KIMO凱茂壓力變送器的故障處理及注意事項

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差壓變送器故障診斷

變送器在測量過程中，常常會出現(xiàn)一些故障，故障的及時判定分析和處理，對正在進(jìn)行了生產(chǎn)來說至關(guān)重要的。我們根據(jù)日常維護(hù)中的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納了一些判定分析方法和分析流程。

(1)調(diào)查法。回顧故障發(fā)生前的打火、冒煙、異味、供電變化、雷擊、潮濕、誤操作、誤維修。

(2)直觀法。觀察回路的外部損傷、導(dǎo)壓管的泄漏，回路的過熱，供電開關(guān)狀態(tài)等。

(3)檢測法。

·.斷路檢測：將懷疑有故障的部分與其它部分分開來，查看故障是否消失，如果消失，則確定故障所在，否則可進(jìn)行下一步查找，如：智能差壓變送器不能正常Hart遠(yuǎn)程通訊，可將電源從儀表本體上斷開，用現(xiàn)場另加電源的方法為變送器通電進(jìn)行通訊，以查看是否電纜是否疊加約2kHz的電磁信號而干擾通訊。

·.短路檢測：在保證安全的情況下，將相關(guān)部分回路直接短接，如：差變送器輸出值偏小，可將導(dǎo)壓管斷開，從一次取壓閥外直接將差壓信號直接引到差壓變送器雙側(cè)，觀察變送器輸出，以判斷導(dǎo)壓管路的堵、漏的連通性。

·替換檢測：將懷疑有故障的部分更換，判斷故障部位。如：懷疑變送器電路板發(fā)生故障，可臨時更換一塊，以確定原因。

·分部檢測：將測量回路分割成幾個部分，如：供電電源、信號輸出、信號變送、信號檢測，按分部分檢查，由簡至繁，由表及里，縮小范圍，找出故障位置。

3 典型故障案例

3.1導(dǎo)壓管堵塞

以正導(dǎo)壓管堵塞為例來分析導(dǎo)壓管堵塞出現(xiàn)的故障現(xiàn)象。在儀表維護(hù)中，由于差壓變送器導(dǎo)壓管排放不及時，或介質(zhì)臟、粘等原因，容易發(fā)生正負(fù)導(dǎo)壓管堵塞現(xiàn)象，其表現(xiàn)特征為：變送器輸出下降、上升或不變。當(dāng)流量增加時，對變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號開方)輸出的影響：

設(shè)原流量為F1， P1= P1+- P1- ，F(xiàn)’1=K ，F(xiàn)’1為變化前的變送器輸出值，

設(shè)增加后的流量為F2，(即：F2> F1)， P2= P2+- P2- ，F(xiàn)’2=K ，F(xiàn)’2為流量增加后的變送器輸出值。

由于正壓管堵塞，則當(dāng)實(shí)際流量分別為F1、F2時，P1+= P2+；

當(dāng)流量增加時，P2-出現(xiàn)如下變化：因?yàn)閷?shí)際流量增加為F2，則與原流量F1時相比，管道內(nèi)的靜壓力也相應(yīng)增加，設(shè)增加值為P0，同時P2- 因管道中流體流速的增加而產(chǎn)生的靜壓減小，減小值為P0?，此時P2-與P1- 的關(guān)系為：

P2- = P1-+ P0- P0?

則： P2= P2+- P2- = P1+-( P1-+ P0- P0?)= P1+( P0?-P0)

