化工装置差压压力变送器常见故障分析

化工装置差压压力变送器常见故障分析

摘要:石油化工装置中压力、差压变送器的常见故障分析与解决

关键词:压力差压变送器 指示不正常 现象 解决

石油化工装置中的四大参数为压力、液位、流量和温度。而对于压力测量来说,主要选用的是压力变送器,测量差压时选用的是差压变送器。但是差压变送器不单单是用来测量工艺上的差压值是多少的,还可以用来测量容器中的液位,也可以测量管道内的流量。但是在实际的应用过程中,有关压力/差压变送器而反映出工艺参数不正确的现象很多,也很常见,这里结合本人实际工作经验总结出了这些常见故障的现象和排除。

现在大多数的化工装置上都已经采用了智能型的变送器,在这里就以智能型的为主要的解决对象。

1 压力测量常见的故障现象

1.1压力指示不稳,波动较大

在检查工况时参照其他的工艺参数看看有没有什么变化,如果其他工艺的参数如温度、流量、液位也时有波动,那就是因工况变化而引起的压力变化,此时的压力变送器应该是没有问题的;如果其他工艺条件没有没有变化,只是压力指示在波动,那就看此压力显示带不带控制,一般为调节阀,检查调节阀上的定位器的输出是否在恒定,不是恒定,那就要处理阀门问题了,如果恒定,原因那就出在变送器上了。

在现场把变送器的取压关闭,排放打开,查看变送器是否显示零点。如果显示零点,此变送器的测量是没有问题的,就要检查变送器到DCS机柜的电缆,查看分支电缆和主电缆的屏蔽是否完好,这样的现象通常为屏蔽线断或电缆连接处出现虚接及裸露的电缆芯出现氧化导致接触不良所致。屏蔽不好,其所在的环境存在大量的电磁干扰,这样的波动也是比较严重的。

对于蒸汽介质的压力测量如果指示不稳,应当检查导压管中的凝液量,如果还有伴热,检查伴热管的温度及安装距离,是否对导压管中凝液造成影响。温度过高以及伴热管线和导压管安装距离过近都可能导致凝液气化使测量不准及波动。另外查看导压管的长度是否能够保证使其充分冷凝,并减少工艺介质脉动对测量的影响。

1.2没有显示

基本是上可以判断出仪表的电缆松动,出现断路的现象。对于不同的DCS控制系统,在现场电缆断路时,工艺相应点的指示会有不同形式的表现方式。可以根据不同的提示来判断。这样就要从端子柜到现场接线箱和变送器之间的电缆逐点的检查了。

1.3指示不随工艺状况变化

这就要检查压力变送器的依次排除本体到一次取压阀这条管路上什么地方出现堵塞了。

例如在粉料系统的输送过程中的管线上,测量压力的导压管中就有很容易造成死角,使得粉料在导压管中堆积,时间长了就会造成压力传输不过去,使指示不再发生变化了。

1.4指示有较大的偏差

检查变送器的零点是否正确,如果变送器零点漂移,就需要对变送器重新调零;并对变送器进行打压校验检查变送器的输出是否线性完好。

2 差压变送器常见的现象

差压变送器的部分故障现象和压力变送器的类似,处理起来,也是基本相同的。就不再列出了。在这里就只提不一样的故障问题。

对于差压变送器来说,结构上比压力变送器复杂,测量方式上增加了三阀组或五阀组,两根导压管。故障的产生的地方就比压力的要多了一些。

2.1用作差压表的测量

对于这种单存用作差压的测量来讲,故障原因并不复杂。故障现象主要为差压值正负正好相反,以及一直为0差压或者是差压一直最大。

(1)差压值正好相反,原因就是现场的变送器导压管的正负压接反导致。(2)压差一直为为0。查看就地的压力指示表,核对实际的差压是否为零。如果不为零这种现象一般为差压变送器一直未投用,连接变送器的三阀组或者五阀组的正负压的阀门没有打开。如果投用了,单侧取压,查看三阀组的平衡阀是否能够关严,这种情况下如果重新投用后压差显示正常,但是随着时间的推移,压差值就会减小,直到压差为零。这就需要更换阀组了。另一个原因,查看负导压管中是否存在气体液化的可能,正导压管中存在液体气化的可能,这都可能都导致变送器的测量输出为零。(3)压差一直为最大。这种情况完全有可能与上面的情况相反,那就是负导

压管的液体气化或者正导压管的气体液化所致。

(2)和(3)的情况如果测量系统中存在冷凝罐或者隔离罐的,就要检查其中的液体是否存在,如果缺少就需要进行补充了。如果液化现象比较严重的话就需要考虑增加保温伴热,抑制液化。如果气化现象比较严重的话就需要考虑延长导压管或者降低伴热管线的温度以及导压管远离伴热管线。

2.2用作液位变送器的测量

这种应用的故障现象除了和差压表用途的现象外,还要考虑到液位测量取压后的正负迁移量问题。如果迁移量没有与实际安装位置的迁移量相对应,其所测量出的 液位也是不准确的。

如何准确的算出量程关键是确定取压管口的间距,及容器内被测介质的密度。如果有隔离液,就要清楚隔离液的密度。迁移量可以在实际物位为0时进行。

另外如果测量的容器内的气体要考虑到是否有液化或冷凝的可能。如果有单存的导压管连接就需要考虑其冷凝或液化后的液体能够回流到容器内,不至于流进负导压管,对测量造成显示偏小。导压管中所充介质如果随温度的升高而气化,这种情况就需要定期的给引压管内充液。如果仍然不能保证正常的测量,那就需要考虑改变测量方式了,或需用其他方式的测量仪表。

2.3用作流量变送器的测量

对于流量变送器的测量,实际对应的增加了截流元件——孔板。孔板的安装方式,取压口的方向位置,介质的特性都可能影响到变送器的测量结果。

对于工艺反应的测量不准确,现场检查变送器的阀组,导压管内的介质相位。测量气体的流量,变送器一般安装在取压口的高处,为了便于使被测气体在出现冷凝后能够回流到工艺管线中。

测量液体的流量,变送器一般安装在取压口的下方,为了使被测液体能够充满导压管。

而对于蒸汽测量时要考虑到变送器在取压口的下方,有必要的话还要增加冷凝罐。就是为了保证导压管内能够充满冷凝液。但是如果工艺反应测量不准的情况下,不能随便对导压管排凝,因为这样很容易让凝液流失,投用仪表后就不能及时建立起凝液的液位,那就意味着有一段时间是测量不准的。也不能轻易的打开的平衡阀,这样正压侧的压力比负压侧的高,也会将凝液推到蒸汽管线中,直到压力平衡为止,这样再次投用的变送器也是有段时间不能正常测量的。

结语

对于变送器的本身来说出问题还是很少,问题都是围绕着变送器出现的。对于大部分的问题都能解决,但是本事所从事的装置毕竟有限,仍然会有遇不见的问题,还有同样的问题的可能会有更好的解决方法,希望广大的同行能够进行交流,共同提高我们处理此类问题的水平。

参考文献

[1] 王森,朱炳兴.《仪表工试题集》上册.北京:化学工业出版社,2001.

[2] 左国庆,明赐东《.自动化仪表故障处理实例》.北京:化学工业出版社,2003.

[3] 乐嘉谦.《仪表工手册》第二版.北京:化学工业出版社,2004.

作者简介:赵东奎; 男;助理工程师.工作单位:天津联维乙烯工程有限公司.