提高壓力控制器的使用準確率的方法解析

田楊力

【摘? 要】壓力控制器是一種熱控系統(tǒng)中經常使用的壓力控制元件，對發(fā)電廠投運的設備或運行的系統(tǒng)具有超限報警及超限跳機的保護作用。當投運設備或運行系統(tǒng)的介質壓力達到報警值時，壓力控制器會觸發(fā)報警信號到控制系統(tǒng)，提醒運行人員采取相應的措施;當投運設備或運行系統(tǒng)的介質壓力達到停機值時，壓力控制器會觸發(fā)停機信號到控制系統(tǒng)，為保證設備或系統(tǒng)的安全運行，控制系統(tǒng)會自動停止投運的設備或運行的系統(tǒng)。鑒于此，論文論述了壓力控制器在使用過程中經常出現的問題，介紹了提高壓力控制器使用準確率的具體方法，以供參考。

【Abstract】The pressure controller is a pressure control element often used in the thermal control system. It has the protective functions of over-limit alarm and over-limit trip for the operating equipment or system of the power plant. When the medium pressure of the operating equipment or system reaches the alarm value， the pressure controller will trigger the alarm signal to the control system to remind the operators to take corresponding measures. When the medium pressure of the operating equipment or system reaches the shutdown value， the pressure controller will trigger the shutdown signal to the control system. In order to ensure the safe operation of the equipment or system， the control system will automatically stop the operating equipment or system. In view of this， the paper discusses the problems that often occur during the use of the pressure controller， and introduces specific methods for improving the usage accuracy of the pressure controller， for reference.

【關鍵詞】壓力控制器;保護作用;準確率;安全運行

【Keywords】pressure controller; protective function; accuracy; safe operation

【中圖分類號】TH49? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）10-0191-03

1 引言

發(fā)電廠的作用是通過化學及物理的方式，將各種能源轉換為電能，發(fā)電廠根據不同的發(fā)電原理又分為靠燃煤、天然氣、核燃料等燃料的燃燒將水加熱為過熱蒸氣，過熱蒸汽帶動渦輪機發(fā)電的熱電廠，靠水庫的高水位水經引水系統(tǒng)流入廠房推動水輪發(fā)電機組發(fā)出電能的水電站以及靠太陽能、風力和潮汐發(fā)電的小型電站。

熱電廠的調試工作根據專業(yè)分為汽機專業(yè)、鍋爐專業(yè)、電氣專業(yè)、熱控專業(yè)及化學專業(yè)，等等，熱控專業(yè)的調試內容主要為分散控制系統(tǒng)（DCS）受電及復原調試、計算機監(jiān)視系統(tǒng)（DAS）調試、順序控制系統(tǒng)（SCS）調試、模擬量控制系統(tǒng)（MCS）調試及汽機安全監(jiān)視系統(tǒng)（TSI）及緊急跳閘系統(tǒng)（ETS）調試，等等，壓力控制器、壓力變送器、壓力表、熱電阻、熱電偶、雙金屬溫度計、液位開關、電磁流量計等元件是在熱電廠熱控系統(tǒng)中經常使用的控制及測量儀表。其中，壓力控制器的作用尤為重要，它控制投運的設備或運行的系統(tǒng)介質壓力在工作范圍內，并限定最高及最低介質工作壓力，當介質壓力達到影響設備或系統(tǒng)安全運行的報警值時，壓力控制器觸發(fā)報警信號到控制系統(tǒng)，當介質壓力達到危及設備或系統(tǒng)安全運行的停機值時，壓力控制器觸發(fā)停機信號到控制系統(tǒng)，它對設備及系統(tǒng)的安全運行具有關鍵的保護作用。因此，壓力控制器的正確使用是設備或系統(tǒng)安全運行的關鍵，壓力控制器的使用準確率直接影響發(fā)電廠設備及系統(tǒng)的安全運行。

在熱電廠建設初期，根據工程需要及相關技術規(guī)范要求，需要對所有使用在投運的設備或運行的系統(tǒng)的壓力控制器根據設計要求，依據《壓力控制器檢定規(guī)程》，并按照設計院提供的檢定定值進行逐一檢定，待檢定合格后才能投入使用。

雖然具有檢定資質的檢定機構對壓力控制器進行了檢定，但是當設備運行或系統(tǒng)正常投運時，壓力控制器在使用過程中經常會出現報警信號錯誤觸發(fā)或報警信號不觸發(fā)的情況，從而導致運行設備的錯誤啟停或執(zhí)行機構的錯誤打開或關閉動作，嚴重時甚至損壞運行的設備并影響投運系統(tǒng)的安全運行。

