差壓變送器在應(yīng)用中的故障診斷和分析

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 簡介：隨著社會工業(yè)化發(fā)展，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，甚至威及生產(chǎn)安全。 差壓變送器的工作原理：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)至測量元件上，測量元件將測得的差壓信號轉(zhuǎn)換為與之對應(yīng)的電信號傳遞給轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過放大等處理變?yōu)闃藴孰娦盘栞敵觥?/p> 關(guān)鍵字：差壓變送器 １．差壓變送器的幾種應(yīng)用測量方式：   　　(1)與節(jié)流元件相結(jié)合，利用節(jié)流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測量液體流量(如圖一)   　　(2)利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差，測量液體的高度(如圖二)。   　　(3)直接測量不同管道、罐體液體的壓力差值(如圖三)。   　　差壓變送器的安裝：導(dǎo)壓管的敷設(shè). (2)電氣信號電纜的敷設(shè). (3)差壓變送器的安裝   2．應(yīng)用中的故障判斷及分析 　　變送器在測量過程中，常常會出現(xiàn)一些故障，故障的及時判定分析和處理，對正在進行了生產(chǎn)來說是至關(guān)重要的。我們根據(jù)日常維護中的經(jīng)驗，總結(jié)歸納了一些判定分析方法和分析流程。   　　(1)調(diào)查法：回顧故障發(fā)生前的打火、冒煙、異味、供電變化、雷擊、潮濕、誤操作、誤維修。   　　(2)直觀法：觀察回路的外部損傷、導(dǎo)壓管的泄漏，回路的過熱，供電開關(guān)狀態(tài)等。   　　a.斷路檢測：將懷疑有故障的部分與其它部分分開來，查看故障是否消失，如果消失，則確定故障所在，否則可進下步查找，如：智能差壓變送器不能正常Hart遠程通訊，可將電源從表體上斷開，用現(xiàn)場另加電源的方法為變送器通電進行通訊，以查看是否電纜是否疊加約2kHz的電磁信號而干擾通訊。   　　b.短路檢測：在保證安全的情況下，將相關(guān)部分回路直接短接，如：差變送器輸出值偏小，可將導(dǎo)壓管斷開，從一次取壓閥外直接將差壓信號直接引到差壓變送器雙側(cè)，觀察變送器輸出，以判斷導(dǎo)壓管路的堵、漏的連通性。   　　c.替換檢測：將懷疑有故障的部分更換，判斷故障部位。如：懷疑變送器電路板發(fā)生故障，可臨時更換一塊，以確定原因。   　　d. 分部檢測：將測量回路分割成幾個部分，如：供電電源、信號輸出、信號變送、信號檢測，按分部分檢查，由簡至繁，由表及里，縮小范圍，找出故障位置。   3．幾個典型測量回路的故障分析   　　由于篇幅有限，下面我們僅以導(dǎo)壓管故障為例，來分析差壓變送器測量回路故障 ，以供大家分享。   　　(1) 導(dǎo)壓管堵塞   　　以正導(dǎo)壓管堵塞為例來分析導(dǎo)壓管堵塞出現(xiàn)的故障現(xiàn)象   　　在儀表維護中，由于差壓變送器導(dǎo)壓管排放不及時，或介質(zhì)臟、粘等原因，正負導(dǎo)壓管堵塞是經(jīng)常發(fā)生的事，通常正導(dǎo)壓管堵塞的現(xiàn)象是：變送器輸出下降、上升或不變。   　　當(dāng)流量增加時，對變送器(變送器本身進行輸出信號開方)輸出的影響   　　由于正壓管堵塞，則當(dāng)實際流量分別為F1、F1時，P1+= P2+；   　　當(dāng)實際流量由F1減小到F2時，管道中的靜壓也相應(yīng)的降低，設(shè)降低值為P0；同時，當(dāng)實際流量下降至F2時，P2-值也要因為管內(nèi)流體流速的降低而升高，設(shè)升高值為P0’。   　　一般情況下，導(dǎo)壓管的堵原因主要是由于測量導(dǎo)壓管不定期排污或測量介質(zhì)粘稠、帶顆粒物等原因造成。   　　(2)導(dǎo)壓管泄漏   　　以正導(dǎo)壓管泄漏來分析導(dǎo)壓管泄漏出現(xiàn)的故障現(xiàn)象   　　如圖一所示，撫順石化公司某煉油廠加氫裝置儀表控制閥用凈化風(fēng)總管線的流量測量方式為：節(jié)流孔板+差壓變送器。