尿素生产中变送器的选用及故障处理

【摘要】：介绍了我厂尿素生产过程中双法兰差压变送器的结构特点与性能指标，说明了变送器的选用及故障处理方法。

黑化集团公司尿素生产装置采用了氨汽提生产工艺，生产过程中常伴有高温、高压且强腐蚀物质甲胺液的存在，甲胺液对高压合成回路造成了腐蚀。为防止管道腐蚀后发生泄漏，对管道压力进行监测尤为重要，而监测所需重要的原件就是变送器，此文将对变送器的选用及故障进行阐述。

1 变送器的分类与选用

1.1 变送器的分类及特点

变送器是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号的转换器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。变送器的种类有很多，用在工业产品生产仪表上面的变送器主要有压力变送器、温度变送器、液位变送器和电容式变送器等。

压力变送器也叫差压变送器，由测压元件传感器、显示表头、模块电路、表壳和过程连接件等组成。它能将接收的液体、气体的压力信号转变成标准的电流电压信号，以供给指示记录仪、报警仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。压力变送器根据测压范围可分成一般压力变送器（0.001MPa～20MPa）和微差压变送器（0～30kPa）两种。

温度变送器由测温探头和固体电子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内，从而形成一体化的变送器。一般分热电阻和热电偶型两种类型。具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。

液位变送器分浮球式液位变送器、浮简式液位变送器和静压或液位变送器。液位变送器主要由磁性浮球或浮筒、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成。

电容式物位变送器由电容式传感器与电子模块电路组成，主要用作类导电与非导电介质的液体液位或粉粒状固体料位的远距离连续测量和指示，适用于测量和控制生产过程。具有对周围元射频干扰、线性好、稳定性好、无明显温度漂移等特点。

1.2 变送器的选用

尿素生产的工业环境中，有可燃和爆炸危险气氛的存在，且被测介质具有强腐蚀性。因此，从操作条件、被测设备的结构特点、测量精度及准确性等方面考虑，我们选取了压力变送器，它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。压力变送器具有工作可靠、性能稳定、可靠性高、维护简单、特别适用于测量粘稠、结晶和腐蚀性的尿素生产环境。

2 压力变送器故障的诊断方法

压力变送器在尿素系统使用过程中，由于使用环境恶劣，经常导致变送器出现各种各样的故障，能否及时快速的诊断出故障，成为影响尿素生产的重要因素。压力变送器回路#常见的故障有打火、异味、冒烟、供电变化、雷击、外部损伤、导压管泄漏，回路过热，供电开关失灵等情况。此外我们还应通过检测来诊断变送器其它故障。常用的故障诊断方法有如下四种：

断路检测：将怀疑有故障的回路与其他回路分割开来，查看故障是否消失，如果消失，则可确定故障发生在此处。否则可进一步查找，直到找到发生故障的回路部分。

短接检测：在保证测量设备安全的情况下，将相关部分回路直接短接，当差压变送器输出值偏小，可将导压管断开，从一次取压阀外将差压信号直接引到差压变送器两侧，观察变送器输出情况，从而判断导压管路有无堵漏及连通性。

替换检测：更换怀疑有故障的原件，从而判断故障的部位。将被怀疑的变送器原件临时更换成备用原件，如替换后故障消失则可判断被替换的原件发生故障，便可以确定被怀疑原件是否损坏。

分部检测：将被测回路分割成几个部分（如：供电电源、信号变送、信号输出、信号检测）按各部分分别检查，由简至繁，由表及里，缩小范围，找出故障位置。

3 压力变送器常见故障的处理

压力变送器使用过程中，#常见的故障形式有三种：输出压力过小或无输出、输出压力过大和输出压力不稳定。针对这三种故障情况，我们经过多年生产实践中总结了不同的处理方法。

3.1 输出过小或无输出的可能原因和解决方法：

3.1.1 检查导压管路：检查导压管是否泄漏；检查液体导压管内是否有气体；检查变送器压力容室内有无沉积物；检查截止阀是否开全，平衡阀是否关严。管路的泄漏会导致压力的降低，如有泄漏或未阀门未关严等情况应及时封堵和关严。

3.1.2 检查变送器的电气连接：检查变送器传感器组件的引出线是否短接；检查插针是否可靠接表壳地；保证接插件接触处清洁；检查各调节螺钉是否在控制范围内。如上述问题出现，可对重新对电气原件进行连接。

3.1.3 检查接线回路：检查加到变送器上的电压是否正常；检查回路是否短路或多点接地。如有问题可对电压及接线进行调整。

3.1.4 检查变送器电路故障：可用备用电路板代换检查、判断有故障的电路板后应及时进行更换。

3.2 输出压力过大的可能原因和处理方法：