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1、引言
差壓變送器廣泛應(yīng)用在化工、鋼鐵、造紙、食品、醫(yī)藥生產(chǎn)中,用于測(cè)量壓力、差壓、液位和流量。隨著企業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高, 差壓變送器的應(yīng)用范圍越來越廣泛,生產(chǎn)中遇到的問題也越來越多,加之安裝、使用、維護(hù)人員的水平差異,使得出現(xiàn)的問題不能迅速解決,一定程度上影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行,甚至危及生產(chǎn)安全, 因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)人員的技術(shù)水平提出了更高要求。本文主要講述差壓變送器在運(yùn)行中的故障檢查、分析及處理。
2、差壓變送器測(cè)量類型
來自雙側(cè)導(dǎo)壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側(cè)隔離膜片上, 通過膜片內(nèi)的密封液傳導(dǎo)至測(cè)量元件上, 測(cè)量元件將測(cè)得的差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的電信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)換器, 經(jīng)過放大等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。差壓變送器的幾種典型應(yīng)用測(cè)量方式:(1)節(jié)流元件相結(jié)合,利用節(jié)流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測(cè)量液體流量,如圖1 所示。(2)利用液
體自身重力產(chǎn)生的壓力差,測(cè)量液體的高度,如圖2所示。(3)直接測(cè)量不同管道、罐體液體的壓力差值,如圖3 所示。
3、變送器投運(yùn)前的檢查
由于現(xiàn)場(chǎng)差壓變送器的故障主要是變送器本身故障如零點(diǎn)漂移、膜盒漏油和配套設(shè)備故障如導(dǎo)壓管接頭、閥門等處堵塞和泄漏等,現(xiàn)場(chǎng)很少對(duì)儀表量程范圍內(nèi)進(jìn)行逐點(diǎn)校驗(yàn), 而是檢查它的零點(diǎn)和輸出電流的變化趨勢(shì)及輸出電流大小和被測(cè)介質(zhì)作用于膜盒產(chǎn)生的差壓△P 成正比的原則進(jìn)行檢查。
3.1 零點(diǎn)檢查
投運(yùn)前例行檢查和當(dāng)無被測(cè)介質(zhì)或停運(yùn)時(shí),變送器有指示。關(guān)閉三閥組的正(負(fù))壓閥,打開平衡閥,關(guān)閉負(fù)(正)壓閥,此時(shí),差壓變送器正、負(fù)壓室所受靜壓力相等, 即差壓△P=P+-P-=0 式中,P+為正壓室所受壓力;P-為負(fù)壓室所受壓力。此時(shí),差壓變送器輸出電流應(yīng)為4mA。如不為4mA,可用螺絲刀調(diào)節(jié)變送器銘牌后面的零位定位器,順時(shí)針調(diào)節(jié),變送器輸出電流上升;逆時(shí)針調(diào)節(jié)變送器輸出電流下降,直至調(diào)到4mA 為止。
3.2 變化趨勢(shì)檢查
零點(diǎn)檢查以后,各閥門恢復(fù)到原來開表狀態(tài),即打開正壓閥,關(guān)閉平衡閥,打開負(fù)壓閥。稍開負(fù)壓閥側(cè)排污閥或差壓變送器負(fù)壓室的泄放螺釘。由于負(fù)壓側(cè)壓力閥壓力變低,差壓△P=P+-P-變大,變送器輸出電流有上升趨勢(shì)或達(dá)zui大或超zui大滿量程電流(20mADC)。
若打開正壓側(cè)排污閥或差壓變送器的正壓室泄放螺釘,由于正壓側(cè)壓力變低,差壓△P=P+-P-變小,甚至為負(fù)值, 變送器輸出電流有下降趨勢(shì)或達(dá)零點(diǎn)(4mADC),或達(dá)零點(diǎn)以下(即小于4mA)。若差壓變送器無上述的正常變化趨勢(shì),則儀表本身有問題。需處理后,方可正常運(yùn)行。
4、典型故障的檢查、分析及處理
4.1 膜盒卡澀
故障現(xiàn)象: 差壓變送器輸出不變化或變化很小及緩慢。
故障分析: 差壓變送器的膜盒被測(cè)量介質(zhì)結(jié)晶或其他異物卡住,使膜盒傳遞位移縮小,致使差壓變送器的輸出不變化或變化很小及緩慢。
故障處理:把差壓變送器的正負(fù)壓室排凈后,輕輕敲擊變送器的外殼, 消除膜盒的摩擦力與卡澀現(xiàn)象,使之處于自由狀態(tài)。如仍不能解決,可用稍大的力量敲擊。因?yàn)檫@種現(xiàn)象有時(shí)是膜盒被測(cè)介質(zhì)的污垢包圍著,使被測(cè)介質(zhì)不能直接作用于膜盒,減弱了膜盒感測(cè)介質(zhì)的靈敏度,使輸出指示增高或減低,因此,要多次排放,把污垢排放干凈。
4.2 膜盒漏油
故障現(xiàn)象:變送器輸出指示越來越低,zui后輸出指示就不隨被測(cè)介質(zhì)參數(shù)的變化而變化, 指示接近于0MPa。
