提高压力控制器的使用准确率的方法解析

田杨力

【摘  要】压力控制器是一种热控系统中经常使用的压力控制元件，对发电厂投运的设备或运行的系统具有超限报警及超限跳机的保护作用。当投运设备或运行系统的介质压力达到报警值时，压力控制器会触发报警信号到控制系统，提醒运行人员采取相应的措施;当投运设备或运行系统的介质压力达到停机值时，压力控制器会触发停机信号到控制系统，为保证设备或系统的安全运行，控制系统会自动停止投运的设备或运行的系统。鉴于此，论文论述了压力控制器在使用过程中经常出现的问题，介绍了提高压力控制器使用准确率的具体方法，以供参考。

【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.

【关键词】压力控制器;保护作用;准确率;安全运行

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

【中图分类号】TH49                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）10-0191-03

1 引言

发电厂的作用是通过化学及物理的方式，将各种能源转换为电能，發电厂根据不同的发电原理又分为靠燃煤、天然气、核燃料等燃料的燃烧将水加热为过热蒸气，过热蒸汽带动涡轮机发电的热电厂，靠水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能的水电站以及靠太阳能、风力和潮汐发电的小型电站。

热电厂的调试工作根据专业分为汽机专业、锅炉专业、电气专业、热控专业及化学专业，等等，热控专业的调试内容主要为分散控制系统（DCS）受电及复原调试、计算机监视系统（DAS）调试、顺序控制系统（SCS）调试、模拟量控制系统（MCS）调试及汽机安全监视系统（TSI）及紧急跳闸系统（ETS）调试，等等，压力控制器、压力变送器、压力表、热电阻、热电偶、双金属温度计、液位开关、电磁流量计等元件是在热电厂热控系统中经常使用的控制及测量仪表。其中，压力控制器的作用尤为重要，它控制投运的设备或运行的系统介质压力在工作范围内，并限定最高及最低介质工作压力，当介质压力达到影响设备或系统安全运行的报警值时，压力控制器触发报警信号到控制系统，当介质压力达到危及设备或系统安全运行的停机值时，压力控制器触发停机信号到控制系统，它对设备及系统的安全运行具有关键的保护作用。因此，压力控制器的正确使用是设备或系统安全运行的关键，压力控制器的使用准确率直接影响发电厂设备及系统的安全运行。

在热电厂建设初期，根据工程需要及相关技术规范要求，需要对所有使用在投运的设备或运行的系统的压力控制器根据设计要求，依据《压力控制器检定规程》，并按照设计院提供的检定定值进行逐一检定，待检定合格后才能投入使用。

虽然具有检定资质的检定机构对压力控制器进行了检定，但是当设备运行或系统正常投运时，压力控制器在使用过程中经常会出现报警信号错误触发或报警信号不触发的情况，从而导致运行设备的错误启停或执行机构的错误打开或关闭动作，严重时甚至损坏运行的设备并影响投运系统的安全运行。

2 压力控制器在使用过程中经常出现的问题

在热电厂的分系统及整套启动试运调试阶段、设备试运行期间或系统正常投运使用过程中，压力控制器经常会出现报警、停机信号错误触发或报警、停机信号不触发的情况，本文对压力控制器在使用过程中经常出现的问题进行了以下总结。

第一，安装在润滑油系统或高压抗燃油系统使用的压力控制器。当润滑油压力低于影响机组安全运行的报警值或低于危及机组安全运行的停机值时，压力控制器不触发润滑油压低报警或润滑油压低停机信号;高压抗燃油系统压力低于影响机组安全运行的报警值需要联锁启动备用EH油泵时，压力控制器不触发抗燃油压力低联锁启动备用EH油泵信号。

第二，安装在过滤装置的压力控制器。当滤网存在杂质，油系统或水系统滤网发生堵塞，滤网的前后压差高于滤网差压报警值时，差压压力控制器不触发滤网差压高报警信号，不能及时提醒运行人员更换过滤器滤网。

第三，安装在过热蒸汽管道、再热蒸汽管道或汽轮机进汽管道的压力控制器。当蒸汽压力高于影响机组安全运行的报警值或高于危及机组安全运行的停机值时，压力控制器不触发蒸汽压力高报警或蒸汽压力高停机信号;当蒸汽压力低于影响机组安全运行的报警值或高于危及机组安全运行的停机值时，压力控制器触发的蒸汽压力高报警或蒸汽压力高停机信号不消失。