則： F’現(xiàn)=K = K

樣：

當(dāng) P0=P0?時 則：F’2=K =K F’2= F’1 變送器輸出不變。

當(dāng) P0>P0?時 則： F’2=K =K ,F’2< F’1,變送器輸出變大。

當(dāng) P0<P0?時 則： F’2=K =K ,F’2> F’1 ,變送器輸出變小。

當(dāng)流量減小時，對變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號開方)輸出的影響。

設(shè)原流量為F1， P1= P1+- P1- ，F(xiàn)’1=K ，F(xiàn)’1為變化前的變送器輸出值。

設(shè)減小后的流量為F2，(即：F2> F1)， P2= P2+- P2- ，F(xiàn)’2=K ，F(xiàn)’2為流量減小后的變送器輸出值。

由于正壓管堵塞，則當(dāng)實(shí)際流量分別為F1、F1時，P1+= P2+；

當(dāng)實(shí)際流量由F1減小到F2時，管道中的靜壓也相應(yīng)的降低，設(shè)降低值為P0；同時，當(dāng)實(shí)際流量下降至F2時，P2-值也要因?yàn)楣軆?nèi)流體流速的降低而升高，設(shè)升高值為P0’。

此時，P2-與P1-的關(guān)系為：-

P2-= P1-- P0+ P0’

P2= P2+- P2-= P1+-( P1-- P0+ P0’)= P1+( P0- P0’)

F’2=K = K

這樣：

當(dāng) P0=P0?時 則：F’2=K =K F’2= F’2 變送器輸出不變；

當(dāng) P0>P0?時 則： F’2=K =K ,F’2> F’1,變送器輸出變大；

當(dāng) P0<P0?時 則： F’2=K =K ,F’2< F’1 ,變送器輸出變小。

一般情況下，導(dǎo)壓管的堵原因主要是由于測量導(dǎo)壓管不定期排污或測量介質(zhì)粘稠、帶顆粒物等原因造成。

3.2導(dǎo)壓管泄漏

以正導(dǎo)壓管泄漏來分析導(dǎo)壓管泄漏出現(xiàn)的故障現(xiàn)象。萊鋼集團(tuán)公司某加熱爐儀表控制閥用凈化風(fēng)總管線的流量測量方式為：節(jié)流孔板+差壓變送器。裝置生產(chǎn)正常時的用風(fēng)流量基本是穩(wěn)定的，但在后期的生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)用風(fēng)流量比正常值下降了很多。

經(jīng)過檢查，二次儀表(DCS)組態(tài)及電信號回路工作正常，變送器送檢定室標(biāo)定正常，于是懷疑問題出現(xiàn)出導(dǎo)壓上，經(jīng)過檢查，由于正導(dǎo)壓管焊接不好造成泄漏所至，經(jīng)過補(bǔ)焊堵漏后，流量測量恢復(fù)正常。

下面我們分析正導(dǎo)壓管泄漏時反映出的故障現(xiàn)象。

正導(dǎo)壓管泄漏的現(xiàn)象是：變送器輸出下降、上升及不變

分析：

當(dāng)流量上升時，對EJA變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號開方)輸出的影響

設(shè)原流量為F1， P1= P1+- P1- ，F(xiàn)’1=K ，F(xiàn)’1為變化前的變送器輸出值，

設(shè)增加后的實(shí)際流量為F2，(即：F2>F1)，F(xiàn)’2=K ，F(xiàn)’2為流量增加后的變送器輸出值。

因流量增加，管道靜壓增加為P0，隨著流速的增大，實(shí)際壓管靜壓減小為P0?，正壓管泄漏降壓下降為Ps

則：P2+= P1++P0-Ps，P2- = P1- +P0- P0?

P2= P2+- P2- = P1+( P0? - Ps)

那么

當(dāng)：P0?=Ps 正壓導(dǎo)管泄漏，而流量上升時，變送器輸出不變

當(dāng)：P0?>Ps 正壓導(dǎo)管泄漏，而流量上升時，變送器輸出增加

當(dāng)：P0?<Ps 正壓導(dǎo)管泄漏，而流量上升時，變送器輸出減小

當(dāng)流量下降時，對變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號開方)輸出的影響

設(shè)下降后的實(shí)際流量為F2，即：F2<F1，F(xiàn)’2=K , F’2為流量減小后的變送器輸出值。

因流量下降，管道靜壓下降值P0，同時由于流體流速下降，負(fù)壓管靜壓增加P0?，正壓管泄漏降壓下降為Ps

則：P2+= P1+-P0-Ps，P2- = P1- -P0+ P0?

