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  發(fā)布時(shí)間:2016-05-26

雙法蘭差壓變送器應(yīng)用問(wèn)題分析

1前言
   雙法蘭差壓變送器具有安裝使用方便,測(cè)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(lái)檢測(cè)密閉容器、儲(chǔ)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(cè)液位,常出現(xiàn)液位異常波動(dòng),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(jiǎn)稱121-6.3)采用雙法蘭差壓變送器進(jìn)行液位測(cè)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(wú)法滿足生產(chǎn)需求。因此液位測(cè)量必須準(zhǔn)確、可靠。121-6.3液位變送器安裝見(jiàn)圖1。
液位變送器安裝示意圖
3測(cè)量原理
  對(duì)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(cè)壓膜片、填充導(dǎo)壓硅油的遠(yuǎn)傳壓力毛細(xì)管、差動(dòng)電容式敏感測(cè)壓元件及電子放大器組成。液位變送器就是通過(guò)變送器正負(fù)壓側(cè)磨合檢測(cè)五效加熱器內(nèi)液面上、下壓強(qiáng),再通過(guò)毛細(xì)管傳至差動(dòng)電容式敏感測(cè)壓元件,檢測(cè)出液位差壓變化,實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量。
4存在的問(wèn)題及原因分析
4.1存在的問(wèn)題
  液位變送器自裝置投產(chǎn)以來(lái),多次出現(xiàn)異常波動(dòng),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(cè)量。這4臺(tái)液位變送器自裝置投產(chǎn)以來(lái),液位控制趨勢(shì)平滑,工藝操作情況較好。為此,通過(guò)對(duì)液位變送器進(jìn)行試驗(yàn)找出液位變送器異常波動(dòng)的原因,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
4.2異常波動(dòng)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(cè)量準(zhǔn)確,而五效加熱器液位變送器液位出現(xiàn)異常波動(dòng),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(cè)量原理可以得出,與液位測(cè)量有關(guān)的工藝參數(shù)有壓力、溫度、密度及被測(cè)介質(zhì)等。

  在一定工況下,被測(cè)介質(zhì)及其密度是不變的。它們對(duì)液位測(cè)量沒(méi)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(duì)壓力逐漸減小。為了測(cè)定壓力、溫度對(duì)變送器產(chǎn)生的影響,在設(shè)備檢修是,對(duì)液位變送器進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。 1)對(duì)新拆下來(lái)的液位變送器在量程范圍內(nèi),采用精密數(shù)字壓力計(jì)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(jiàn)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(shí)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(shí)抽負(fù)壓,并把負(fù)壓膜盒的絕對(duì)壓力保持在40kpa,正壓膜盒的絕對(duì)壓力在變送器測(cè)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(cè)量精度合格。使負(fù)壓膜盒的絕對(duì)壓力保持在10kpa,正壓膜盒的絕對(duì)壓力在變送器測(cè)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(wú)法正常使用。其輸入、輸出關(guān)系見(jiàn)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(duì)壓力。液位變送器差壓檢測(cè)式通過(guò)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(zhǎng)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(shí)蒸發(fā),使導(dǎo)壓硅油無(wú)法正常導(dǎo)壓,造成變送器零點(diǎn)漂移,性能下降,無(wú)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(cè)量液位。如在此工況下長(zhǎng)期使用,將導(dǎo)致變送器零點(diǎn)漂移,性能下降,直至無(wú)法正常測(cè)量。
  2. 在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)沖中,如需在較高負(fù)壓下測(cè)量液位,應(yīng)尋找新型液位計(jì)代替雙法蘭差壓變送器。

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