2 壓力控制器在使用過程中經常出現的問題

在熱電廠的分系統(tǒng)及整套啟動試運調試階段、設備試運行期間或系統(tǒng)正常投運使用過程中，壓力控制器經常會出現報警、停機信號錯誤觸發(fā)或報警、停機信號不觸發(fā)的情況，本文對壓力控制器在使用過程中經常出現的問題進行了以下總結。

第一，安裝在潤滑油系統(tǒng)或高壓抗燃油系統(tǒng)使用的壓力控制器。當潤滑油壓力低于影響機組安全運行的報警值或低于危及機組安全運行的停機值時，壓力控制器不觸發(fā)潤滑油壓低報警或潤滑油壓低停機信號;高壓抗燃油系統(tǒng)壓力低于影響機組安全運行的報警值需要聯(lián)鎖啟動備用EH油泵時，壓力控制器不觸發(fā)抗燃油壓力低聯(lián)鎖啟動備用EH油泵信號。

第二，安裝在過濾裝置的壓力控制器。當濾網存在雜質，油系統(tǒng)或水系統(tǒng)濾網發(fā)生堵塞，濾網的前后壓差高于濾網差壓報警值時，差壓壓力控制器不觸發(fā)濾網差壓高報警信號，不能及時提醒運行人員更換過濾器濾網。

第三，安裝在過熱蒸汽管道、再熱蒸汽管道或汽輪機進汽管道的壓力控制器。當蒸汽壓力高于影響機組安全運行的報警值或高于危及機組安全運行的停機值時，壓力控制器不觸發(fā)蒸汽壓力高報警或蒸汽壓力高停機信號;當蒸汽壓力低于影響機組安全運行的報警值或高于危及機組安全運行的停機值時，壓力控制器觸發(fā)的蒸汽壓力高報警或蒸汽壓力高停機信號不消失。

第四，安裝在真空系統(tǒng)的壓力控制器。當凝集器真空低于影響機組安全運行的報警值或低于危及機組安全運行的停機值時，真空壓力控制器或負壓壓力控制器不觸發(fā)真空低報警或真空低停機信號。安裝在真空泵出口母管的壓力控制器。當出口母管真空壓力低時，壓力控制器觸發(fā)真空泵出口母管真空低聯(lián)鎖啟動備用真空泵，備用真空泵聯(lián)鎖啟動后，真空泵出口母管真空壓力不低于報警值后，真空泵出口母管真空低聯(lián)鎖啟動備用真空泵信號不消失。

第五，安裝在各個設備或管道的壓力控制器。在相應的介質壓力未達到報警值時，壓力控制器已經觸發(fā)了報警信號到控制系統(tǒng)。

壓力控制器的報警或停機信號的不觸發(fā)以及壓力控制器的報警或停機信號的錯誤觸發(fā)，一種情況是由于壓力控制器檢定結果與實際工況定值不符，檢定結果準確率低，造成了壓力控制器的報警信號錯誤觸發(fā)及報警信號不觸發(fā);另一種情況是壓力控制器觸發(fā)了報警或停機信號，但由于壓力控制器到控制系統(tǒng)的電纜接線錯誤，造成了壓力控制器觸發(fā)的報警或停機信號未能傳送到熱控控制系統(tǒng)，從而導致壓力控制器不能發(fā)揮相應的報警或保護作用。

壓力控制器的報警或停機信號的不觸發(fā)、壓力控制器的報警或停機信號的錯誤觸發(fā)及壓力控制器觸發(fā)了報警或停機信號未能傳送到熱控控制系統(tǒng)都會直接影響設備及系統(tǒng)的安全運行，因此，提高壓力控制器的使用準確率尤為重要。

