、单管压力汁、斜竹微压计、补偿微压计和自动液柱式压力计等。
        2、弹性式压力计。它是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位移来实现测量的，常用的弹性元件有:弹簧管、膜片和波纹管等。
        3、负荷式压力计。它是基于流体静力学平衡原理和帕斯，P,定律进行压力测量的，典型仪表主要有活塞式、浮球式和钟罩式3大类。它普遍被用作标准仪器对压力检测仪表进行标定。•
        4、电气式压力计。它是利用敏感元件将被测压力转换成各种电量，如电阻、电感、电容、电位差等。该方法具有较好的动态响应，线性好，便于进行压力的自动控制。
        二、压力测量常见故障及处理
        1、温度控制仪表系统故障分析步骤
        （1）温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。
        （2）温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。
        （3）温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。
        （4）温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化；检查调节阀定位器输入信号是否变化，若输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障；检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障。
        2、压力控制仪表系统故障分析步骤
        （1）压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时，首先检查工艺操作有无变化，这种变化多半由于工艺操作和调节器PID参数。
        （2）压力控制系统仪表指示出现死线时，检查工艺操作压力指示是否变化。一般故障出现在压力测量系统中，首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象，若不堵，检查压力变送器输出系统有无变化，若有变化，故障出在控制器测量指示系统。
        3、流量控制仪表系统故障分析步骤
        （1）流量控制仪表系统指示值达到最小时，首先检查现场检测仪表，如果正常，则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示最小时，则检查调节阀开度，若调节阀开度为零，则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小，调节阀开度正常，故障很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。
        （2）流量控制仪表系统指示值达到最大时，检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀调节大小，如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来，则是仪表系统原因造成，检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作、测量引压系统是否正常、信号传送系统是否正常。

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        （3）流量控制仪表系统指示值波动较频繁，可将控制改到手动，如果波动减小，则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适，如果波动仍频繁，则是工艺操作方面原因造成。
        4、液位控制仪表系统故障分析步骤
        （1）液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时，可以先检查仪表是否正常，如指示正常，将液位控制改为手动遥控液位，观察液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围，则故障在液位控制系统；如稳不住液位，一般为工艺系统造成的故障，要从工艺方面查找原因。
        （2）差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时，首先检查现场直读式指示仪表是否正常，如指示正常，检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏；若有渗漏，重灌封液，调零点；无渗漏，可能是仪表的负迁移量不对，应重新调整迁移量使仪表指示正常。
        三、电厂热工仪表压力测量技术应用
        1、压力表选择。若选用的压力表量程过大，由于同样精度的压力表，量程越大，允许误差的绝对值和肉眼观察的偏差就越大，会影响压力读数的准确性；反之，若选用的压力表量程过小，设备的工作压力等于或接近压力表的刻度极限，则会使压力表中的弹性元件长期处于最大的变形状态，易产生永久变形，引起压力表的误差增大，还会导致压力表使用寿命降低。另外，压力表的量程过小，万一超压运行，指针越过最大量程接近零位而使操作人员产生错觉，造成更大的事故。
        2、取源点选择。取源点应设置在能真实反映被测介质参数，便于维护检修的且不易受机械损伤的工艺设备或工艺管道上；取源点应在管道、设备防腐、衬里、压力试验前预留好，且不宜设置在管道的焊缝或热影响区，取源点与管道焊缝之间以及两个取源点开孔之间的距离，应大于管道外径且不小于200mm。
        3、安装技术。仪表应垂直于水平面安装，仪表安装处与测定点之间的距离应尽量短，以免指示迟缓；两块压力表并排安装时，仪表外壳间距离应至少保持50mm间隙。引压管在满足测量要求的前提下，应按最短路径敷设。对于气体管，应排液；对于液体管，应排气。对于蒸汽和其他可凝性热气体，以及当介质温度高于60℃时，就地安装的压力表应选用带冷凝圈。公称压力大于6.4MPa，应配置一次门和二次门。压力表是测量中最常用的仪表，正确的选择和安装，才能使压力表更好的发挥作用。
        四、压力测量仪表的发展趋势
        随着科技的发展仪器仪表行业也在飞速的发展，测量仪器仪表包括压力测量仪器的总的发展趋势是高性能、数字化、集成化、智能化、网络化，这个发展对我国压力仪表行业将主要围绕国家重大工程、战略性新兴产业和民生领域的需求，加快发展先进自动控制系统、大型精密测试设备、新型仪器仪表及传感器三大重点。在行业关键技术方面，我们需要发展解决的问题仍很多。如功能安全技术及安全仪表是国际上最近发展的新技术，目的是防止工业设施产生异常事故，以致危及人身与设备的安全。这项技术及相关仪表产品已经获得用户的广泛关注。我国工业设施突发事故发生比较频繁，研究安全仪表技术有很重要的意义。
        我国高中档检测设备与国外的差距很大程度上是精密加工和特殊工艺技术的差距。当前的重点着重发展精密加工技术和特殊工艺技术。工业无线通信网络作为有线工业通信网络的补充，已经得到普遍认同。我国在工业无线通信网络方面已经取得一定成果，继续加强开发有可能在这方面走在世界前列。传感器作为传感网的基础元件，在今后将有十分广阔的发展前景。在这一领域，重点发展新原理、新效应的传感技术，传感器智能技术，传感器网络技术，微型化和低功耗技术，以及传感器阵列及多功能、多传感参数传感器的设计、制造和封装技术。智能化技术其特点是具有自校准、自检测、自诊断、自适应功能；具有复杂运算和误差修正的数据处理能力；具有自动完成指定测量任务的功能；用于科学测试仪器和控制系统的专家系统软件等。
        结束语
        工业的不断发展，我国的压力仪表需求量很大，然而目前我国企业生产的产品能够满足科研、生产和社会各个方面的一般性需求，但是高端需求主要依赖进口。所以就必须要加强对其的研究，促进行业的持续发展。
        参考文献：
        [1]魏鹏.浅析在线化学仪表在水汽系统化学监督中的应用[J]. 电力设备管理.2019(11)：79-81.