第四，安装在真空系统的压力控制器。当凝集器真空低于影响机组安全运行的报警值或低于危及机组安全运行的停机值时，真空压力控制器或负压压力控制器不触发真空低报警或真空低停机信号。安装在真空泵出口母管的压力控制器。当出口母管真空压力低时，压力控制器触发真空泵出口母管真空低联锁启动备用真空泵，备用真空泵联锁启动后，真空泵出口母管真空压力不低于报警值后，真空泵出口母管真空低联锁启动备用真空泵信号不消失。

第五，安装在各个设备或管道的压力控制器。在相应的介质压力未达到报警值时，压力控制器已经触发了报警信号到控制系统。

压力控制器的报警或停机信号的不触发以及压力控制器的报警或停机信号的错误触发，一种情况是由于压力控制器检定结果与实际工况定值不符，检定结果准确率低，造成了压力控制器的报警信号错误触发及报警信号不触发;另一种情况是压力控制器触发了报警或停机信号，但由于压力控制器到控制系统的电缆接线错误，造成了压力控制器触发的报警或停机信号未能传送到热控控制系统，从而导致压力控制器不能发挥相应的报警或保护作用。

压力控制器的报警或停机信号的不触发、压力控制器的报警或停机信号的错误触发及压力控制器触发了报警或停机信号未能传送到热控控制系统都会直接影响设备及系统的安全运行，因此，提高压力控制器的使用准确率尤为重要。

3 提高压力控制器的使用准确率的方法

3.1 提高检定人员对压力控制器量程及单位换算能力

在热电厂热控系统中经常用到的压力单位为MPa、kPa及Pa，设计院根据设备要求及各个系统正常安全运行参数设计并出具的压力控制器检定定值单位大部分为MPa、kPa及Pa，由于压力控制器厂家不同，各个厂家出厂的设备参数不同，使用在压力控制器的压力单位也不尽相同，大部分为psi、bar、mbar、inHg、mmH2O、MPa、kPa等，根据压力控制器出厂压力单位与检定定值压力单位不同的情况，这就需要检定人员将压力控制器的量程及单位换算成与检定定值相同的单位，如果检定人员在单位转换过程中出现计算错误，就会以错误的定值进行压力控制器的检定，将检定不合格的压力控制器安装在控制系统中，当系统介质压力达到影响机组安全运行的報警值或危及机组安全运行的停机值时，压力控制器不会触发报警信号或停机信号，报警信号或停机信号将不会送达控制系统，直接造成运行设备损坏或影响系统的安全运行。针对以上情况，就需要提高检定人员对压力控制器量程及单位换算能力，以保证压力控制器检定结果的准确性。

3.2 提高检定人员对设计院提供的检定定值审查能力

热电厂在建设初期，设计院会根据业主提供的运行设备工况及运行系统的工艺参数等数据作为参考，设计并出具使用在相应设备及系统的压力控制器的检定定值，检定人员根据检定定值对压力控制器进行逐一检定。

由于设计人员对现场实际安装设备的性能不了解，经常会造成设计院提供的检定定值不适用于实际运行的设备;如果现场实际安装设备或系统与设计部门设计不相符，就需要设计院根据实际的设备运行工况或运行系统的工艺参数，对使用在相应设备或系统的压力控制器检定定值进行变更。如果出现以上两个问题，检定人员未及时发现计院提供的检定定值不适用于实际投运的设备或运行的系统，也没有和设计部门进行沟通，检定人员仍然根据设计院提供的检定定值进行压力控制器检定的话，压力控制器检定结果虽然合格，但是已经不适用于实际投运的设备或运行的系统，系统介质压力达到影响机组安全运行的报警值或危及机组安全运行的停机值时，就会造成压力控制器的报警、停机信号错误触发或报警、停机信号不触发，不能及时提醒运行人员采取措施或将运行的系统停运。针对以上情况，就需要提高检定人员根据现场实际情况对设计院提供的检定定值进行审查，确认设计院提供的检定定值是否适用于实际投运的设备或运行的系统的能力。

3.3 提高检定人员对提供的压力控制器是否适用的审查能力

压力根据其压力值大小有负压、微压、低压、中压及高压之分，由于热电厂中不同的工艺系统的介质压力不同，压力控制器厂家生产的压力控制器设定点（值）范围也不尽相同，所以需要根据不同的介质压力选用适用实际工况的压力控制器。

