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。Kcj壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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que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#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。
(3)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。
(6)變送器應(yīng)安裝在無振動(dòng)或振動(dòng)較小的場(chǎng)所。
(7)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。
(8)變送器應(yīng)避免安裝在有腐蝕性的場(chǎng)合,如果無法避免則應(yīng)做防護(hù)措施。
(9)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,ρ0表示硅油密度;ρ1表示介質(zhì)密度。
①量程:∆P=ρ1gh
②計(jì)算儀表的遷移量P:
當(dāng)容器內(nèi)液位#低時(shí),變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為:
P+=ρ1gh1 P_=(h-h1)ρ0g
因?yàn)镻+<P_,所以儀表為負(fù)遷移。
P=P+-P_=-ρ0gh
③儀表的調(diào)校范圍為:-ρ0gh至-ρ0gh+ρ1gh
(2)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:ρ0表示硅油密度;ρ1表示介質(zhì)密度。
①量程:∆P=ρ1gh
②計(jì)算儀表的遷移量P:
當(dāng)容器內(nèi)液位#低時(shí),變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為:
P+=-ρ0gh1 P_=(h-h1)ρ0g
因?yàn)镻+<P_所以儀表為負(fù)遷移。
③儀表的調(diào)校范圍為:-ρ0gh至-ρ0gh+ρ1gh
(3)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:ρ0表示硅油密度;ρ1表示介質(zhì)密度。
①量程:∆P=ρ1gh
②計(jì)算儀表的遷移量P:當(dāng)容器內(nèi)液位#低時(shí),變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為:
P+=-ρ0gh1 P_=(h-h1)ρ0g
因?yàn)镻+<P_,所以儀表為負(fù)遷移。
P=P+-P_=-ρ0gh1+ρ0gh1-ρ0gh=-ρ0gh
③儀表的調(diào)校范圍為:-ρ0gh至-ρ0gh+ρ1gh
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:ρ0表示硅油密度;ρ1表示重介質(zhì)密度;ρ2表示輕介質(zhì)密度。
①量程的計(jì)算:
當(dāng)界位#高時(shí):變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為:
p+=ρ1gh+ρ0gh1
p_=ρ0gh2=ρ0g(h+h1)
于是量程
ΔP=P+-P_=ρ1gh+ρ0gh1-ρ0gh-ρ0gh1
ΔP=(ρ1-ρ0)gh
②遷移量的計(jì)算
當(dāng)界位#低時(shí)變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為 :
P + =ρ 0 gh 1 +ρ2 gh
P _ =ρ 0 gh +ρ 0 gh 1
因?yàn)?P + < P _ ,所以儀表為負(fù)遷移。
儀表的遷移量 P 為 :
P = P + -P _ =ρ 0 gh 1 +ρ 2 gh -ρ 0 gh ρ 0 gh 1 =(ρ 2 -ρ 0 )gh
③儀表的調(diào)校范圍為 :
(ρ 2 -ρ 0 )gh 至 (ρ 1 -ρ 0 )gh
(2)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 :ρ 0 表示硅油密度 ;ρ 2 表示輕介質(zhì)密度 ;ρ 1
表示重介質(zhì)密度
①量程的計(jì)算 :
當(dāng)界位#高時(shí) :變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為 :
p + =ρ 1 gh+(-ρ 0 gh 1 )
p _ =ρ 0 gh 2 =ρ 0 g(h - h 1 )
于是量程
ΔP=P + - P _ =ρ
1 gh -ρ 0 gh 1 -ρ 0 gh +ρ 0 gh 1
ΔP = (ρ 1 -ρ 0 )gh
②遷移量的計(jì)算
當(dāng)界位#低時(shí)變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為 :
P + = -ρ 0 gh 1 +ρ 2 gh
P _ =ρ 0 g(h - h 1 )
因?yàn)?P + < P _ 儀表為負(fù)遷移
儀表的遷移量 P 為 :
P = P + - P _ = -ρ 0 gh 1 +ρ 2 gh -ρ 0 gh +ρ 0 gh 1 =(ρ2 -ρ 0 )gh
③儀表的調(diào)校范圍為 :
(ρ2 -ρ 0 )gh 至 (ρ 1 -ρ 0 )gh
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)儀表的輸出無任何影響。無論測(cè)量液面還是界面在實(shí)際安裝中tuijian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
(1)可能阻尼過小, 調(diào)整阻尼 ;
(2)可能工藝本身就波動(dòng),查找工藝原因 ;
(3)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
(1)可能阻尼過大,調(diào)整阻尼 ;
(2)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)
(1)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 無指示
(1)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。
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