提高空壓機現場差壓變送器的可靠性

摘要: 空氣流量為30 萬 m3/h 的離心空壓機，其出口差壓變送器和入口壓差變送器因為使用環境溫度超極限而發生故障，導致空壓機卸載。通過改進空壓機現場差壓變送器安裝位置，降低空壓機本體對變送器的熱輻射影響，使變送器的使用環境溫度滿足其極限環境溫度要求，以降低空壓機現場變送器的故障率，提高變送器的可靠性，確保空壓機安全運行。介紹變送器安裝位置的改進情況及其效果。
1概述
寶山鋼鐵股份有限公司羅涇制氧分廠 2 套60000 m3/h 空分設備，由液化空氣 （ 杭州） 有限公司設計，采用了國外某公司生產的空氣流量為30 萬 m3/h 的離心空壓機，空壓機本體的測量儀表均由該公司集成。其中差壓、壓差變送器采用ROSEMENT-3051 系列變送器，安裝在相應的就地安裝位置，2007 年底正式投產使用。
2008 年空壓機出口差壓變送器和入口差壓變送器發生故障，導致空壓機卸載，影響空分設備正常生產。對現場使用環境條件進行測量、分析后認為，由于這兩臺變送器的實際使用環境溫度接近或超過了變送器的極限工作溫度，導致變送器故障。
因此在 2008 年底，對兩臺空壓機的出口差壓變送器和入口差壓變送器的安裝位置進行了改進，使變送器的實際使用環境溫度滿足變送器的極限工作溫度要求。經過兩年多的運行考驗，變送器狀態良好，變送器測量數據的可靠性和空壓機運行的穩定性大大增高。
2改進前變送器安裝位置與工作情況
空壓機出口差壓和入口差壓是空壓機Z重要的控制參數，既是空壓機防喘振控制參數，又是空壓機運行過程中的主要控制參數。為了避免變送器導壓管積聚冷凝水影響變送器測量數據的準確性，出口差壓變送器和入口差壓變送器安裝位置均高于取壓口，所以這兩個變送器沒有安裝在變送器集中安裝板上，而是安裝在空壓機本體出口側和入口側的較高位置。改進前出口差壓變送器和入口差壓變送器安裝位置如圖 1 所示。

空壓機正式投用的*年內，出口差壓變送器和入口差壓變送器均出現過故障，出口差壓變送器輸出信號波動，入口差壓變送器 LCD 顯示屏無顯示及輸出信號超量程，導致空壓機不能安全運行并影響空分設備正常生產。
現場處理故障時，發現變送器外表溫度很高，因此測量了變送器等相關溫度 （ 采用手持式紅外測溫儀） ，數據見表1。

變送器外表溫度高的主要原因: 空壓機在隔音罩內散熱效果差，運行時空壓機本體溫度較高; 變送器離空壓機本體距離太近 （ 約 5 cm） ，熱輻射影響大。根據變送器制造公司的技術資料，3051 系列變送器極限環境溫度為 －40 ℃85 ℃，LCD 顯示屏極限環境溫度為 －20 ℃80 ℃。可見，變送器使用的環境溫度已接近或超過了變送器的極限環境溫度，使其損壞。
3改進后變送器安裝位置與工作情況
為了降低空壓機本體對變送器的熱輻射影響，對空壓機出口差壓變送器和入口差壓變送器的安裝位置作了改進。
在出口差壓變送器原有的安裝角鋼上連接一根直型角鋼，將變送器安裝在離空壓機本體約 40 cm的位置; 在入口差壓變送器原有的安裝角鋼上再連接一根 90°型角鋼，將變送器安裝在離空壓機本體約 40 cm 的位置，如圖 2 所示。
安裝位置改進后變送器等相關溫度 （ 采用手持式紅外測溫儀測量） 見表 2，較變送器安裝位置改進前的溫度大大降低，達到工藝要求。

通過對變送器安裝位置的改進，使變送器與空壓機本體的距離由 5 cm 增加到了 40 cm，降低了空壓機本體對變送器的熱輻射影響，變送器的外表溫度降低了 20 ℃ 左右，確保了變送器的使用環境溫度滿足變送器的極限環境溫度要求。空壓機變送器安裝位置改進后已穩定運行 2 年，未曾發生故障，變送器狀態良好。

4結束語
空壓機運行時，空壓機本體溫度通常較高，為了降低空壓機本體對現場變送器的熱輻射影響，改進了差壓變送器的安裝位置，使變送器的使用環境溫度滿足變送器的極限環境溫度要求，變送器測量數據的可靠性和空壓機運行的穩定性增高。雖然變送器的技術已經非常成熟，可靠性也很高，但當變送器在非常溫環境使用時，建議選擇合理的安裝位置，以滿足變送器的極限環境條件要求，提高變送器測量數據的可靠性。