不同的压力控制器的设定点（值）范围不尽相同，国家能源局2018年发布的《电力建设施工质量验收规程 第4部分：热工仪表及控制装置》及国家质量监督检验检疫总局2011年发布的《压力控制器检定规程》中都要求压力控制器控压范围应在15%～95%，检定人员对压力控制器检定前应根据检定定值，需要从2方面审查提供的压力控制器是否适用于提供的检定定值：一是检定定值是否在压力控制器15%～95%的控压范围内;二是对提供的压力控制器的设定点（值）范围进行计算，确认是否适用于提供的检定定值。如果检定定值在压力控制器控压范围的15%以下，压力控制器的切换差过大，当系统的介质压力高于压力低报警及压力低停机值时，压力控制器触发的压力低报警及压力低停机信号不消失，造成压力控制器报警、停机信号的错误触发，导致运行设备的错误启停及执行机构的错误打开或关闭动作;如果检定定值在压力控制器控压范围的95%以上，当系统的介质压力高于压力高报警及压力高停机值时，就会造成压力控制器的不动作，压力控制器应该触发的压力高报警及压力高停机信号不触发，不能及时提醒运行人员采取措施或将运行的系统停运。针对以上情况，需要提高检定人员对提供的压力控制器是否适用于检定定值的审查能力。

3.4 加强对检定合格的压力控制器在运输及安装过程中的保护

在压力控制器经过检定人员检定合格并出具检定合格证书后，需要施工人员将压力控制器运送到施工现场，并安装在相应的设备或工艺系统上。

压力控制器检定合格后，根据压力控制器特殊性的要求，严禁对压力控制器造成过大的振动或碰撞，因为对压力控制器过大的振动或碰撞会导致检定合格的压力控制器的检定定值发生改变，使压力控制器的检定结果由合格变为不合格。由于施工人员对于压力控制器的特性不了解，也没有经过专门的培训或技术交底，在运输或安装过程中不注意对检定合格的压力控制器的保护，经常会发生压力控制器互相碰撞或压力控制器掉落的情况，造成压力控制器的检定定值发生改变，使压力控制器变为检定结果不合格的压力控制器。检定合格的压力控制器的检定定值发生改变，由于没有使用标准检定仪器进行重新检定，不能确定此时的压力控制器检定定值，也不能确定当系统的介质压力达到影响设备及系统安全运行的报警值，系统的介质压力达到危及设备及系统安全运行的停机值时，此时的压力控制器是否能够正确地触发报警、停机信号，对投运的设备及运行的系统埋下安全隐患。针对以上情况，需要提高施工人员的专业技能，加强对检定合格的压力控制器在运输及安装过程中的保护。

3.5 提高压力控制器接线结果的正确率

压力控制器安装在设备或工艺系统上之后，需要施工人员将压力控制器触发的信号由接线端子通过电缆连接在控制系统中，将压力控制器触发的报警、停机信号传送至控制系统，提醒运行人员采取措施或自动将运行的系统停运。

压力控制器接线端子有常开点（NO）及常闭点（NC）之分。常开点（NO）为当在介质压力为0时接线端子接点断开，介质压力高于报警值或停机值时接线端子接点闭合;常闭点（NC）为当在介质压力为0时接线端子接点闭合，介质压力高于报警值或停机值时接线端子接点断开。在热电厂重要的保护系统中（如润滑油系统、抗燃油系统、真空系统及炉膛压力控制系统等），为更好地保证设备的安全运行，介质压力低报警或介质压力低的低停机信号常使用常开点（NO），介质压力高报警或介质压力高的高停机信号常使用常闭点（NC），而不是习惯性地使用常闭点（NC）及常开点（NO），如果施工人员专业素质不高或没有和调试单位进行沟通，经常将压力控制器的介质压力低报警或介质压力低的低停机信号电缆接到压力控制器的常闭点（NC），将压力控制器的介质压力高报警或介质压力高的高停机信号电缆接到压力控制器的常开点（NO），造成压力控制器的报警或停机信号错误触发，会直接造成运行设备损坏或影响系统的安全运行。针对以上情况，需要增强施工人员的专业能力，提高压力控制器接线结果的正确率。

4 结语

壓力控制器作为发电厂热控系统重要的压力控制元件，它是否能将压力报警或压力停机信号正确触发到并传送到控制系统，直接影响到设备及系统的安全运行，只有压力控制器的使用准确率越高，设备及系统的安全运行才能得到更好的保障。本文中阐述的提高检定人员对压力控制器量程及单位换算能力、提高检定人员对设计院提供的检定定值审查能力、提高检定人员对提供的压力控制器是否适用的审查能力、加强对检定合格的压力控制器在运输及安装过程中的保护及提高压力控制器接线结果的正确率等方法，能够有效地提高压力控制器的使用准确率，更有力地保障了发电厂设备及系统的安全可靠运行。

【参考文献】

【1】JJG 544—2011 压力控制器检定规程[S].

【2】DL/T 5210.4—2018 电力建设施工质量验收规程 第4部分：热工仪表及控制装置[S].

【3】DL/T 5210.6—2019 电力建设施工质量验收规程 第6部分：调整试验[S].