變送器現(xiàn)場(chǎng)故障原因分析與處理

管 軍 佟志權(quán) 戴 笠 孫 建 姚建平 徐江均 王衍剛

(浙江中控自動(dòng)化儀表有限公司，杭州 310052)

在流程工業(yè)中變送器的應(yīng)用是屬于量大面廣的產(chǎn)品，對(duì)于變送器的現(xiàn)場(chǎng)故障排查和異常情況處理，是儀表工在日常檢維修中的必備技能。引起變送器現(xiàn)場(chǎng)故障的因素很多，這就需要儀表技術(shù)人員要有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。由于工作需要，筆者到過(guò)一些工況現(xiàn)場(chǎng)，處理過(guò)各類(lèi)變送器的現(xiàn)場(chǎng)故障，現(xiàn)就其典型應(yīng)用中的故障現(xiàn)象、排查方法和解決措施進(jìn)行說(shuō)明。

1 電廠(chǎng)給水流量異常①

青海某電廠(chǎng)建設(shè)有兩個(gè)相同的水塔，塔上各有一只汽包。泵房總給水流量分成兩路，分別給這兩個(gè)水塔供水。每個(gè)水塔的給水管在汽包下方約3m處裝有垂直孔板流量計(jì)，孔板上均引出兩組差壓引壓管，分別接兩個(gè)CXT差壓變送器(量程0～100kPa)。汽包和蓄熱器的安裝如圖1所示。

圖1 某電廠(chǎng)汽包和蓄熱器的安裝示意圖

系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，用戶(hù)發(fā)現(xiàn)1號(hào)塔的給水流量正常，但是2號(hào)塔的給水流量嚴(yán)重偏小，甚至有時(shí)處于流量時(shí)有時(shí)無(wú)的狀態(tài)。

檢查水塔頂部?jī)芍涣髁孔兯推?FT2和FT4)的安裝位置，先對(duì)兩只流量變送器同時(shí)進(jìn)行零點(diǎn)對(duì)比：均關(guān)閉三閥組，打開(kāi)排泄閥，兩只變送器顯示為0.00%，確認(rèn)變送器的零點(diǎn)正常，而且一致。但是當(dāng)給水閥門(mén)開(kāi)度設(shè)為50%時(shí)，變送器顯示仍然為0.00%；當(dāng)給水閥門(mén)開(kāi)度設(shè)為100%時(shí)，發(fā)現(xiàn)流量增大，變送器的百分比示值也在增大，趨勢(shì)一致，但是流量示值穩(wěn)定后，DCS端的計(jì)算值仍然比理論值約小一半兒。

用戶(hù)確認(rèn)DCS端的計(jì)算正常，1號(hào)塔和2號(hào)塔的程序也一致。DCS端的開(kāi)方切除量為5.00%，相當(dāng)于線(xiàn)性切除量為0.25%，因此該切除量對(duì)測(cè)量幾乎沒(méi)什么影響。為此，將2號(hào)塔的一只流量變送器FT2拆下，安裝到1號(hào)塔相同的工位FT3處，再次進(jìn)行檢驗(yàn)。打開(kāi)給水閥門(mén)，發(fā)現(xiàn)新安裝的原2號(hào)塔流量變送器和1號(hào)塔流量變送器示值一致，趨勢(shì)一致，測(cè)量正常。

由此可以判斷2號(hào)塔的流量變送器本身是正常的。出現(xiàn)此故障，壓力損失是直接原因，因此建議用戶(hù)對(duì)孔板規(guī)格、引壓管安裝及排污閥是否緊閉等進(jìn)行進(jìn)一步檢查。后經(jīng)孔板制造廠(chǎng)確認(rèn)為該工位供水壓力未達(dá)到設(shè)計(jì)壓力所致。

2 汽包液位變送器示值異常

浙江某用戶(hù)在汽包液位對(duì)稱(chēng)裝有兩只CXT差壓變送器(LT1LT3)(圖1)，量程-0.98～0.00kPa。在施工過(guò)程中，用戶(hù)將LT1的正負(fù)壓管接反，而且自行進(jìn)行了量程修改。

用戶(hù)技術(shù)人員告知，LT3 CXT差壓變送器的示值正常，但LT1的示值偏差很大。

首先，將三閥組關(guān)閉，將該LT1 CXT變送器的排泄閥打開(kāi)，CXT變送器正負(fù)壓側(cè)均通大氣，此時(shí)差壓應(yīng)為0kPa，顯示100%，與汽包滿(mǎn)液位時(shí)變送器輸出理論值相符，CXT變送器工作正常。