3 提高壓力控制器的使用準確率的方法

3.1 提高檢定人員對壓力控制器量程及單位換算能力

在熱電廠熱控系統(tǒng)中經常用到的壓力單位為MPa、kPa及Pa，設計院根據設備要求及各個系統(tǒng)正常安全運行參數設計并出具的壓力控制器檢定定值單位大部分為MPa、kPa及Pa，由于壓力控制器廠家不同，各個廠家出廠的設備參數不同，使用在壓力控制器的壓力單位也不盡相同，大部分為psi、bar、mbar、inHg、mmH2O、MPa、kPa等，根據壓力控制器出廠壓力單位與檢定定值壓力單位不同的情況，這就需要檢定人員將壓力控制器的量程及單位換算成與檢定定值相同的單位，如果檢定人員在單位轉換過程中出現計算錯誤，就會以錯誤的定值進行壓力控制器的檢定，將檢定不合格的壓力控制器安裝在控制系統(tǒng)中，當系統(tǒng)介質壓力達到影響機組安全運行的報警值或危及機組安全運行的停機值時，壓力控制器不會觸發(fā)報警信號或停機信號，報警信號或停機信號將不會送達控制系統(tǒng)，直接造成運行設備損壞或影響系統(tǒng)的安全運行。針對以上情況，就需要提高檢定人員對壓力控制器量程及單位換算能力，以保證壓力控制器檢定結果的準確性。

3.2 提高檢定人員對設計院提供的檢定定值審查能力

熱電廠在建設初期，設計院會根據業(yè)主提供的運行設備工況及運行系統(tǒng)的工藝參數等數據作為參考，設計并出具使用在相應設備及系統(tǒng)的壓力控制器的檢定定值，檢定人員根據檢定定值對壓力控制器進行逐一檢定。

由于設計人員對現場實際安裝設備的性能不了解，經常會造成設計院提供的檢定定值不適用于實際運行的設備;如果現場實際安裝設備或系統(tǒng)與設計部門設計不相符，就需要設計院根據實際的設備運行工況或運行系統(tǒng)的工藝參數，對使用在相應設備或系統(tǒng)的壓力控制器檢定定值進行變更。如果出現以上兩個問題，檢定人員未及時發(fā)現計院提供的檢定定值不適用于實際投運的設備或運行的系統(tǒng)，也沒有和設計部門進行溝通，檢定人員仍然根據設計院提供的檢定定值進行壓力控制器檢定的話，壓力控制器檢定結果雖然合格，但是已經不適用于實際投運的設備或運行的系統(tǒng)，系統(tǒng)介質壓力達到影響機組安全運行的報警值或危及機組安全運行的停機值時，就會造成壓力控制器的報警、停機信號錯誤觸發(fā)或報警、停機信號不觸發(fā)，不能及時提醒運行人員采取措施或將運行的系統(tǒng)停運。針對以上情況，就需要提高檢定人員根據現場實際情況對設計院提供的檢定定值進行審查，確認設計院提供的檢定定值是否適用于實際投運的設備或運行的系統(tǒng)的能力。

3.3 提高檢定人員對提供的壓力控制器是否適用的審查能力

壓力根據其壓力值大小有負壓、微壓、低壓、中壓及高壓之分，由于熱電廠中不同的工藝系統(tǒng)的介質壓力不同，壓力控制器廠家生產的壓力控制器設定點（值）范圍也不盡相同，所以需要根據不同的介質壓力選用適用實際工況的壓力控制器。

不同的壓力控制器的設定點（值）范圍不盡相同，國家能源局2018年發(fā)布的《電力建設施工質量驗收規(guī)程 第4部分：熱工儀表及控制裝置》及國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局2011年發(fā)布的《壓力控制器檢定規(guī)程》中都要求壓力控制器控壓范圍應在15%～95%，檢定人員對壓力控制器檢定前應根據檢定定值，需要從2方面審查提供的壓力控制器是否適用于提供的檢定定值：一是檢定定值是否在壓力控制器15%～95%的控壓范圍內;二是對提供的壓力控制器的設定點（值）范圍進行計算，確認是否適用于提供的檢定定值。如果檢定定值在壓力控制器控壓范圍的15%以下，壓力控制器的切換差過大，當系統(tǒng)的介質壓力高于壓力低報警及壓力低停機值時，壓力控制器觸發(fā)的壓力低報警及壓力低停機信號不消失，造成壓力控制器報警、停機信號的錯誤觸發(fā)，導致運行設備的錯誤啟停及執(zhí)行機構的錯誤打開或關閉動作;如果檢定定值在壓力控制器控壓范圍的95%以上，當系統(tǒng)的介質壓力高于壓力高報警及壓力高停機值時，就會造成壓力控制器的不動作，壓力控制器應該觸發(fā)的壓力高報警及壓力高停機信號不觸發(fā)，不能及時提醒運行人員采取措施或將運行的系統(tǒng)停運。針對以上情況，需要提高檢定人員對提供的壓力控制器是否適用于檢定定值的審查能力。

