转炉炼钢检测仪表故障及维护研究

张如刚

摘 要：在转炉炼钢生产中，检测仪表是PLC系统的重要组成部分，检测仪表能实现对温度、压力、流量等数据的有效检测，并将这些数据传输给PLC系统，由PLC系统根据温度、压力、流量的数值调整运行方案。在实际运行过程中，由于检测仪表工作环境较为恶劣，对检测仪表的伤害较大，因此导致转炉炼钢的检测仪表容易发生故障。为此，本文主要分析转炉炼钢检测仪表常见的故障类型，并对其提出维护措施，以保证转炉炼钢检测仪表正常工作。

关键词：转炉炼钢;检测仪表;故障及维护

中图分类号：TP216 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）23-0062-03

Research on Faults and Maintenance of Detecting Instruments

for Converter Steelmaking

ZHANG Rugang

（Bayi Iron and Steel Co.， Ltd. of Bayi Baowu Group， Toutunhe District，Urumqi Xinjiang 830022）

Absrtact： In the production of converter steelmaking， the detection instrument is an important part of the PLC system. The detection instrument can realize the effective detection of temperature， pressure， flow and other data， and transmit these data to the PLC system. The operation plan is adjusted by the PLC system according to the numerical value of temperature， pressure and flow. In the actual operation process， the detection instrument is prone to malfunction because of its bad working environment and great damage to the detection instrument. For this reason， this paper mainly analysed the common fault types of converter steelmaking test instruments， and put forward maintenance measures to ensure the normal operation of converter steelmaking test instruments.

Keywords： converter steelmaking;testing instrument;fault and maintenance

PLC控制系统是实现转炉炼钢生产自动化的中心控制系统，其在工作过程中需要检测仪表传回相应的温度压力流量数据，以此为基础调节中央控制系统以适应转炉炼钢生产的需要。但是，在实际工作过程中，检测仪表工作环境恶劣，容易出现各种不同形式的故障，对整个检测数据的准确性会造成较大影响，不利于PLC控制系统的工作。对于这一问题，应对检测仪表的故障种类进行分析，并采取有效措施，做好检测仪表的故障排除和维护工作，保证检测仪表能正常工作。

1 转炉炼钢检测仪表的主要种类分析

1.1 按照功能分类

根据现场仪表测量参数的不同，检测仪表可分为温度仪表、压力仪表、流量仪表和液位仪表四大类。检测仪表在转炉炼钢生产系统中主要实现4项功能，即对温度、压力、流量和液位数据进行检测，检测目标比较明确[1]。为了提高检测的准确性，检测仪表往往在单一检测功能上相对突出，例如，温度检测仪表的主要功能是检测环境温度及液体温度，并将温度数据及时传回中央控制系统，便于中央控制系统对生产过程进行调节。由于转炉炼钢生产的特殊性，检测仪表的选取主要突出其主体功能，温度检测仪表只需要实现检测温度的功能即可。因此，上述4类检测仪表能满足转炉炼钢生产过程的检测需要。

1.2 按照接线制分类

根据现场仪表接入一级控制系统的接线方式不同，可将其分为二线制仪表和四线制仪表。二线制仪表是仪表的电源线与输出信号线为同一组线，接入仪表的为一组线;而四线制仪表是仪表的电源线为一组线，输出信号线为另一组线，接在仪表上的是两组线。大部分温度变送器、抓力变送器、差压变送器等多属于二线制仪表;而电磁流量计、水位表、液位计等大多属于四线制仪表[2]。

转炉炼钢现场接入的仪表按照接线制也可以分为二线制和四线制仪表。二线制仪表和四线制仪表在接线原理上相似，但在具体线路分布上存在差异。其中，检测功能较为单一的检测设备往往是二线制仪表;检测功能相对复杂的检测仪表，往往是四线制仪表。这种仪表分类方法较为直观，便于工程师根据仪表的接线形式予以区分。由于在转炉炼钢生产过程中仪表数量较多，为了便于进行仪表管理，根据二线制和四线制对仪表进行分类，能提高仪表管理效率，同时也能提高仪表的使用效果。

2 转炉炼钢检测仪表常见的故障类型

2.1 仪表连接线路故障

转炉炼钢检测仪表在工作过程中出现故障是在所难免的，其中连接线路故障是较为常见的故障。连接线路故障主要体现在两个方面：第一，在仪表电源线路接头处发生短路，或者仪表电源接頭出现故障，这两种故障都会导致检测仪表因无法通电而不能正常工作;第二，电源线路本身出现断路，一旦仪表无法正常工作，并且出现电源切断的情况，首先要判断仪表是否存在连接线路故障。由此，应对仪表的连接线路进行仔细检查，对仪表连接线路的电源插头和连接线路进行通电检测。

2.2 温度检测系统故障

温度检测系统在实际工作过程中故障率也相对较高。温度检测仪表出现故障之后，指示的数值会突然发生变化，或者向极大值变化，或者向极小值变化，总之，变化幅度大，变化趋势明显[3]。温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，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的。如果温度检测在工作过程中突然发生检测数值的大幅度变化，且这种大幅度变化并不是波动的，而是突然变化后就停止在某一端，这就表明温度检测仪表出现了故障，可以对温度检测系统中的热电偶、热电阻和补偿导线进行检查。除了检查这些模块的连线是否畅通之外，同时还要检查这些模块的功能是否正常。

