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雙法蘭差壓變送器的典型故障處理

摘要   針對(duì)智能雙法蘭差壓變送器的具體應(yīng)用情況，介紹了其典型故障的詳細(xì)處理方法。實(shí)踐證明：只有正確運(yùn)用和維護(hù)，才能保證儀表的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

基于微處理器的現(xiàn)場(chǎng)智能變送器與常規(guī)變送器相比，具有精度高、可靠性高、穩(wěn)定性好、測(cè)量范圍寬、量程比大等特點(diǎn)。既有與具有相同通信協(xié)議的DCS系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)通信控制器、設(shè)定器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信功能，又有對(duì)智能變送器的各種參數(shù)進(jìn)行修改、設(shè)定、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)式、入機(jī)對(duì)話、在線監(jiān)測(cè)等功能。和所有智能儀表一樣，智能變送器還具有較為完善的自診斷功能。

1 智能雙法蘭差壓變送器的典型故障

            智能雙法蘭差壓變送器是日本橫河電機(jī)有限公司的產(chǎn)品，在撫順石油一廠，該產(chǎn)品被大量的用于塔、罐、容器的液位測(cè)量。在使用過(guò)程中，由于使用方法不當(dāng)而造成了較多的故障，嚴(yán)重影響了儀表的正常使用。作者對(duì)實(shí)際故障做了大量的分析研究，發(fā)現(xiàn)其故障主要有以下三類：

①     測(cè)量超限造成的無(wú)顯示值。

②     與安全柵不配套，造成回路無(wú)測(cè)量信號(hào)或信號(hào)偏低。

③     與DCS無(wú)法通信。

 2 典型故障的處理方法

 2.1 對(duì)測(cè)量超限的處理方法

通過(guò)研究分析，發(fā)現(xiàn)此類故障通常與以下因素有關(guān)：

①     儀表操作使用不當(dāng)

以撫順石油一廠酮苯裝置C－101液位控制系統(tǒng)（LICA-1201）為例，如圖1所示，由于儀表始終在高液位（100％以上）運(yùn)行，或儀表始終在低液位（5％以下）運(yùn)行，都有可能使儀表指示為超限。因此，要求工藝操作人員應(yīng)能根據(jù)工藝流程及工藝控制要求正確判斷出是儀表故障還是工藝操作不當(dāng)。所以，需要工藝人員和儀表維護(hù)人員密切配合，保證工藝介質(zhì)在儀表所能測(cè)量范圍內(nèi)，避免使操作人員誤認(rèn)為儀表故障。

              圖1  C-101 液位控制系統(tǒng)工藝圖

②儀表量程選擇不當(dāng)

  在對(duì)該廠酮苯裝置中EJA智能雙法蘭變送器測(cè)量量程檢查時(shí)，均發(fā)現(xiàn)變送器量程存在設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤，如對(duì)LICA-1201等變送器在DCS工程師站上檢查它們的量程時(shí)，發(fā)現(xiàn)雙法蘭量程無(wú)遷移，這是造成儀表測(cè)量不準(zhǔn)及超限的重要原因，如圖2所示。

                    圖2 塔101  量程計(jì)算參數(shù)圖

原設(shè)計(jì)采用量程為0~19.71kPa，無(wú)量程遷移，因此測(cè)量結(jié)果在儀表量程之外，出現(xiàn)測(cè)量超限情況。實(shí)際上對(duì)此臺(tái)儀表應(yīng)按下面的方法進(jìn)行量程計(jì)算：

已知：儀表可測(cè)范圍 ，介質(zhì)比重 ，毛細(xì)管硅油比重 。

求儀表量程。

求解方法：儀表的量程是指當(dāng)液位由zui低升到zui高時(shí)，液面計(jì)上所受的壓力，故量程 為：

當(dāng)液面zui低時(shí)，液面計(jì)正、負(fù)壓室的受力為：

液面計(jì)遷移量為：

       ＝－2.65 ＝－2.65×1.07×9.81

       ＝－27.82kPa

P₊>P_－，故為負(fù)遷移。

按上述計(jì)算修改量程后，儀表運(yùn)行即正常。因此，只有按正確的計(jì)算方法及引用遷移量來(lái)進(jìn)行計(jì)算才能保證儀表量程的準(zhǔn)確。

2.2 安全柵不配套造成儀表無(wú)輸出及測(cè)量不準(zhǔn)

   由于智能變送器要求使用與之配套的安全柵，當(dāng)用了未取得與智能變送器配套許可證的安全柵后，大部分都會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，其主要故障有：

   ①安全柵電壓降過(guò)大，整個(gè)回路電壓低于16.4V，變送器供電不足，回路無(wú)法工作，如圖3所示。

           圖3  EJA智能變送器供電電壓與負(fù)載電阻之間的關(guān)系

   虛線區(qū)表示儀表可正常工作的范圍，外部電阻應(yīng)在250 ~600 之間。有時(shí)測(cè)量回路電阻>700 ，因此造成測(cè)量偏差，甚至變送器無(wú)法工作。

   ②安全柵沒(méi)有本安接地，造成大的共模干擾信號(hào)，引起智能變送器工作不正常。以酮苯裝置現(xiàn)場(chǎng)使用的P＋F公司的Z787H為例，正確的接法如圖4所示，但發(fā)現(xiàn)有時(shí)安全柵未接地，使得變送器無(wú)輸出。

              圖4  安全柵與智能變送器、DCS的連接法

   ③雖然儀表間有兼容取證，但在應(yīng)該選用變壓器隔離式安全柵的場(chǎng)合下，卻選用了本安型安全柵，使得儀表供電電壓不足、無(wú)獨(dú)立電源供電而形成抗*力差，致使變送器不能正常工作。因此，選擇一臺(tái)經(jīng)過(guò)取證的合適的安全柵也是保證變送器能夠正常工作的必要條件。

 3 與DCS間的通信故障

   一般來(lái)講，可通過(guò)DCS來(lái)完成對(duì)所有智能變送器的管理、組態(tài)、上裝和下載的任務(wù)。在儀表的故障中，大部分故障是由于儀表內(nèi)部參數(shù)設(shè)置不當(dāng)造成的，而在DCS操作站上又是通過(guò)通信方式對(duì)智能變送器進(jìn)行參數(shù)組態(tài)的。因此，它們與DCS的通信是極其重要的。該廠所用EJA變送器大都與CENTUM-CS系統(tǒng)進(jìn)行通信，其ICS操作站可通過(guò)FCS現(xiàn)場(chǎng)控制站和現(xiàn)場(chǎng)智能變送器通信，對(duì)變送器的測(cè)量值、量程范圍、自診斷信息及位號(hào)等進(jìn)行組態(tài)，如圖5所示。在實(shí)際生產(chǎn)中，如果由于變送器與DCS通信發(fā)生故障，就會(huì)給儀表維護(hù)人員檢查儀表參數(shù)、儀表故障帶來(lái)了很多不便，甚至使變送器都無(wú)法正常工作。

                  圖5 DCS與智能變送器通信示意圖

4 結(jié)束語(yǔ)

  智能雙法蘭差壓變送器是較為*的智能儀表，功能強(qiáng)、可靠性高，只要運(yùn)用維護(hù)得當(dāng)，就能夠使它們保持長(zhǎng)期正常運(yùn)行，進(jìn)而有效地保證了整個(gè)控制系統(tǒng)的測(cè)量精度和可靠性