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造紙工業(yè)雙法蘭差壓變送器的典型故障處理

來源:淮安潤泰儀表有限公司   2010年12月10日 10:24  

 0 引言

   基于微處理器的現(xiàn)場智能變送器與常規(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)場通信控制器、設(shè)定器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信功能,又有對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)對話、在線監(jiān)測等功能。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 EJA智能雙法蘭差壓變送器的典型故障

  EJA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、容器的液位測量。在使用過程中,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 測量超限造成的無顯示值。

② 與安全柵不配套,造成回路無測量信號或信號偏低。

③ 與DCS無法通信。

2 典型故障的處理方法

2.1 對測量超限的處理方法

通過研究分析,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)

  在對該廠酮苯裝置中EJA智能雙法蘭變送器測量量程檢查時(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)雙法蘭量程無遷移,這是造成儀表測量不準(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,無量程遷移,因此測量結(jié)果在儀表量程之外,出現(xiàn)測量超限情況。實(shí)際上對此臺儀表應(yīng)按下面的方法進(jìn)行量程計(jì)算:

已知:儀表可測范圍 ,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輸出及測量不準(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,大部分都會出現(xiàn)這樣那樣的問題,其主要故障有:

①安全柵電壓降過大,整個(gè)回路電壓低于16.4V,變送器供電不足,回路無法工作,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)測量回路電阻>700 ,因此造成測量偏差,甚至變送器無法工作。

②安全柵沒有本安接地,造成大的共模干擾信號,引起智能變送器工作不正常。以酮苯裝置現(xiàn)場使用的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合下,卻選用了本安型安全柵,使得儀表供電電壓不足、無獨(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,選擇一臺經(jīng)過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

  一般來講,可通過DCS來完成對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操作站上又是通過通信方式對智能變送器進(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FCS現(xiàn)場控制站和現(xiàn)場智能變送器通信,對變送器的測量值、量程范圍、自診斷信息及位號等進(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,就會給儀表維護(hù)人員檢查儀表參數(shù)、儀表故障帶來了很多不便,甚至使變送器都無法正常工作。

圖5 DCS與智能變送器通信示意圖

4 結(jié)束語

   EJA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)的測量精度和可靠性。


 

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