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隨著石化、鋼鐵自動化水平的不斷提高, 差壓變送器的應(yīng)用范圍越來越廣, 生產(chǎn)中遇到的問題也越來越多, 加之安裝、使用、維護人員的水平差異, 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)的正常進行, 甚至危及生產(chǎn)安全, 因此對現(xiàn)場儀表維護人員的技術(shù)水平提出了更高要求。
1 差壓變送器的原理及應(yīng)用
來自雙側(cè)導(dǎo)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)至測量元件上。元件將測量的差壓信號轉(zhuǎn)換為與之對應(yīng)的電信號, 傳遞給轉(zhuǎn)換器, 經(jīng)過放大、過濾等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號輸出。差壓變送器的幾種應(yīng)用測量方式為:
1)與節(jié)流元件相結(jié)合。節(jié)流元件包括孔板、噴嘴、文丘里、皮托管、均速管等, 利用節(jié)流元件產(chǎn)生的差壓測量流量。應(yīng)該注意的是, 差壓與流量的平方成正比, 在小范圍測量流量時誤差較大,所以測量的使用范圍受到限制, 一般多使用在量程的60 %～ 80 %。
2)利用介質(zhì)自身的重力來測量液位高度, 或利用不同介質(zhì)的重力差來測量界面高度。
3)直接測量管道過濾網(wǎng)、過濾器或罐體的壓差, 來判斷過濾網(wǎng)、過濾器堵塞的程度, 確定是否該更換過濾網(wǎng)或清洗過濾罐, 通過罐體間的壓差來判斷流程的正常與否。
2 差壓流量變送器的測量方法
2.1 直接測量法
這是zui簡單的一種方法, 即利用導(dǎo)壓管直接把變送器與管道或設(shè)備相連, 對于物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定的介質(zhì), 多用此方法。一般來說,當(dāng)被測介質(zhì)為液體時, 應(yīng)在導(dǎo)壓管的zui上安裝集氣器和排氣閥, 以便收集和定期排出液體中所析出的各種氣體。當(dāng)測量含有雜質(zhì)的液體和潮濕的氣體流量時, 則應(yīng)在導(dǎo)壓管的zui低點安裝沉降器和排污閥, 以便收集和定期排出導(dǎo)壓管內(nèi)的各種污物和積水。
2.2 隔離法
當(dāng)測量有腐蝕性或高黏度、易凝結(jié)析出固體的介質(zhì)時, 多采用隔離法, 即用各種方法將被測介質(zhì)與差壓變送器隔離開。隔離法主要有:①加隔離液法, 即在導(dǎo)壓管zui加裝隔離罐, 在隔離罐和導(dǎo)壓管內(nèi)加灌物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定的隔離液, 把被測介質(zhì)與差壓變送器隔離開;②吹氣或吹水法, 用水或氣吹入導(dǎo)壓管, 使導(dǎo)壓管zui下端有微量逸出, 即變送器測量端與設(shè)備內(nèi)達(dá)到壓力平衡, 達(dá)到間接測量壓力的目的。吹氣法關(guān)鍵是恒定吹氣, 否則便會產(chǎn)生誤差。有兩種方法可以實現(xiàn)恒定吹氣:a用限流孔板, 其原理是孔板前后的壓力之比小于臨界壓縮比時, 氣體的流速接近音速, 流經(jīng)孔板的流量zui大, 它不再隨孔板前后的壓差變化而變化;b用恒差繼動器, 因為繼動器兩端的壓差是恒定的, 所以流量也就不會變化了。
3 差壓變送器常見的故障及處理
3.1 導(dǎo)壓管堵塞
在儀表維護中, 由于差壓變送器排放不及時或介質(zhì)臟粘等原因, 容易發(fā)生導(dǎo)壓管堵塞現(xiàn)象, 其表現(xiàn)特征為:變送器指示偏大、偏小或不變, 處理方法為關(guān)閉三閥組, 排放正負(fù)向?qū)汗? 排到暢通為止。開停表時應(yīng)注意單向過壓, 雖然現(xiàn)在生產(chǎn)的差壓變送器有的不怕單向過壓, 但不怕不等于不產(chǎn)生單向附加誤差, 而只是附加誤差在允許范圍, 所以在使用過程中還應(yīng)避免出現(xiàn)單向過壓。為此, 正確的做法是:打開平衡閥和正負(fù)壓閥中的一個閥, 然后關(guān)閉平衡閥, 開啟另一個閥。高溫蒸汽還應(yīng)注意冷凝液的變化, 排放后應(yīng)冷凝一段時間, 待導(dǎo)壓管有足夠冷凝液, 以防止?fàn)C壞儀表。開表初期, 由于冷凝液的不平衡, 可能會有一定的偏差, 待冷凝液平衡后偏差就會自動消除。
3.2 導(dǎo)壓管或截止閥漏
由于差壓變送器接點、截止閥比較多, 所以漏點也較多, 如正向?qū)汗?、排放閥漏, 會造成正向冷凝液或隔離液下降, 變送器指示就會偏低;相反負(fù)導(dǎo)壓管、排放閥漏, 指示就會偏高;平衡閥內(nèi)漏,也會造成指示偏低。處理方法就是緊固導(dǎo)壓管接頭, 更換或修復(fù)排放閥、三閥組, 處理漏點即可。
3.3 導(dǎo)壓管伴熱問題
中國北方地區(qū)冬季寒冷, 所以差壓變送器導(dǎo)壓管內(nèi)有冷凝液的, 需加伴熱保持溫度, 防止冷凝液凍結(jié)。有兩種情況:①伴熱溫度過低, 造成冷凝液凍, 巨大的膨脹力很可能會損壞變送器, 應(yīng)盡量避免此種情況發(fā)生;②伴熱溫度過高, 造成導(dǎo)壓管內(nèi)冷凝液汽化, 正負(fù)導(dǎo)壓管內(nèi)液柱高度不一樣, 造成測量偏差。所以, 必須嚴(yán)格控制好保溫伴熱的溫度。
3.4 隔離液問題
隔離液變化造成測量偏差, 是日常維護中常見的一種故障, 其中包括隔離液跑、漏, 沖擊水壓力波動, 吹氣不正常等, 都要一一檢查, 認(rèn)真處理,隔離液少的加灌隔離液, 控制好吹水或吹氣的壓力和流量。
3.5 變送器故障
由于差壓變送器正負(fù)壓室應(yīng)力的差異, 時間長了, 變送器的測量范圍會產(chǎn)生漂移, 特別是微差壓變送器。常用的處理方法是:如果變送器的量程零點為零, 可以關(guān)閉正負(fù)壓室截止閥, 打開平衡閥, 進行零點校驗, 否則只能拆回變送器, 在校驗臺上校驗標(biāo)定。
3.6 線路故障
由于線路的虛接、短接、斷開或接地等, 造成測量的偏差或無指示?？梢酝ㄟ^測電源、量電阻、搖絕緣等方法, 進行故障的判斷和處理。
總之, 在了解差壓變送器原理和應(yīng)用的基礎(chǔ)上, 盡快解決差壓變送器發(fā)生的故障, 并從根源上杜絕故障的發(fā)生, 以提高維護質(zhì)量。