P2= P2+- P2- = P1-( Ps + P0’)

F’2=K =K

即：當(dāng)流量下降時，變送器輸出總是小于實(shí)際流量。

實(shí)際上，當(dāng)泄漏量非常小的時候，由于種種原因，工藝操作或儀表維修護(hù)人員很難發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)泄漏量大，所測流量與實(shí)際流量相比有較大誤差時才會發(fā)現(xiàn)，這時即使是實(shí)際流量上升，總是P0’ <<Ps，

即： P2<< P1，

F’2<<F’1

上述儀表控制閥用凈風(fēng)管線的流量測量就這屬于這種情況。

3.3 平衡閥泄漏

設(shè)流量為F， P1= P1+- P1- ，F(xiàn)’1=K ，F(xiàn)’1為平衡閥泄漏前的變送器(帶開方)輸出值

我們假設(shè)管道內(nèi)流體流量在沒有變化的情況下做分析

設(shè)泄漏的壓力為PS，

則：泄漏后的正負(fù)導(dǎo)壓管的靜壓為：

P2+= P1+-PS，P2-= P1-+ PS

P2= P2+- P2- = P1-2 PS，則

F’2=K = K

即：F’2<F’1，變送器測量輸出小于實(shí)際流量值

3.4氣體流量導(dǎo)壓管積液情況下的變送器測量誤差

由于氣體流量取壓方式不對或?qū)汗馨惭b不符合要求(與水平成不小于1：12的斜度連續(xù)下降) 時,常常造成導(dǎo)壓管內(nèi)部積存液體的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，往往會致使測量不準(zhǔn)，如果在變送器量程很小的情況下，甚至?xí)斐勺兯推鬏敵龅囊恍┎▌印?/p>

如圖4，萊鋼大型1#1880高爐的煤氣流量測量系統(tǒng)，系統(tǒng)為節(jié)流孔板+差變送器，取壓方式為環(huán)室取壓，煤氣流動方向?yàn)橄蛳?，放空方式為安全考慮，設(shè)為集中式排放。

本測量系統(tǒng)剛投用時工作正常，運(yùn)行一段時間以后，測得的流量逐漸變大，放空后正常，工作一段時間后，測得的流量又逐漸變大。

經(jīng)過檢查，二次儀表(DCS)組態(tài)及電信號回路工作正常，變送器送檢定室標(biāo)定正常，用側(cè)漏儀表查雙側(cè)導(dǎo)管正常。經(jīng)過分析，為煤氣脫水干燥不凈，煤氣中含水，由于液體自上而下流動，部分水聚集于孔板正壓測，并逐漸沿正壓導(dǎo)壓管流動集中至最下端，造成正負(fù)導(dǎo)壓管中積液高度不一至，差壓變送器測量出現(xiàn)正向誤差，顯示為流量增大。

分析：

設(shè)正導(dǎo)壓管取壓點(diǎn)壓力為P+，負(fù)導(dǎo)壓管取壓點(diǎn)壓力為P-，差壓變送器正端壓力為P+?，差壓變送器負(fù)端壓力為P-?。

P= P+- P-

P’= P+?- P-?

正常測量下：

P= P?

設(shè)正常測量狀態(tài)下的流量為F，則 F=K

這里 K為常系數(shù)。

設(shè)液體水的密度為ρ，則在正導(dǎo)壓管積液高度為h+,負(fù)導(dǎo)壓管積液高度為h-的情況下：

P+?= P++ρgh+

P-?= P-+ρgh-

P?= P+?- P-?= P++ρ h+-( P-+ρ h-)= P+ρ (h+-h-)

則變送器輸出為：

F?=K

當(dāng)h+>h-時 變送器實(shí)際測得的差壓增大，輸出流量信號變大，

當(dāng)h+<h-時 變送器實(shí)際測得的差壓減小，輸出流量信號變小，

即：變送器測量輸出的流量信號與實(shí)際流量不符，產(chǎn)生測量誤差。