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
作者： 2018年12月20日 來源：全球化工設備網 瀏覽量：
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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的各種故障，液位計產生故障的危害不僅僅是影響容器液位的控制......
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的各種故障，液位計產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字顯示調節器上進行顯示和計算， 數字顯示調節器輸出4 一20 m A 電流信號控制氣動薄膜調節閥的開度， 實現液位自動控制。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、一個節流原件)、一臺數字顯示調節器， 一臺氣動薄膜調節閥， 組成一個簡單的控制回路。氣吹法測量， 即儀表風經過節流元件， 再經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。當液位最低時， 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廠區內處于壓縮空氣管網末端， 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， 只要儀表風壓力發生變化如泄露、憋壓、堵塞、結冰等都能造成液位測量值出現誤差。
(3) 浮球液位計現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、一臺氣動薄膜調節閥、一臺數字顯示調節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， 數字顯示調節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的放大。
水池液位無法達到自動控制的關鍵問題:
① 現場測量儀表故障率比較高; ②數字顯示調節器存在比較大的誤差， 對液位調節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， 傳送到調節儀表進而控制調節閥的開度。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 ) 調節顯示數字顯示調節器由于無法保證控制精度，改成由P L C 系統控制， 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據采集、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 系統使用方便， 穩定性高， 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， 降低了除鹽水單耗。
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