3.4 加強對檢定合格的壓力控制器在運輸及安裝過程中的保護

在壓力控制器經過檢定人員檢定合格并出具檢定合格證書后，需要施工人員將壓力控制器運送到施工現場，并安裝在相應的設備或工藝系統(tǒng)上。

壓力控制器檢定合格后，根據壓力控制器特殊性的要求，嚴禁對壓力控制器造成過大的振動或碰撞，因為對壓力控制器過大的振動或碰撞會導致檢定合格的壓力控制器的檢定定值發(fā)生改變，使壓力控制器的檢定結果由合格變?yōu)椴缓细瘛Ｓ捎谑┕と藛T對于壓力控制器的特性不了解，也沒有經過專門的培訓或技術交底，在運輸或安裝過程中不注意對檢定合格的壓力控制器的保護，經常會發(fā)生壓力控制器互相碰撞或壓力控制器掉落的情況，造成壓力控制器的檢定定值發(fā)生改變，使壓力控制器變?yōu)闄z定結果不合格的壓力控制器。檢定合格的壓力控制器的檢定定值發(fā)生改變，由于沒有使用標準檢定儀器進行重新檢定，不能確定此時的壓力控制器檢定定值，也不能確定當系統(tǒng)的介質壓力達到影響設備及系統(tǒng)安全運行的報警值，系統(tǒng)的介質壓力達到危及設備及系統(tǒng)安全運行的停機值時，此時的壓力控制器是否能夠正確地觸發(fā)報警、停機信號，對投運的設備及運行的系統(tǒng)埋下安全隱患。針對以上情況，需要提高施工人員的專業(yè)技能，加強對檢定合格的壓力控制器在運輸及安裝過程中的保護。

3.5 提高壓力控制器接線結果的正確率

壓力控制器安裝在設備或工藝系統(tǒng)上之后，需要施工人員將壓力控制器觸發(fā)的信號由接線端子通過電纜連接在控制系統(tǒng)中，將壓力控制器觸發(fā)的報警、停機信號傳送至控制系統(tǒng)，提醒運行人員采取措施或自動將運行的系統(tǒng)停運。

壓力控制器接線端子有常開點（NO）及常閉點（NC）之分。常開點（NO）為當在介質壓力為0時接線端子接點斷開，介質壓力高于報警值或停機值時接線端子接點閉合;常閉點（NC）為當在介質壓力為0時接線端子接點閉合，介質壓力高于報警值或停機值時接線端子接點斷開。在熱電廠重要的保護系統(tǒng)中（如潤滑油系統(tǒng)、抗燃油系統(tǒng)、真空系統(tǒng)及爐膛壓力控制系統(tǒng)等），為更好地保證設備的安全運行，介質壓力低報警或介質壓力低的低停機信號常使用常開點（NO），介質壓力高報警或介質壓力高的高停機信號常使用常閉點（NC），而不是習慣性地使用常閉點（NC）及常開點（NO），如果施工人員專業(yè)素質不高或沒有和調試單位進行溝通，經常將壓力控制器的介質壓力低報警或介質壓力低的低停機信號電纜接到壓力控制器的常閉點（NC），將壓力控制器的介質壓力高報警或介質壓力高的高停機信號電纜接到壓力控制器的常開點（NO），造成壓力控制器的報警或停機信號錯誤觸發(fā)，會直接造成運行設備損壞或影響系統(tǒng)的安全運行。針對以上情況，需要增強施工人員的專業(yè)能力，提高壓力控制器接線結果的正確率。

4 結語

壓力控制器作為發(fā)電廠熱控系統(tǒng)重要的壓力控制元件，它是否能將壓力報警或壓力停機信號正確觸發(fā)到并傳送到控制系統(tǒng)，直接影響到設備及系統(tǒng)的安全運行，只有壓力控制器的使用準確率越高，設備及系統(tǒng)的安全運行才能得到更好的保障。本文中闡述的提高檢定人員對壓力控制器量程及單位換算能力、提高檢定人員對設計院提供的檢定定值審查能力、提高檢定人員對提供的壓力控制器是否適用的審查能力、加強對檢定合格的壓力控制器在運輸及安裝過程中的保護及提高壓力控制器接線結果的正確率等方法，能夠有效地提高壓力控制器的使用準確率，更有力地保障了發(fā)電廠設備及系統(tǒng)的安全可靠運行。

【參考文獻】

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