裝置生產(chǎn)正常時的用風(fēng)流量基本是穩(wěn)定的，但在裝置生產(chǎn)正常時忽然發(fā)現(xiàn)用風(fēng)流量已經(jīng)比正常值下降了很多。   　　經(jīng)過檢查，二次儀表(DCS)組態(tài)及電信號回路工作正常，變送器送檢定室標定正常，于是懷疑問題出現(xiàn)出導(dǎo)壓上，經(jīng)過檢查，由于正導(dǎo)壓管焊接不好造成泄漏所至，經(jīng)過補焊堵漏后，流量測量恢復(fù)正常。   　　下面我們分析正導(dǎo)壓管泄漏時反映出的故障現(xiàn)象。   　　正導(dǎo)壓管泄漏的現(xiàn)象是：變送器輸出下降、上升及不變   　　分析：   　　當(dāng)流量上升時，對變送器(變送器本身進行輸出信號開方)輸出的影響   　　那么當(dāng)：P0΄=Ps 正壓導(dǎo)管泄漏，而流量上升時，變送器輸出不變   　　當(dāng)：P0΄>Ps 正壓導(dǎo)管泄漏，而流量上升時，變送器輸出增加   　　當(dāng)：P0΄流量下降時，對變送器(變送器本身進行輸出信號開方)輸出的影響   　　實際上，當(dāng)泄漏量非常小的時候，由于種種原因，工藝操作或儀表維修護人員很難發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)泄漏量大，所測流量與實際流量相比有較大誤差時才會發(fā)現(xiàn)，即： △P2<<△ P1，F(xiàn)’2<<F’1   　　上述加氫裝置儀表控制閥用凈風(fēng)管線的流量測量就這屬于這種情況。   　　(4)氣體流量導(dǎo)壓管積液情況下的變送器測量誤差   　　由于氣體流量取壓方式不對或?qū)汗馨惭b不符合要求(與水平成不小于1：12的斜度連續(xù)下降) 時,常常造成導(dǎo)壓管內(nèi)部積存液體的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，往往會致使測量不準，如果在變送器量程很小的情況下，甚至?xí)斐勺兯推鬏敵龅囊恍┎▌印?  　　本溪鋼鐵某高爐的煤氣流量測量系統(tǒng)，系統(tǒng)為節(jié)流孔板+差變送器，取壓方式為環(huán)室取壓，煤氣流動方向為向下，放空方式為安全考慮，設(shè)為集中式排放。   　　本測量系統(tǒng)剛投用時工作正常，運行一段時間以后，測得的流量逐漸變大，放空后正常，工作一段時間后，測得的流量又逐漸變大。   　　經(jīng)過檢查，二次儀表(DCS)組態(tài)及電信號回路工作正常，變送器送檢定室標定正常，用側(cè)漏儀表查雙側(cè)導(dǎo)管正常。經(jīng)過分析，為煤氣脫水干燥不凈，煤氣中含水，由于液體自上而下流動，部分水聚集于孔板正壓測，并逐漸沿正壓導(dǎo)壓管流動集中至最下端，造成正負導(dǎo)壓管中積液高度不一至，差壓變送器測量出現(xiàn)正向誤差，顯示為流量增大。   　　分析：   　　設(shè)正導(dǎo)壓管取壓點壓力為P+，負導(dǎo)壓管取壓點壓力為P-，差壓變送器正端壓力為P+΄，差壓變送器負端壓力為P-΄。△P= P+- P-△P’= P+΄- P-΄正常測量下：△P= △P΄   　　當(dāng)h+>h-時 變送器實際測得的差壓增大，輸出流量信號變大。   　　即：變送器測量輸出的流量信號與實際流量不符，產(chǎn)生測量誤差。   　　這里，由于正壓導(dǎo)管取壓方式的原因，隨著時間的增加，h+逐漸大于h-，測得的流量也增大。   　　小結(jié)：   　　經(jīng)過上述幾個典型故障的分析，我們對使用差壓變送器的測量回路由于導(dǎo)壓管原因造成回路測量故障做了一些分析，這幾種故障都是在儀表設(shè)備維護中非常常見的，通過分析可以看到，無論是導(dǎo)壓管堵塞、還是導(dǎo)壓管中積水，同樣的故障，其表征出來的現(xiàn)象有時并不同，所以我們在分析問題時應(yīng)該是辯證的，具體情況具體分析。   4 結(jié)束語   　　以上我們探討了差壓變送器的安裝方法、注意事項及差壓變送器測量回路故障的診斷，實際上，由于壓力變送器與差壓變送器測量應(yīng)用上的相通性原因，本文中有些方法也同樣適用于壓力變送器的安裝和故障診斷。   　　本文是我們根據(jù)長期現(xiàn)場維修維護經(jīng)驗，整理出的一點體會，希望我們的體會能夠?qū)ψ詣踊瘍x表現(xiàn)場安裝、使用、維護人員能夠有所幫助。這時即使是實際流量上升，總是P0’ <<PS，