當(dāng)打開(kāi)三閥組，進(jìn)行排氣操作后，將排泄閥關(guān)閉。此時(shí)，該CXT變送器處于正常測(cè)量狀態(tài)，示值為22%。另一側(cè)液位變送器的示值為80%。對(duì)比之下，存在問(wèn)題。為此，用X207手操器讀取CXT變送器的內(nèi)部參數(shù)發(fā)現(xiàn)，其量程為0.0～9.8kPa。判斷為用戶(hù)將量程設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致，于是將量程改為9.8～0.0kPa，該CXT變送器的示值顯示為78%，基本與另一側(cè)的80%相符?？紤]到汽包液位開(kāi)孔差異及汽包放置水平位置等因素，該誤差用戶(hù)可接受，此工位問(wèn)題排除。

當(dāng)液位變送器引壓管反向之后，可以通過(guò)修改量程的方式將輸出調(diào)整為正常值，但必須掌握量程修改的方法，即差壓為0對(duì)應(yīng)汽包液位最高，差壓絕對(duì)值的最大值對(duì)應(yīng)汽包液位最低。

3 化工廠(chǎng)儲(chǔ)液罐液位變送器異常波動(dòng)

遼寧某化工廠(chǎng)建有10只儲(chǔ)液罐，每只儲(chǔ)液罐安裝一只CXT液位變送器，儲(chǔ)液罐為敞口罐，用戶(hù)以水作為介質(zhì)進(jìn)行設(shè)備調(diào)試。

在開(kāi)車(chē)前的調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，除一只CXT液位變送器輸出正常外，其他9只液位變送器的輸出信號(hào)均存在著較大幅度的波動(dòng)。

在用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)排查，確認(rèn)用戶(hù)使用的都是同型號(hào)的CXT液位變送器，在觀(guān)察的時(shí)間點(diǎn)各變送器輸出都穩(wěn)定。但在控制室的DCS對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)上能看到變化趨勢(shì)，而且變化趨勢(shì)與日照強(qiáng)度成正相關(guān)。與該廠(chǎng)的相關(guān)儀表技術(shù)人員進(jìn)行溝通后了解到，液位變送器安裝時(shí)，在變送器前端的直管段上安裝的閥是關(guān)閉的，灌液后才打開(kāi)，其中一只在前期灌過(guò)水，閥是開(kāi)著的。也就是說(shuō)用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)有9只液位變送器安裝時(shí)直管段內(nèi)部是充滿(mǎn)空氣的，在調(diào)試時(shí)先灌水后開(kāi)閥，空氣被水封在直管段內(nèi)無(wú)法排出。該部分的空氣對(duì)氣溫敏感，不斷地處于熱漲冷縮過(guò)程中，變送器感應(yīng)到的壓力一直在變化，從而造成了變送器輸出的異常。將變送器拆開(kāi)，通過(guò)排水方式將直管段內(nèi)的空氣排出。處理后，所有變送器的輸出維持正常。

變送器使用中必須要注意將引壓管內(nèi)的空氣排出，否則將造成輸出的不穩(wěn)定。

4 流量測(cè)量不準(zhǔn)

江蘇某用戶(hù)將CJT差壓變送器用于流量測(cè)量，差壓變送器都配有三閥組。但實(shí)際工況中發(fā)現(xiàn)該CJT差壓變送器的流量測(cè)量不準(zhǔn)確。

在排查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，三閥組與CJT變送器的結(jié)合面的四氟密封圈、三閥組引壓管的M20mm×1.5mm的活套螺母內(nèi)的四氟密封圈存在著泄漏的情況。更換四氟密封圈再試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)只要進(jìn)行一次用力鎖緊的安裝后，再次拆裝，該處的密封性就大幅下降，產(chǎn)生泄漏。而四氟墊明顯已經(jīng)變形，且發(fā)硬。更換新四氟墊之后，CJT變送器輸出正常，流量準(zhǔn)確。

四氟的工作溫度范圍寬且耐腐蝕，是工業(yè)上常用的密封材料。其內(nèi)部為疏松結(jié)構(gòu)，且材質(zhì)較硬、彈性較差，因此被擠壓變形后，會(huì)失去大部分的彈性，因此四氟密封圈為一次性用品，若有拆裝即需更換。

5 結(jié)束語(yǔ)

要使變送器在流程工業(yè)中發(fā)揮應(yīng)有的作用，相關(guān)的儀表技術(shù)人員必須要有處理相關(guān)工況的經(jīng)驗(yàn)，筆者列舉了4個(gè)案例可供參考。總結(jié)處理變送器現(xiàn)場(chǎng)故障的基本步驟：首先考慮現(xiàn)場(chǎng)因素，然后分析變送器的設(shè)置因素，最后考慮變送器本身的質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)對(duì)變送器問(wèn)題的排查可以發(fā)現(xiàn)，要使變送器發(fā)揮較好的作用，首先要對(duì)工藝過(guò)程有充分的了解，并且抓住壓力變送器測(cè)量壓力的本質(zhì)，就能層層剝離表象，找到問(wèn)題的根源。