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  發(fā)布時間:2016-05-26

雙法蘭差壓變送器應(yīng)用問題分析

1前言
   雙法蘭差壓變送器具有安裝使用方便,測量精度高,維護(hù)量小和防爆等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于石油、化工、造紙和醫(yī)藥等行業(yè),用來檢測密閉容器、儲罐的液位或流體差壓、密度等。在負(fù)壓較高的工況下,用雙法蘭差壓變送器測液位,常出現(xiàn)液位異常波動,影響生產(chǎn)正常進(jìn)行。
2工藝狀況
  在大慶石化公司腈綸廠回收裝置溶劑蒸發(fā)區(qū)中,五效加熱器121-6.3(以下簡稱121-6.3)采用雙法蘭差壓變送器進(jìn)行液位測量,控制調(diào)節(jié)閥進(jìn)料量,維持121-6.3液位恒定。液位偏高,容易造成跑料等生產(chǎn)事故;液位偏低,處理量不夠,無法滿足生產(chǎn)需求。因此液位測量必須準(zhǔn)確、可靠。121-6.3液位變送器安裝見圖1。
液位變送器安裝示意圖
3測量原理
  對于容器內(nèi)的液體,其差壓與介質(zhì)的液位、密度之間存在如下關(guān)系:△P=ρgh
  在一定的工況下,介質(zhì)密度ρ近似為一常數(shù)。雙法蘭差壓變送器由與工藝介質(zhì)接觸的銘感測壓膜片、填充導(dǎo)壓硅油的遠(yuǎn)傳壓力毛細(xì)管、差動電容式敏感測壓元件及電子放大器組成。液位變送器就是通過變送器正負(fù)壓側(cè)磨合檢測五效加熱器內(nèi)液面上、下壓強(qiáng),再通過毛細(xì)管傳至差動電容式敏感測壓元件,檢測出液位差壓變化,實(shí)現(xiàn)液位測量。
4存在的問題及原因分析
4.1存在的問題
  液位變送器自裝置投產(chǎn)以來,多次出現(xiàn)異常波動,液位控制不穩(wěn),影響生產(chǎn)正常進(jìn)行。另外,在蒸發(fā)區(qū)的一效至四效蒸發(fā)加熱器也采用雙法蘭差壓變送器進(jìn)行液位測量。這4臺液位變送器自裝置投產(chǎn)以來,液位控制趨勢平滑,工藝操作情況較好。為此,通過對液位變送器進(jìn)行試驗(yàn)找出液位變送器異常波動的原因,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
4.2異常波動的原因分析
  相同類型的差壓變送器,一效至四效加熱器液位變送器測量準(zhǔn)確,而五效加熱器液位變送器液位出現(xiàn)異常波動,一效至五效加熱器工藝參數(shù)如表1所示。從液位變送器測量原理可以得出,與液位測量有關(guān)的工藝參數(shù)有壓力、溫度、密度及被測介質(zhì)等。

  在一定工況下,被測介質(zhì)及其密度是不變的。它們對液位測量沒有影響。從表1中可以看出,一效至五效加熱器溫度逐漸降低,絕對壓力逐漸減小。為了測定壓力、溫度對變送器產(chǎn)生的影響,在設(shè)備檢修是,對液位變送器進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。 1)對新拆下來的液位變送器在量程范圍內(nèi),采用精密數(shù)字壓力計進(jìn)行標(biāo)定,標(biāo)定結(jié)果顯示:變送器零點(diǎn)產(chǎn)生漂移,線性變壞。變送器輸入、輸出關(guān)系見圖2.
液位變送器輸入輸出關(guān)系示意圖
2)調(diào)整變送器零點(diǎn),在量程范圍內(nèi)重新標(biāo)定,是變送器精度合格,線性良好。標(biāo)定結(jié)果顯示可以達(dá)到上述要求。
3)把變送器正負(fù)壓膜盒同時浸入溫度為90℃熱水中,檢查輸入、輸出情況。發(fā)現(xiàn)變送器精度、線性未變。
4) 把變送器正負(fù)壓膜盒同時抽負(fù)壓,并把負(fù)壓膜盒的絕對壓力保持在40kpa,正壓膜盒的絕對壓力在變送器測量差壓范圍內(nèi)變化。試驗(yàn)結(jié)果表明,變送器零點(diǎn)產(chǎn)生漂移,但測量精度合格。使負(fù)壓膜盒的絕對壓力保持在10kpa,正壓膜盒的絕對壓力在變送器測量范圍內(nèi)變化。試驗(yàn)結(jié)果表明,變送器零點(diǎn)產(chǎn)生較大漂移,線性變壞,已無法正常使用。其輸入、輸出關(guān)系見圖3.

  綜合上訴試驗(yàn)可以得出:影響液位變送器的主要工藝參數(shù)是絕對壓力。液位變送器差壓檢測式通過正負(fù)壓膜盒及毛細(xì)管導(dǎo)壓硅油傳導(dǎo)的,變送器正負(fù)壓膜盒安裝在設(shè)備上,長期處于絕壓10kpa的負(fù)壓狀態(tài),較高的負(fù)壓極大地降低了導(dǎo)壓硅油的溫限,并使膜盒內(nèi)導(dǎo)壓硅油部分裂解,形成較原硅油閃點(diǎn)降低的輕組份和閃點(diǎn)身高的重組份,輕組份在負(fù)壓較高,溫度較低時蒸發(fā),使導(dǎo)壓硅油無法正常導(dǎo)壓,造成變送器零點(diǎn)漂移,性能下降,無法在負(fù)壓較高的情況下使用。
5結(jié)論

  1. 雙法蘭差壓變送器不適用于負(fù)壓較高的工況下測量液位。如在此工況下長期使用,將導(dǎo)致變送器零點(diǎn)漂移,性能下降,直至無法正常測量。
  2. 在設(shè)計和生產(chǎn)過沖中,如需在較高負(fù)壓下測量液位,應(yīng)尋找新型液位計代替雙法蘭差壓變送器。

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