在工業(yè)化迅速發(fā)展的大時(shí)代,缺少不了壓力變送器、流量計(jì)、液位計(jì)、密度計(jì)、差壓變送器等儀表把現(xiàn)場(chǎng)第一數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦た叵到y(tǒng)上,為整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)充當(dāng)控制、檢測(cè)等一系列的眼睛,接下來華恒儀表為您解讀工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)最前沿的壓力變送器使用情況。
? 摘要:在石油化工生產(chǎn)過程中液(界)位是個(gè)很重要的參數(shù),在本文中,將就差壓式雙法蘭液(界)位計(jì)在使用過程中,選型、使用條件、注意事項(xiàng)進(jìn)行探討,并針對(duì)不同的安裝位置和形式進(jìn)行一定的探究與分析。
提供優(yōu)質(zhì)合格的產(chǎn)品是企業(yè)的責(zé)任和義務(wù),通過測(cè)量獲得精確可靠地工藝參數(shù)是工業(yè)生產(chǎn)安全需要,也是保證產(chǎn)品合格的必要手段,液(界)位做為工藝四大參數(shù)之一必不可少,測(cè)量液位的技術(shù)和方法有很多,如直讀法、浮力法、電容法、超聲波法、微波法以及激光法等,而利用靜壓原理的雙法蘭差壓變送器測(cè)量液位是石油化工生產(chǎn)中廣泛采用的液位測(cè)量方式。
1 差壓式雙法蘭液位計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合
差壓式雙法蘭液(界)位計(jì)結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,金屬膜盒通過鎧裝毛細(xì)管與變送器的測(cè)量室相連接,在膜盒、鎧裝毛細(xì)管和測(cè)量室所組成的封閉系統(tǒng)內(nèi)充有密封液體(硅油)作為傳壓介質(zhì)。毛細(xì)管外部均套有金屬蛇皮管保護(hù)。從整套儀表可以看出它非常脆弱的部分是金屬膜盒和毛細(xì)管,因此在運(yùn)輸和安裝過程中要格外注意對(duì)這兩部件的保護(hù)。根據(jù)充裝硅油型號(hào)的不同,分為普通型和耐高溫型。在石油化工生產(chǎn)過程中被測(cè)介質(zhì)具有以下特點(diǎn)均可采用差壓式雙法蘭液(界)位計(jì)①介質(zhì)溫度較高,不宜使用引壓管測(cè)量方式;②被測(cè)介質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性;③被測(cè)介質(zhì)含有固體顆粒物或介質(zhì)凝固點(diǎn)為常溫的介質(zhì),不便將介質(zhì)從容器內(nèi)引出。
除以上幾種特殊性狀的介質(zhì)可以采用差壓式雙法蘭外,其它一般性狀的介質(zhì)均可采用差壓式雙法蘭來進(jìn)行液(界)位的測(cè)量,差壓式雙法蘭液位計(jì)應(yīng)用非常廣泛。
2 差壓式雙法蘭變送器的選用及安裝注意事項(xiàng)石油化工裝置都是長(zhǎng)周期運(yùn)行的,因此對(duì)于選用的設(shè)備都有嚴(yán)格的要求,儀表也不列外,因此在選用和安裝差壓式雙法蘭變送器遵循以下原則:
(1)選用大廠的品牌產(chǎn)品,確保質(zhì)量可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、測(cè)量準(zhǔn)確。
(2)確認(rèn)所購(gòu)買設(shè)備的法蘭是標(biāo)準(zhǔn)件,否則會(huì)帶來安裝時(shí)的麻煩。
?。?)雙法蘭液位計(jì)在安裝過程中,一定要確保每條螺栓都受力均勻,這樣才能保證法蘭面的平整,避免投用后出現(xiàn)泄漏。
(4)對(duì)于界面測(cè)量,可選用差壓式儀表,但要求總液面應(yīng)始終高于上部取壓口。
(5)對(duì)于毛細(xì)管要做保護(hù)措施,配角鋼等做輔助支撐。毛細(xì)管彎角做圓弧狀彎曲。
?。?)變送器應(yīng)安裝在無(wú)振動(dòng)或振動(dòng)較小的場(chǎng)所。
?。?)變送器應(yīng)安裝在環(huán)境溫度變化不大且干燥的場(chǎng)所,如果環(huán)境不理想應(yīng)該做防雨、防水、通風(fēng)、隔熱等措施。
?。?)變送器應(yīng)避免安裝在有腐蝕性的場(chǎng)合,如果無(wú)法避免則應(yīng)做防護(hù)措施。
?。?)變送器及上下法蘭要安裝在便于檢修,便于維護(hù)的地方。
3 差壓式雙法蘭變送器在實(shí)際使用中的安裝形式與相關(guān)計(jì)算3.1 使用差壓式雙法蘭液位計(jì)進(jìn)行液面測(cè)量的相關(guān)計(jì)算(1)差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器低端法蘭水平線下方進(jìn)行液位測(cè)量如圖1所示。
其中,0表示硅油密度;1表示介質(zhì)密度。
①量程:
?、谟?jì)算儀表的遷移量P:
當(dāng)容器內(nèi)液位非常低時(shí),變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為:
因?yàn)镻+<P_,所以儀表為負(fù)遷移。
③儀表的調(diào)校范圍為:-0gh至
?。?)差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器高低端法蘭水平線之間進(jìn)行液位測(cè)量如圖2所示。
其中:0表示硅油密度;1表示介質(zhì)密度。
?、倭砍蹋?br />
?、谟?jì)算儀表的遷移量P:
當(dāng)容器內(nèi)液位非常低時(shí),變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為:
