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双法兰差压变送器应用问题分析
发布时间:2016-05-26

1前言
   双法兰差压变送器具有技术先进,安装使用方便,测量精度高,维护量小和防爆等优点。广泛应用于石油、化工、造纸和医药等行业,用来检测密闭容器、储罐的液位或流体差压、密度等。在负压较高的工况下,用双法兰差压变送器测液位,常出现液位异常波动,影响生产正常进行。
2工艺状况
  在大庆石化公司腈纶厂回收装置溶剂蒸发区中,五效加热器121-6.3(以下简称121-6.3)采用双法兰差压变送器进行液位测量,控制调节阀进料量,维持121-6.3液位恒定。液位偏高,容易造成跑料等生产事故;液位偏低,处理量不够,无法满足生产需求。因此液位测量必须准确、可靠。121-6.3液位变送器安装见图1。
液位变送器安装示意图
3测量原理
  对于容器内的液体,其差压与介质的液位、密度之间存在如下关系:△P=ρgh
  在一定的工况下,介质密度ρ近似为一常数。双法兰差压变送器由与工艺介质接触的铭感测压膜片、填充导压硅油的远传压力毛细管、差动电容式敏感测压元件及电子放大器组成。液位变送器就是通过变送器正负压侧磨合检测五效加热器内液面上、下压强,再通过毛细管传至差动电容式敏感测压元件,检测出液位差压变化,实现液位测量。
4存在的问题及原因分析
4.1存在的问题
  液位变送器自装置投产以来,多次出现异常波动,液位控制不稳,影响生产正常进行。另外,在蒸发区的一效至四效蒸发加热器也采用双法兰差压变送器进行液位测量。这4台液位变送器自装置投产以来,液位控制趋势平滑,工艺操作情况较好。为此,通过对液位变送器进行试验找出液位变送器异常波动的原因,具有重要的现实意义。
4.2异常波动的原因分析
  相同类型的差压变送器,一效至四效加热器液位变送器测量准确,而五效加热器液位变送器液位出现异常波动,一效至五效加热器工艺参数如表1所示。从液位变送器测量原理可以得出,与液位测量有关的工艺参数有压力、温度、密度及被测介质等。

  在一定工况下,被测介质及其密度是不变的。它们对液位测量没有影响。从表1中可以看出,一效至五效加热坡度逐渐降低,绝对压力逐渐减小。为了测定压力、温度对变送器产生的影响,在设备检修是,对液位变送器进行以下实验。 1)对新拆下来的液位变送器在量程范围内,采用精密数字压力计进行标定,标定结果显示:变送器零点产生漂移,线性变坏。变送器输入、输出关系见图2.
液位变送器输入输出关系示意图
2)调整变送器零点,在量程范围内重新标定,是变送器精度合格,线性良好。标定结果显示可以达到上述要求。
3)把变送器正负压膜盒同时浸入温度为90℃热水中,检查输入、输出情况。发现变送器精度、线性未变。
4) 把变送器正负压膜盒同时抽负压,并把负压膜盒的绝对压力保持在40kpa,正压膜盒的绝对压力在变送器测量差压范围内变化。试验结果表明,变送器零点产生漂移,但测量精度合格。使负压膜盒的绝对压力保持在10kpa,正压膜盒的绝对压力在变送器测量范围内变化。试验结果表明,变送器零点产生较大漂移,线性变坏,已无法正常使用。其输入、输出关系见图3.

  综合上诉试验可以得出:影响液位变送器的主要工艺参数是绝对压力。液位变送器差压检测式通过正负压膜盒及毛细管导压硅油传导的,变送器正负压膜盒安装在设备上,长期处于绝压10kpa的负压状态,较高的负压极大地降低了导压硅油的温限,并使膜盒内导压硅油部分裂解,形成较原硅油闪点降低的轻组份和闪点身高的重组份,轻组份在负压较高,温度较低时蒸发,使导压硅油无法正常导压,造成变送器零点漂移,性能下降,无法在负压较高的情况下使用。
5结论

  1. 双法兰差压变送器不适用于负压较高的工况下测量液位。如在此工况下长期使用,将导致变送器零点漂移,性能下降,直至无法正常测量。
  2. 在设计和生产过冲中,如需在较高负压下测量液位,应寻找新型液位计代替双法兰差压变送器。

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