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差壓液位變送器在油田中的應(yīng)用及常見(jiàn)故障分析
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差壓液位變送器在油田中的應(yīng)用及常見(jiàn)故障分析

時(shí)間:2016-05-05 10:20:38

摘要:油田的生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程現(xiàn)已基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,計(jì)量自控儀表是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的核心,而液位的高低直接影響生產(chǎn)的安全運(yùn)行,所以對(duì)液位的檢測(cè)及控制尤其重要。差壓液位變送器在工業(yè)自動(dòng)化中應(yīng)用廣泛,也發(fā)揮著日益重要的作用。本文主要介紹了差壓變送器的工作原理、遷移方式,針對(duì)使用情況及生產(chǎn)中常見(jiàn)的幾種故障加以分析,提出了相應(yīng)的處理方法,為以后日常維護(hù)和維修、使用范圍起到一定的參考作用。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

1 差壓液位變送器的工作原理Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
基本原理Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
當(dāng)容器內(nèi)的液位高低發(fā)生變化時(shí),由液柱重力作用產(chǎn)生的壓力也相應(yīng)變化,差壓變送器就是基于此原理而工作的。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

差壓液位變送器原理圖Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

由流體力學(xué)中的帕斯卡定律可知:Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
△P=P+~P~=ρ×g×H 其中:P~被測(cè)介質(zhì)產(chǎn)生的壓強(qiáng)Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
ρ~被測(cè)介質(zhì)的密度Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
H~被測(cè)介質(zhì)的垂直高度Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
g~重力加速度,常數(shù),9.8m/s2,通常取值為10m/s2Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
通過(guò)公式變換可得:H= △P(/ ρ×g)Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

2 遷移方式Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
在油田實(shí)際生產(chǎn)中,由于受差壓變送器安裝位置不統(tǒng)一的影響,對(duì)差壓信號(hào)準(zhǔn)確性的影響主要有兩個(gè)方面,一方面是被測(cè)液位的高低,另一方面是與液位高度無(wú)關(guān)的固定差壓。為了消除固定差變的影響,正確指示液位高度,就需要對(duì)零點(diǎn)進(jìn)行遷移。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

2.1 無(wú)遷移Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
差壓式液位計(jì)傳感器的正壓室與負(fù)壓室所承受的壓力來(lái)自容器內(nèi)被測(cè)液體重力產(chǎn)生的靜壓。當(dāng)容器內(nèi)被測(cè)液體的密度為ρ,則有:Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
正壓室:P+=P內(nèi)+ρgH 負(fù)壓室:P~=P內(nèi)Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
差壓:△P=ρgH 測(cè)量上下限為0~ρgHmax。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

2.2 正遷移Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
由于差壓式液位變送器安裝位置低于容器底部的某一點(diǎn)上取壓點(diǎn),且這一點(diǎn)距離容器底部的高度為h,工作中正壓室收到這一與容器內(nèi)液位高度無(wú)關(guān)的固定壓力影響,則有:Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
正壓室:P+=ρgH+ P內(nèi)+ ρgh 負(fù)壓室:P~=P內(nèi)Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
差壓:△P=P+~P~=ρg(H + h) 測(cè)量上下限為ρgh~ ρg(Hmax + h)。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

2.3 負(fù)遷移Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
在油田儀表施工過(guò)程中,雙法蘭液位變送器安裝以后,設(shè)其兩法蘭之間的距離為H,由于毛細(xì)管內(nèi)傳遞壓力硅油的存在,在其投運(yùn)前負(fù)壓室收到這一固定壓力因素的影響,則有:Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
正壓室:P+=ρgH+ P內(nèi)Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
負(fù)壓室:P~=P內(nèi)+ ρ硅gH 差壓:△P=P+~P~=(ρ~ ρ硅)gH 測(cè)量上下限為~ρ硅gH ~ (ρ~ ρ硅)gH 。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
總之,零點(diǎn)遷移其本質(zhì)沒(méi)有改變差壓液位計(jì)的量程,改變的只是上下限位置,目的就是能正確顯示出被測(cè)液體的液位。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

3 常見(jiàn)故障分析及處理辦法Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
對(duì)現(xiàn)場(chǎng)差壓液位變送器的20次故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì),總結(jié)出5方面問(wèn)題Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

3.1 液位顯示偏低或者負(fù)值Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
液位顯示值偏低或?yàn)樨?fù)值的故障次數(shù)為8次,占總故障率的40%。如果液位顯示液位偏低,說(shuō)明負(fù)引壓管壓力偏低,或者正壓室有泄漏處。造成負(fù)引壓管壓力偏低,可能原因是負(fù)引壓管堵塞或者進(jìn)液體了,這時(shí)需要清除賭賽物、排除液體;如果正壓室有泄漏,就要查找泄漏源,進(jìn)行處理。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

3.2 液位顯示值與實(shí)際值相差大Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
液位顯示上下波動(dòng)或者與實(shí)際值相差大的故障次數(shù)為5 次,概率為25%。原因可能是儀表與二次表量程不一致,這時(shí)需要更改二次表的量程;可能是被測(cè)介質(zhì)的密度變化大,這時(shí)要重新設(shè)置參數(shù),以實(shí)測(cè)介質(zhì)密度為準(zhǔn)。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

3.3 液位顯示值固定不變Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
液位顯示固定不變的故障次數(shù)為3次,概率為15%。如果顯示液位固定不變,說(shuō)明容器正壓壓力沒(méi)有到達(dá)膜盒,或者被測(cè)值超出儀表范圍。壓力沒(méi)到達(dá)膜盒可能是感壓部位受損或內(nèi)部元件壞,需要維修或更換元器件;檢測(cè)值超出儀表量程,需要重新設(shè)定儀表量程。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

3.4 液位顯示值偏高Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
液位顯示偏高的故障次數(shù)為2次,概率為10%。顯示值偏高,說(shuō)明負(fù)引壓管里的液體沒(méi)有達(dá)到所設(shè)定的遷移量,這時(shí)需要調(diào)節(jié)閥門使負(fù)壓部分的引壓管充滿液體,或者重新設(shè)置遷移量。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

3.5 零點(diǎn)漂移Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
零點(diǎn)漂移故障1次,概率為5%。就是儀表內(nèi)部參數(shù)受到生產(chǎn)環(huán)境的影響和干擾而發(fā)生了變化,就要停表重新對(duì)儀表的零點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn),并設(shè)置遷移量。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

4 結(jié)語(yǔ)Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
(1)通過(guò)對(duì)差壓液位變送器工作原理和遷移方式的理論學(xué)習(xí),并結(jié)合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)故障的統(tǒng)計(jì)和分析,能夠?qū)ιa(chǎn)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行準(zhǔn)確、迅速的判斷,并能高效地解決出現(xiàn)的故障,保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
(2)差壓液位變送器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、精度較高且使用壽命較長(zhǎng),單價(jià)及維修費(fèi)用較其他液位計(jì)低,可以廣泛應(yīng)用于常壓容器及密閉容器的液位測(cè)量,為以后液位儀表的選型提供參考。Y2L壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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