故障分析:變送器膜盒漏油,油漏得愈多變送器的輸出愈低,變化范圍隨之減小。如果油漏得太多,變送器輸出就不隨被測(cè)介質(zhì)參數(shù)的變化而變化了,僅指示0MPa。
故障處理:調(diào)換變送器膜盒或重新充油。
4.3 堵塞
故障現(xiàn)象:輸出值指示偏低(偏高)。打開排污閥或差壓變送器泄放螺釘時(shí),水排出很少或沒有,則說明測(cè)壓出口處、一次閥及導(dǎo)壓管和三組閥的正(負(fù))壓閥及進(jìn)變送器接頭等處有堵塞現(xiàn)象,故障分析: 正壓側(cè)堵塞, 變送器輸出電流低或4mA 以下,△P=P+-P-變小;負(fù)壓側(cè)堵塞,變送器輸出電流偏高或超zui大,△P=P+-P-變大,造成測(cè)量不準(zhǔn)。
故障處理: 導(dǎo)壓管的堵原因主要是由于測(cè)量導(dǎo)壓管不定期排污或測(cè)量介質(zhì)粘稠、帶顆粒物等原因造成,應(yīng)設(shè)法疏通。
4.4 泄漏
故障現(xiàn)象:輸出值指示偏低(偏高)。
故障分析: 差壓變送器的正壓側(cè)一次閥、導(dǎo)壓管、三閥組的正壓閥及進(jìn)變送器正壓室接頭等處有泄漏,則P+變小,造成差壓△P=P+- P-變小,變送器輸出電流偏低或4mA 以下。差壓變送器的負(fù)壓側(cè)一次閥、導(dǎo)壓管、三閥組的負(fù)壓閥及進(jìn)變送器負(fù)壓室接頭等處有泄漏,則P-變小,造成差壓△P=P+-P-變大,變送器輸出電流偏高或超過20mA。
故障處理:處理好泄漏點(diǎn),儀表才能正常運(yùn)行。
4.5 平衡閥內(nèi)漏
故障現(xiàn)象:變送器輸出指示偏低。
故障分析:與差壓變送器相匹配的平衡閥內(nèi)漏,就會(huì)平衡變送器的部分正負(fù)壓差, 相當(dāng)于變送器測(cè)量范圍增大,使變送器輸出指示偏低。如果平衡閥內(nèi)漏嚴(yán)重,則變送器輸出指示就可能為0MPa 了。故障處理:更換平衡閥。
4.6 導(dǎo)壓管接反
高低引壓管接反,變送器輸出電流低或4mA 以下,此故障是在安裝新表時(shí)常發(fā)生的錯(cuò)誤,此故障不易察覺。
故障現(xiàn)象:當(dāng)開表投運(yùn)時(shí),差壓變送器的輸出不但不上升,反而跑零下。
故障分析: 正負(fù)壓室引壓管接反或被測(cè)介質(zhì)反流。
故障處理:處理高低壓導(dǎo)壓管接反的問題,對(duì)于以往的變送器來說是比較困難的,需要重新安裝,特別對(duì)于正在投運(yùn)的工藝裝置和裝有保溫伴熱的儀表系統(tǒng),更是一件麻煩的事情。但對(duì)于智能變送器來說, 處理高低壓導(dǎo)管接錯(cuò)的辦法就比較簡(jiǎn)單, 可以有多種方法。例如: 橫河EJA 系列變送器處理導(dǎo)壓臂接反的方法有兩種:(1)改變檢測(cè)部件和傳送部件間的相對(duì)位置和導(dǎo)壓管接口。EJA 系列變送器的高壓導(dǎo)口和低壓導(dǎo)口各有兩個(gè),它們是可以互換的。若前面一個(gè)導(dǎo)口接導(dǎo)壓管,則后面一個(gè)導(dǎo)口接排液放空堵頭,因此,只要將檢測(cè)部件和傳送部件的相對(duì)位置轉(zhuǎn)動(dòng)180°,并把導(dǎo)壓口改在另一個(gè)即可。(2)EJA 還可以用軟件的方法,在參數(shù)選擇頁“D45:H/ LU SWAP" 中, 若選擇“NORMAL",則右側(cè)為高壓導(dǎo)口,左側(cè)為低壓導(dǎo)口;若選擇“REVERES",則高低壓導(dǎo)口相反。
不過這種方法不能改變膜盒組件上的“H"和“L"標(biāo)牌,所以在使用時(shí)應(yīng)注意:原先“H"是代表高壓側(cè),“L"是低壓側(cè),而現(xiàn)在正好相反。
4.7 差壓變送器開表后無指示
故障現(xiàn)象: 測(cè)量蒸汽流量的差壓變送器開表后無指示,過了好久,流量指示才慢慢升起來。
故障分析:開表未按操作程序操作,將隔離液冷凝水全部沖跑,高壓蒸汽引進(jìn)變送器膜盒內(nèi),影響變送器正常工作。通常在高壓蒸汽或有腐蝕性介質(zhì)的系統(tǒng), 為防止變送器膜盒被損壞, 一般均沖有隔離液,對(duì)于蒸汽系統(tǒng)而言,隔離液就是冷凝水,當(dāng)差壓變送器的三閥組上平衡閥被打開后, 若同時(shí)打開了三閥組上高壓側(cè)和低壓側(cè)的截止閥, 引壓管內(nèi)原已
存在的冷凝液會(huì)因差壓的作用而被沖入蒸汽管道,造成導(dǎo)壓管內(nèi)冷凝水的流失,導(dǎo)致儀表運(yùn)行不準(zhǔn),甚至?xí)垢邷卣羝M(jìn)入變送器膜盒, 變送器的溫度太高,會(huì)降低儀的使用壽命,甚至導(dǎo)致變送器*性損壞。
故障處理: 對(duì)這一類系統(tǒng)開表一定要按正確的操作步驟進(jìn)行。如果由于錯(cuò)誤操作使正、負(fù)導(dǎo)壓管內(nèi)冷凝水已經(jīng)流失,需將三閥組的正、負(fù)壓閥關(guān)閉,平衡閥打開,待冷凝水充滿正、負(fù)導(dǎo)壓管及冷凝罐后,再投運(yùn)。投運(yùn)順序?yàn)椋捍蜷_正壓閥,關(guān)閉平衡閥,打開負(fù)壓閥,變送器投入正常運(yùn)行。