2.3 压力检测系统故障

若压力控制系统在工作过程中出现故障，其仪表示数就会停在某一端不再发生变化，仪表指示出现死线（没有一点儿变化）。在正常工作过程中，压力控制系统的压力变化是持续发生的，虽然变化的趋势较为缓慢，但整个压力检测系统仪表的变化始终有一定的波动，不会出现静止的状态。如果压力控制系统仪表在指示过程中出现了死线，并且一段时间也不发生改变，就可以判断压力检测系统的仪表出现了故障。首先应检测仪表本身的功能是否正常，如果仪表存在故障，可以通过更换仪表的方式来消除故障;如果仪表功能正常，就要检查仪表的连接线路是否有断路发生。

2.4 流量检测系统故障

在工作过程中，流量检测系统仪表的示数是不断变化的，虽然变化幅度不大，但并不会静止在某一个示数。如果流量检测系统出现故障，那么流量检测仪表的示数就会失真，检测仪表的变化幅度也会消失。对于流量检测系统的故障，首先应对检测仪表进行故障排除，其次要检测系统的连接线路，以锁定故障发生的部位以及故障种类，为后续的故障排除提供基本的信息支持。

3 转炉炼钢检测仪表常见故障的维护措施

3.1 仪表连接线路的故障维护

在检测仪表常见故障的维护中，仪表连接线路故障的维护可以从三方面入手。首先，应加强对仪表连接线路电源插头的维护，做好电源插头的巡检，并且定期检查电源插头的连接性能，一旦出现电源插头损坏，要立即更换电源插头。其次，对于仪表连接线路断路发生的故障，应采取线路检测的方式，对线路的通电结果进行检查。如果线路连接不通，就证明线路中间存在断路的情况。对此，首先可以更换电源连接线，其次，也可以通过分段通电的方式检查断点位置，并对断点位置进行维修，保证断点位置能够连通。

3.2 温度检测系统的故障维护

众所周知，影响温度检测系统的因素较多，除了设备自身的因素之外，工艺操作流程也是影响温度检测系统正常工作的重要原因。为此，在温度检测系统故障维护中，应先分析故障的种类以及出现故障的部位，如果是检测仪表本身出现了问题，可以通过更换检测仪表的方式对故障予以排除，如果是因工艺操作不正确而导致的故障，就要保证工艺操作流程的合理性，并保证操作人员的动作满足规范要求。通过这两方面的检查，人们能在最短时间内找到温度检测系统故障发生的点，并快速地予以排除。

3.3 压力检测系统的故障维护

压力检测系统出现故障，主要与压力检测系统的检测导管拥堵有关。因此，在故障排除过程中，就要做好压力检测系统测量引压导管的检测，查看其是否拥堵。如果其存在拥堵的情况，就要对其进行疏通，如果不能疏通，就要更换该导管。除此之外，还要对压力变送器进行检查。压力变送器比较敏感，遇到压力过大时会出现失灵。在检查过程中，应对压力变送器进行检查，如果压力变送器的输出系统没有任何变化，那么说明其出现故障，如果压力变送器的输出系统有变化且能够正常工作，那么压力检测系统的故障很有可能出现在PLC系统中，此时就要对PLC系统进行分析和调整，找出故障原因。

3.4 流量检测系统的故障维护

流量检测仪表系统指示值达到最小时，首先检查现场管路安装的弹簧点压力仪表，如果正常，则故障在检测仪表，反之，流量检测仪表系统达到最大值时，经过检测，现场管路安装的弹簧垫压力仪表正常，也表示故障存在于检测仪表中。此时，要么更换检测仪表，要么对检测仪表进行维修，调整其内部结构，找出损坏部分并进行更换，保证流量检测仪表能正常运行。从检测仪表的故障分析和故障排除过程来看，检测仪表的故障多与检测仪表本身具有直接的关系。更换检测仪表，往往能达到排除故障的目的。因此，在日常维护过程中，应储备常见的检测仪表及配件，便于在维护过程中进行及时更换。

4 结语

转炉炼钢检测仪表在工作过程中受多种因素的影响，因此，其容易发生各种类型的故障，故障类型主要表现为电源连接故障、温度检测系统故障、压力检测系统故障和流量检测系统故障等。对于这些故障，在排除过程中，应认真分析故障出现的原因。对于连接线路故障，可采取维修和更换线路的方式予以排除;对于检测仪表本身的故障，可以采取更换检测仪表的方式快速排除，确保整个检测仪表能正常工作，为PLC系统提供更加准确的检测数据，确保转炉炼钢生产正常进行。

参考文献：

[1]郜亚杰.转炉炼钢生产过程节能降耗问题的探究[J].科技经济导刊，2019（23）：112.

[2]王熙辰.淺谈转炉炼钢技术的应用和革新途径[J].科技风，2019（15）：154.

[3]狄巨伟，钱丹丹.当代转炉炼钢技术的发展[J].中国金属通报，2019（6）：19-20.