因?yàn)镻+<P_所以儀表為負(fù)遷移。
?、蹆x表的調(diào)校范圍為:-0gh至
?。?)差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器高端法蘭水平線上方進(jìn)行液位測(cè)量如(圖3)所示。
其中:0表示硅油密度;1表示介質(zhì)密度。
?、倭砍蹋?br />
②計(jì)算儀表的遷移量P:當(dāng)容器內(nèi)液位非常低時(shí),變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為:
因?yàn)镻+<P_,所以儀表為負(fù)遷移。
③儀表的調(diào)校范圍為:-0gh至
3.2 使用差壓式雙法蘭液位計(jì)進(jìn)行界面測(cè)量時(shí)的相關(guān)計(jì)算(1)差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器上進(jìn)行界位的測(cè)量,變送器安裝在低端法蘭下方,如圖4所示。
其中:0表示硅油密度;1表示重介質(zhì)密度;2表示輕介質(zhì)密度。
?、倭砍痰挠?jì)算:
當(dāng)界位非常高時(shí):變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為:
于是量程
?、谶w移量的計(jì)算
當(dāng)界位非常低時(shí)變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為:
因?yàn)镻+<P_,所以儀表為負(fù)遷移。
儀表的遷移量P為:
③儀表的調(diào)校范圍為:
(2-0)gh至
?。?)差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器上進(jìn)行界位的測(cè)量,變送器安裝在高低端法蘭之間如圖5所示。
式中:0表示硅油密度;2表示輕介質(zhì)密度;
表示重介質(zhì)密度
①量程的計(jì)算:
當(dāng)界位非常高時(shí):變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為:
p+=1gh+(-0gh1)
于是量程
?、谶w移量的計(jì)算
當(dāng)界位非常低時(shí)變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為:
P_=0g(h-h1)
因?yàn)镻+<P_儀表為負(fù)遷移
儀表的遷移量P為:
?、蹆x表的調(diào)校范圍為:
(2-0)gh至
界面測(cè)量還有一種安裝方式與液面測(cè)量的(圖3)一樣,在此就不做推導(dǎo)了,其計(jì)算結(jié)果與圖4、圖5一致。
以上的計(jì)算并沒有帶入具體數(shù)值只進(jìn)行公式推導(dǎo),通過以上計(jì)算可以看出,當(dāng)容器內(nèi)介質(zhì)的測(cè)量范圍確定后,就可以計(jì)算出測(cè)量?jī)x表的量程、遷移量、調(diào)校范圍,校對(duì)合格的變送器在上下法蘭固定好以后,變送器可以固定在任意位置(在毛細(xì)管長(zhǎng)度允許的范圍內(nèi)),對(duì)儀表的輸出無(wú)任何影響。無(wú)論測(cè)量液面還是界面在實(shí)際安裝中推薦圖1、圖4的安裝方法,其他兩種易使硅油倒灌造成膜盒鼓包,損壞變送器。
4 差壓式雙法蘭變送器常見故障以及處理方法4.1 儀表波動(dòng)較大
?。?)可能阻尼過小,調(diào)整阻尼;
?。?)可能工藝本身就波動(dòng),查找工藝原因;
?。?)上下法蘭膜片上有污物附著,拆下清洗干凈;(4)可能PID參數(shù)調(diào)節(jié)不當(dāng),適當(dāng)調(diào)整PID參數(shù)。
4.2 現(xiàn)場(chǎng)儀表指示正常,但DCS指示偏低。
(1)可能儀表本身負(fù)極有接地故障。檢查儀表負(fù)極接線端子,排除其接地故障,或更換新儀表;(2)可能儀表電纜負(fù)極接地;檢查儀表電纜,排除接地故障。
4.3 儀表變化不靈敏
?。?)可能阻尼過大,調(diào)整阻尼;
?。?)可能正負(fù)壓膜盒處有雜質(zhì)堵或不暢通;把雜質(zhì)排放干凈,疏通取壓口。
4.4 儀表指示不準(zhǔn)
?。?)可能零位不準(zhǔn),或漂移。檢查零位,并重新校對(duì)變送器確認(rèn)是否有漂移發(fā)生;(2)可能正負(fù)壓膜盒處有雜質(zhì)堵塞;做好安全措施,慢慢打開放空開關(guān)排放污物雜質(zhì);(3)可能量程計(jì)算不準(zhǔn)確。重新計(jì)算并認(rèn)真核對(duì);(4)供電電壓偏低,檢查供電及線路;
(5)現(xiàn)場(chǎng)玻璃板也有可能出現(xiàn)假液面現(xiàn)象,板并檢查確認(rèn)玻璃板指示是否真實(shí)。
4.5 DCS無(wú)指示
?。?)可能儀表輸出超量程過大。檢查現(xiàn)場(chǎng)變送器排除故障;(2)可能儀表電源正負(fù)極接反,檢查接線是否正確;(3)可能供電電壓低,檢查供電并使之恢復(fù)正常供電;(4)計(jì)算機(jī)模件通道有故障,檢查機(jī)柜間卡件等;(5)可能電源保險(xiǎn)燒斷,檢查保險(xiǎn)并更換;
(6)可能安全隔離柵燒壞,檢查并更換安全柵。
以上故障只是其中的一部分,產(chǎn)生故障的原因很多,相關(guān)人員應(yīng)在實(shí)際工作中加以判斷總結(jié),以提高分析問題處理問題的能力。
儀器儀表是工業(yè)化進(jìn)程的基石,只有選用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)選用合適的儀表,才能夠事半功倍,自動(dòng)化流程才能夠更加自動(dòng)化。