钢厂水处理储水池超声波液位计的故障现象

钢厂水处理主要包括炼铁水处理、炼钢水处理、轧钢水处理、中央污水处理4大水处理系统，每个水处理系统中都设有不同的子系统构成，每个子系统里都设有储水池。根据工艺要求储水池又分为敞开式、封闭式和半封闭式，在项目初期设计阶段，储水池的液位计全部是超声波液位计。在敞开式储水池上，超声波液位计的测量精度受周边环境及现场安装因素的影响相对较小；而在封闭式储水池和半封闭式储水池上，超声波液位计的测量精度受两者的影响比较大。经常发生液位计的测量数值出现频繁波动、示值不变、虚假值等异常现象，曾发生过多起因液位计测量值错误导致储水池抽空、水泵进气、异常的联锁启动、液位异常报警等现象。此类故障给整个水系统的正常生产带来了极大隐患，也给主生产线带来了一定程度的损失。

钢厂水处理系统2003年开工建设，2007年各系统陆续建成投产。最初出现故障现象较多的是液位监测数值的异常波动，后面陆续出现液位计监测数值死值，所测数值与水池液位实际值不符等现象。当储水池液位计突然出现异常，会导致水池不能自动补水，水井水位低至送水泵吸入口，水泵进气无法送水；液位过低也会导致水泵出力不足，无法正常调节水量；液位监测数值与实际水池实际液位不符，导致液位计与水池补水阀联锁异常启动，水池补水全部溢流，液位异常报警。现场不同储水池液位计安装示意见图1。

1、全封闭储水池

中央、污水系统中的清水池和软水池就是全封闭储水池。超声波液位计如图1（a）所示安装。最初出现问题的是软水池的液位计。故障现象为后台监控画面HMI上的液位示值一直异常波动，起初判断是现场仪表信号受到干扰，但控制系统的其它仪表信号都显示正常；到达现场后，将液位计仪表井打开现场检查超声波液位计电压及显示正常，检查到液位计探头时，发现液位计探头上凝结着密密麻麻的水珠，擦拭水珠后，液位计测量示值正常。为了排除现场信号干扰所致，将液位计里“抑制干扰信号”功能投入，在PLC的信号输入端增设信号隔离器，同时对仪表的接地重新进行拆接，但后期又陆陆续续发生过多次同类故障。

2、半封闭式储水池

轧钢水系统中层流泵站的热水井、炼铁水系统煤气洗涤水的冷水井如图1（b）所示，属于半封闭式储水池，此处超声波液位计也出现过液位测量示值波动的情况，仪表维护人员将探头上的水珠擦拭后，该故障现象消除。所以排除了液位计信号受到干扰导致的测量示值异常波动。

层流泵站的热水井液位计也因同样问题，导致生产操作人员没有及时增开水泵，水位溢出水池后，淹掉了整个层流泵站的所有仪表和电气设备，造成轧钢停机2h。

3、敞开式储水池

炼轧钢水系统的二沉池如图1（c）所示，属于敞开式储水池，同样采用的超声波液位计，液位计运行相对稳定，很少出现过液位计测量值与实际值不符、测量数值异常波动等情况。

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