1、引言
差壓變送器廣泛應用在化工、鋼鐵、造紙、食品、醫藥生產中,用于測量壓力、差壓、液位和流量。隨著企業自動化水平的不斷提高, 差壓變送器的應用范圍越來越廣泛,生產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,使得出現的問題不能迅速解決,一定程度上影響了生產的正常進行,甚至危及生產安全, 因此對現場儀表維護人員的技術水平提出了更高要求。本文主要講述差壓變送器在運行中的故障檢查、分析及處理。
2、差壓變送器測量類型
來自雙側導壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側隔離膜片上, 通過膜片內的密封液傳導至測量元件上, 測量元件將測得的差壓信號轉換為與之對應的電信號傳遞給轉換器, 經過放大等處理變為標準電信號輸出。差壓變送器的幾種典型應用測量方式:(1)節流元件相結合,利用節流元件的前后產生的差壓值測量液體流量,如圖1 所示。(2)利用液
體自身重力產生的壓力差,測量液體的高度,如圖2所示。(3)直接測量不同管道、罐體液體的壓力差值,如圖3 所示。
3、變送器投運前的檢查
由于現場差壓變送器的故障主要是變送器本身故障如零點漂移、膜盒漏油和配套設備故障如導壓管接頭、閥門等處堵塞和泄漏等,現場很少對儀表量程范圍內進行逐點校驗, 而是檢查它的零點和輸出電流的變化趨勢及輸出電流大小和被測介質作用于膜盒產生的差壓△P 成正比的原則進行檢查。
3.1 零點檢查
投運前例行檢查和當無被測介質或停運時,變送器有指示。關閉三閥組的正(負)壓閥,打開平衡閥,關閉負(正)壓閥,此時,差壓變送器正、負壓室所受靜壓力相等, 即差壓△P=P+-P-=0 式中,P+為正壓室所受壓力;P-為負壓室所受壓力。此時,差壓變送器輸出電流應為4mA。如不為4mA,可用螺絲刀調節變送器銘牌后面的零位定位器,順時針調節,變送器輸出電流上升;逆時針調節變送器輸出電流下降,直至調到4mA 為止。
3.2 變化趨勢檢查
零點檢查以后,各閥門恢復到原來開表狀態,即打開正壓閥,關閉平衡閥,打開負壓閥。稍開負壓閥側排污閥或差壓變送器負壓室的泄放螺釘。由于負壓側壓力閥壓力變低,差壓△P=P+-P-變大,變送器輸出電流有上升趨勢或達zui大或超zui大滿量程電流(20mADC)。
若打開正壓側排污閥或差壓變送器的正壓室泄放螺釘,由于正壓側壓力變低,差壓△P=P+-P-變小,甚至為負值, 變送器輸出電流有下降趨勢或達零點(4mADC),或達零點以下(即小于4mA)。若差壓變送器無上述的正常變化趨勢,則儀表本身有問題。需處理后,方可正常運行。
4、典型故障的檢查、分析及處理
4.1 膜盒卡澀
故障現象: 差壓變送器輸出不變化或變化很小及緩慢。
故障分析: 差壓變送器的膜盒被測量介質結晶或其他異物卡住,使膜盒傳遞位移縮小,致使差壓變送器的輸出不變化或變化很小及緩慢。
故障處理:把差壓變送器的正負壓室排凈后,輕輕敲擊變送器的外殼, 消除膜盒的摩擦力與卡澀現象,使之處于自由狀態。如仍不能解決,可用稍大的力量敲擊。因為這種現象有時是膜盒被測介質的污垢包圍著,使被測介質不能直接作用于膜盒,減弱了膜盒感測介質的靈敏度,使輸出指示增高或減低,因此,要多次排放,把污垢排放干凈。
4.2 膜盒漏油
故障現象:變送器輸出指示越來越低,zui后輸出指示就不隨被測介質參數的變化而變化, 指示接近于0MPa。
故障分析:變送器膜盒漏油,油漏得愈多變送器的輸出愈低,變化范圍隨之減小。如果油漏得太多,變送器輸出就不隨被測介質參數的變化而變化了,僅指示0MPa。
故障處理:調換變送器膜盒或重新充油。
4.3 堵塞
