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    差壓液位變送器等液位計在敞口容器液位測量中故障分析及措施

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      半密封敞口容器的液位測量方法有多種,可以采用差壓液位變送器等多種測量儀表設(shè)備進行液位測量,但是在測量過程中要嚴密注意有可能出現(xiàn)的各種故障,液位計產(chǎn)生故障的危害不僅僅是影響容器液位的控制, 還會導(dǎo)致運行、維護人員頻繁操作和檢修的工作量的加大, 如果處理不及時造成水池跑水或抽干, 以下為幾種測量方式出現(xiàn)的故障進行原因分析并提出改進措施。

    差壓液位變送器

     
      1 液位測量的故障及原因分析

    (l) 超聲波液位計測量現(xiàn)場測量儀表為一臺超聲波液位計, 輸出4 一20 m A 電流信號遠傳到控制室數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器上進行顯示和計算, 數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器輸出4 一20 m A 電流信號控制氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的開度, 實現(xiàn)液位自動控制。超聲波液位計測量原理是測量探頭向被測物體發(fā)射一束超聲波脈沖, 聲波被物體表面反射, 部分反射回波由探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號。從超聲波發(fā)射到被重新接收, 其時間與探頭至被測物體的距離成正比。
     
    故障原因分析: 水池內(nèi)的除鹽水溫度一般在20 ℃ 左右, 當(dāng)水池內(nèi)溫度與外界的環(huán)境溫度( 北方) 形成溫差時, 則會在超聲波液位計探頭表面凝結(jié)成一層水汽, 超聲波液位計探頭無法準(zhǔn)確接收到液面反射回的脈沖信號, 或停止在某一值保持不變,同時輸出的4 一20 m A 電流信號就不正確, 嚴重時會造成水池跑水或水池被抽干, 需要儀表維護人員經(jīng)常擦拭探頭表面, 維護量較大。
     
    (2 ) 氣吹法測量一臺智能差壓液位變送器( 包括一個過濾器減壓閥、一個節(jié)流原件)、一臺數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器, 一臺氣動薄膜調(diào)節(jié)閥, 組成一個簡單的控制回路。氣吹法測量, 即儀表風(fēng)經(jīng)過節(jié)流元件, 再經(jīng)過濾減壓閥輸出一定的氣源壓力, 進人差壓變送器正壓室, 在通過引壓管由正壓室到達水池底部。當(dāng)液位低時, 氣泡吹出沒有阻力, 背壓為零, 差壓液位變送器指示為零; 當(dāng)液位增高時, 氣泡吹出要克服液柱的靜壓力, 背壓增加, 差壓液位變送器指示增大。
     
    故障原因分析: 在測量中差壓液位變送器的正壓室要接人儀表風(fēng), 該處的儀表風(fēng)在生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)處于壓縮空氣管網(wǎng)末端, 容易堆積水分和雜質(zhì)等, 隨著天氣的變冷, 使用時在減壓閥背壓膜片或恒節(jié)流孔處造成結(jié)冰、堵塞, 導(dǎo)致差壓液位變送器無法正常輸出4 一20 m A 電流信號, 同樣會造成水池跑水或水池抽干。這種測量方法結(jié)構(gòu)簡單、價廉、精度低, 同時維護量較大, 只要儀表風(fēng)壓力發(fā)生變化如泄露、憋壓、堵塞、結(jié)冰等都能造成液位測量值出現(xiàn)誤差。
     
    (3) 浮球液位計現(xiàn)場測量儀表為一臺浮球液位計, 浮球液位計是以磁浮球為測量元件, 通過磁禍合作用, 使傳感器內(nèi)電阻成線性變化, 由智能轉(zhuǎn)換器將電阻變化轉(zhuǎn)換成4 一20 月〕A 標(biāo)準(zhǔn)電流信號。浮球式液位計的技術(shù)優(yōu)勢: 浮球式液位計具有結(jié)構(gòu)簡單, 調(diào)試方便, 可靠性好, 精度高等特點。故障原因分析: 由于設(shè)備正常運行時容器內(nèi)的除鹽水是流動的, 在圓形容器內(nèi)會形成一個很大的漩渦, 浮球在容器內(nèi)受到水流的作用力, 浮球連桿容易折斷或浮球轉(zhuǎn)為死角, 導(dǎo)致測量設(shè)備容易損壞而且檢修維護量較大。
     
    (4 ) 二次儀表調(diào)節(jié)器以上三種方法都是采用一臺測量儀表、一臺氣動薄膜調(diào)節(jié)閥、一臺數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器組成一個控制回路。
    故障原因分析: 由于對相關(guān)儀表檢定校驗手段的不足, 數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器常年無法校驗比對, 存在很大的誤差, 造成整個控制回路將誤差連續(xù)的放大。
     
    水池液位無法達到自動控制的關(guān)鍵問題:
    ① 現(xiàn)場測量儀表故障率比較高; ②數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器存在比較大的誤差, 對液位調(diào)節(jié)回路正常控制存在很大的隱患。

     
      2 處理措施

    ( l) 毛細管遠傳法蘭式壓力變送器現(xiàn)場測量儀表選用毛細管遠傳法蘭式壓力變送器, 安裝時將檢測用的法蘭式膜盒部分固定放置在水池底部, 轉(zhuǎn)換部分即表頭安裝在水池頂部, 變送器將檢測到底部壓力以4 一20 m A 電流信號輸出, 傳送到調(diào)節(jié)儀表進而控制調(diào)節(jié)閥的開度。在每年對變送器進行檢定校驗時, 將變送器和膜盒法蘭取出, 對膜盒清潔維護, 該表測量原理簡單, 精度高、安裝方便, 維護量低, 是一種簡單的測量方法。
     
    (2 ) 調(diào)節(jié)顯示數(shù)字顯示調(diào)節(jié)器由于無法保證控制精度,改成由P L C 系統(tǒng)控制, 即利用原有的A 工、A O 輸人輸出模塊上的剩余通道進行數(shù)據(jù)采集、計算, 并在D C S 上顯示液位。并且在P L C 程序中根據(jù)工藝要求設(shè)定液位報警的上、下限值, 提示操作人員大水池液位的運行情況。

     
      3 改進后的效果評估

    ( l) 測量設(shè)備穩(wěn)定性好、安裝方便、故障率低、精度高, 和一般智能壓力變送器故障處理方法一致, 由于變送器的膜盒直接接觸介質(zhì), 省去了儀表風(fēng)和環(huán)境溫度的束縛, 便于儀表人員的維護和檢修, 進而減少設(shè)備故障頻率和設(shè)備的檢維修費用。
     
    (2 ) 西門子P L C 系統(tǒng)使用方便, 穩(wěn)定性高, 精度高, 維護量低, 維護人員熟悉。
     
    (3) 儀表結(jié)構(gòu)簡單操作方便, 減少工藝操作人員和儀表維護人員的工作強度, 降低工藝的操作率。
     
    (4 ) 由于加人了液位的上、下限報警, 提高了工藝安全生產(chǎn)的可靠性。減少儀表設(shè)備引起的故障率, 減少由于儀表測量問題造成的水池跑水或水池抽干次數(shù), 降低了除鹽水單耗。


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