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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
閱讀：1091 發(fā)布時間：2018-12-19
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,。
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)字顯示調節(jié)器上進行顯示和計算,， 數(shù)字顯示調節(jié)器輸出4 一20 m A 電流信號控制氣動薄膜調節(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: 水池內的除鹽水溫度一般在20 ℃ 左右,， 當水池內溫度與外界的環(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成一層水汽， 超聲波液位計探頭無法準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)字顯示調節(jié)器， 一臺氣動薄膜調節(jié)閥,， 組成一個簡單的控制回路,。氣吹法測量， 即儀表風經(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， 該處的儀表風在生產(chǎn)廠區(qū)內處于壓縮空氣管網(wǎng)末端,， 容易堆積水分和雜質等,， 隨著天氣的變冷,， 使用時在減壓閥背壓膜片或恒節(jié)流孔處造成結冰、堵塞,， 導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。這種測量方法結構簡單,、價廉,、精度低， 同時維護量較大,， 只要儀表風壓力發(fā)生變化如泄露,、憋壓、堵塞,、結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,， 使傳感器內電阻成線性變化， 由智能轉換器將電阻變化轉換成4 一20 月〕A 標準電流信號,。浮球式液位計的技術優(yōu)勢: 浮球式液位計具有結構簡單,， 調試方便， 可靠性好,， 精度高等特點,。故障原因分析: 由于設備正常運行時容器內的除鹽水是流動的， 在圓形容器內會形成一個很大的漩渦,， 浮球在容器內受到水流的作用力,， 浮球連桿容易折斷或浮球轉為死角， 導致測量設備容易損壞而且檢修維護量較大,。
(4 ) 二次儀表調節(jié)器以上三種方法都是采用一臺測量儀表,、一臺氣動薄膜調節(jié)閥、一臺數(shù)字顯示調節(jié)器組成一個控制回路,。
故障原因分析: 由于對相關儀表檢定校驗手段的不足,， 數(shù)字顯示調節(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鍵問題:
① 現(xiàn)場測量儀表故障率比較高; ②數(shù)字顯示調節(jié)器存在比較大的誤差， 對液位調節(jié)回路正?？刂拼嬖诤艽蟮碾[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,， 傳送到調節(jié)儀表進而控制調節(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 ) 調節(jié)顯示數(shù)字顯示調節(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， 省去了儀表風和環(huán)境溫度的束縛,， 便于儀表人員的維護和檢修,， 進而減少設備故障頻率和設備的檢維修費用。
(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) 儀表結構簡單操作方便， 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,。