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技術(shù)文章
差壓變送器典型故障分析
閱讀次數(shù):572 發(fā)布時間:2019/5/13 13:43:41
摘要:差壓變送器是測量變送器兩端壓力之差的變送器。測鼉介質(zhì)正負(fù)兩端的壓力差,轉(zhuǎn)化成可以反應(yīng)壓力差的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(4-20mA),F(xiàn)著重介紹差壓變送器的工作原理,對差壓變送器實際應(yīng)用中導(dǎo)致除氧器液位調(diào)節(jié)器指示波動的故障逬行分析處理,消除了故障癥結(jié)。
1引言
差壓變送器主要用于測量液體、氣體或蒸汽的差壓、壓力、液位和密度,然后將其轉(zhuǎn)換成模擬信號或數(shù)字信號輸出。差壓變送器由膜盒組件和智能轉(zhuǎn)換部件組成。其原理如圖1所示。
2工作原理
在膜盒組件中,硅諧振式傳感器上的兩個H型諧振梁分別將差壓信號轉(zhuǎn)換成頻率信號,然后用頻率差分技術(shù)將兩頻差信號輸出到脈沖計數(shù)器計數(shù),經(jīng)特性修正后送微處理器。特性修正存儲器的功能是存放單晶硅諧振梁在制造過程中采集的數(shù)據(jù),以便根據(jù)變送器工作時所處的條件對諧振信號進行修正。
智能轉(zhuǎn)換部件的功能是將傳感器的信號經(jīng)微處理器處理后,由D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于測量信號的4~20mA模擬信號,或由丨/〇接口部件轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,此信號疊加在4~20mA模擬信號上,并和模擬信號一起傳送出去。由于數(shù)字信號是以正弦波的形式出現(xiàn)的,數(shù)字的不同只是頻率的差異,所以數(shù)字信號的平均值為0,對4~20mA模擬信號不起影響。轉(zhuǎn)換部件中的存儲器是存放變送器輸入輸出關(guān)系及在組態(tài)過程中的各種信息,如位號、測量范圍、阻尼時間、輸出方式、工程單位等。所以在實際應(yīng)用中,差壓變送器廳的是對節(jié)流元件的推力或在節(jié)流元件前后形成的差壓,根據(jù)流體流量與節(jié)流元件前后差壓平方根成正比,最終將差壓信號開方運算后得到流量信號。
3案例
河南煤業(yè)集團中原大化集團公司蒸汽動力廠130t/h循環(huán)流化床鍋爐脫鹽水總管流量,采用孔板節(jié)流裝置和差壓變送器配套測量。其安裝示意圖如圖2所示。
2014年12月23日,工藝反映脫鹽水總管流量表指示波動,現(xiàn)場檢查引壓管路無跑冒滴漏現(xiàn)象,保溫?zé)o破損,伴熱無泄漏,現(xiàn)場與主控室指示一致。按照檢查步驟H1,首先確認(rèn)變送器工作狀態(tài):①零點檢查。關(guān)閉正負(fù)壓截止閥,打開平衡閥,此時變送器輸出指示0%。②變化趨勢檢查。零點檢查后,各閥恢復(fù)原來開表狀態(tài),打開負(fù)壓室排氣排污閥,此時變送器指示滿量程,若只打開正壓室排污閥,則輸出最小。
通過以上步驟可以確認(rèn),導(dǎo)壓管路以及各閥門無堵塞、內(nèi)漏現(xiàn)象,變送器電氣測量回路也無任何問題。
在3#爐除氧器給水熱力控制系統(tǒng)中,脫鹽水總管流量表用來測量來自尿素廠的脫鹽水流量,其簡單工藝流程見圖3所示。
來自尿素廠的脫鹽水供給除氧器。除氧器液位調(diào)節(jié)器LIC-751〇2調(diào)節(jié)除氧器液位控制調(diào)節(jié)閥LV-751〇2的開度來控制脫鹽水的流量,PIT-75103、LIT-75102對除氧器壓力、液位進行實時監(jiān)測。由圖3可知,當(dāng)除氧器液位LIT-75102波動、除氧器液位調(diào)節(jié)器L1C-75102的PID參數(shù)⑴設(shè)置不合理都會引起LV-75102波動,從而使PIT-75108指示忽高忽低,同樣除氧器壓力PIT-75103實測值的高低變化也會造成脫鹽水總管流量表的指示波動。經(jīng)與工藝人員配合檢查,確認(rèn)LIT-75102、PIT-75103指示穩(wěn)定,現(xiàn)場LV-75102閥位開度穩(wěn)定,可以排除儀表控制系統(tǒng)波動造成脫鹽水總管流量表波動的可能性。
工藝方面,排除幾乎所有問題的可能性,但是卻忽略了引壓管路中工藝介質(zhì)的工作狀況。當(dāng)引壓管中的除鹽水在伴熱溫度較高的情況下,會汽化產(chǎn)生氣泡,冒出的氣泡因浮力作用上升而破裂,從而對所測壓力產(chǎn)生擾動,如果是伴熱溫度恒定的話,這一干擾性呈規(guī)律性的存在,而這—過程將導(dǎo)致變送器輸出的波動,具體分析如圖4。
在這里,假設(shè)只有一個氣泡,很顯然,P1>P2,而當(dāng)氣泡上升到引壓管頂端并消失后,h=0,此時,P1=P2,整個變化過程周而復(fù)始的進行,最終導(dǎo)致脫鹽水總管流量表指示波動。
為驗證這一推理的合理性,需找出導(dǎo)壓管中介質(zhì)溫度過高的原因并設(shè)法排除,若伴熱管、導(dǎo)壓管距離太近,則會導(dǎo)致導(dǎo)壓管溫度過高,設(shè)法用石棉板將伴熱管與導(dǎo)壓管有效隔離開;查看伴熱(低壓蒸汽)壓力低、溫度高,檢查發(fā)現(xiàn)疏水閥旁路處于直通狀態(tài),疏水閥沒有工作,將旁路閥關(guān)閉疏水閥投用后,脫鹽水總管流量表指示逐漸趨于穩(wěn)定,癥結(jié)得以消除。其實,造成差壓變送器波動的原因還有很多,例如隔離柵故障、閥門定位器故障、環(huán)境震動都有可能影響差壓別生氣指示波動。
4結(jié)束語
在實際應(yīng)用中,不但要基于工作原理解析的基礎(chǔ)上憑豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗快速判斷,還需要有科學(xué)、邏輯、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鏊悸,只有這樣才能在現(xiàn)場儀表維護工作中以不變應(yīng)萬變。