故障現象:輸出值指示偏低(偏高)。打開排污閥或差壓變送器泄放螺釘時,水排出很少或沒有,則說明測壓出口處、一次閥及導壓管和三組閥的正(負)壓閥及進變送器接頭等處有堵塞現象,故障分析: 正壓側堵塞, 變送器輸出電流低或4mA 以下,△P=P+-P-變小;負壓側堵塞,變送器輸出電流偏高或超zui大,△P=P+-P-變大,造成測量不準。
故障處理: 導壓管的堵原因主要是由于測量導壓管不定期排污或測量介質粘稠、帶顆粒物等原因造成,應設法疏通。
4.4 泄漏
故障現象:輸出值指示偏低(偏高)。
故障分析: 差壓變送器的正壓側一次閥、導壓管、三閥組的正壓閥及進變送器正壓室接頭等處有泄漏,則P+變小,造成差壓△P=P+- P-變小,變送器輸出電流偏低或4mA 以下。差壓變送器的負壓側一次閥、導壓管、三閥組的負壓閥及進變送器負壓室接頭等處有泄漏,則P-變小,造成差壓△P=P+-P-變大,變送器輸出電流偏高或超過20mA。
故障處理:處理好泄漏點,儀表才能正常運行。
4.5 平衡閥內漏
故障現象:變送器輸出指示偏低。
故障分析:與差壓變送器相匹配的平衡閥內漏,就會平衡變送器的部分正負壓差, 相當于變送器測量范圍增大,使變送器輸出指示偏低。如果平衡閥內漏嚴重,則變送器輸出指示就可能為0MPa 了。故障處理:更換平衡閥。
4.6 導壓管接反
高低引壓管接反,變送器輸出電流低或4mA 以下,此故障是在安裝新表時常發生的錯誤,此故障不易察覺。
故障現象:當開表投運時,差壓變送器的輸出不但不上升,反而跑零下。
故障分析: 正負壓室引壓管接反或被測介質反流。
故障處理:處理高低壓導壓管接反的問題,對于以往的變送器來說是比較困難的,需要重新安裝,特別對于正在投運的工藝裝置和裝有保溫伴熱的儀表系統,更是一件麻煩的事情。但對于智能變送器來說, 處理高低壓導管接錯的辦法就比較簡單, 可以有多種方法。例如: 橫河EJA 系列變送器處理導壓臂接反的方法有兩種:(1)改變檢測部件和傳送部件間的相對位置和導壓管接口。EJA 系列變送器的高壓導口和低壓導口各有兩個,它們是可以互換的。若前面一個導口接導壓管,則后面一個導口接排液放空堵頭,因此,只要將檢測部件和傳送部件的相對位置轉動180°,并把導壓口改在另一個即可。(2)EJA 還可以用軟件的方法,在參數選擇頁“D45:H/ LU SWAP" 中, 若選擇“NORMAL",則右側為高壓導口,左側為低壓導口;若選擇“REVERES",則高低壓導口相反。
不過這種方法不能改變膜盒組件上的“H"和“L"標牌,所以在使用時應注意:原先“H"是代表高壓側,“L"是低壓側,而現在正好相反。
4.7 差壓變送器開表后無指示
故障現象: 測量蒸汽流量的差壓變送器開表后無指示,過了好久,流量指示才慢慢升起來。
故障分析:開表未按操作程序操作,將隔離液冷凝水全部沖跑,高壓蒸汽引進變送器膜盒內,影響變送器正常工作。通常在高壓蒸汽或有腐蝕性介質的系統, 為防止變送器膜盒被損壞, 一般均沖有隔離液,對于蒸汽系統而言,隔離液就是冷凝水,當差壓變送器的三閥組上平衡閥被打開后, 若同時打開了三閥組上高壓側和低壓側的截止閥, 引壓管內原已
存在的冷凝液會因差壓的作用而被沖入蒸汽管道,造成導壓管內冷凝水的流失,導致儀表運行不準,甚至會使高溫蒸汽進入變送器膜盒, 變送器的溫度太高,會降低儀的使用壽命,甚至導致變送器*性損壞。
故障處理: 對這一類系統開表一定要按正確的操作步驟進行。如果由于錯誤操作使正、負導壓管內冷凝水已經流失,需將三閥組的正、負壓閥關閉,平衡閥打開,待冷凝水充滿正、負導壓管及冷凝罐后,再投運。投運順序為:打開正壓閥,關閉平衡閥,打開負壓閥,變送器投入正常運行。