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(guò)程中，常常會(huì )出現一些故障，故障的及時(shí)判定分析和處理，對正在進(jìn)行了生產(chǎn)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要的。我們根據日常維護中的經(jīng)驗，總結歸納了一些判定分析方法和分析流程。

(1)調查法?；仡櫣收习l(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(guān)法。觀(guān)察回路的外部損傷、導壓管的泄漏，回路的過(guò)熱，供電開(kāi)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(kāi)來(lái)，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遠程通訊，可將電源從儀表本體上斷開(kāi)，用現場(chǎng)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，可將導壓管斷開(kāi)，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，觀(guān)察變送器輸出，以判斷導壓管路的堵、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(shí)更換一塊，以確定原因。

·分部檢測：將測量回路分割成幾個(gè)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(jiǎn)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導壓管堵塞

以正導壓管堵塞為例來(lái)分析導壓管堵塞出現的故障現象。在儀表維護中，由于差壓變送器導壓管排放不及時(shí)，或介質(zhì)臟、粘等原因，容易發(fā)生正負導壓管堵塞現象，其表現特征為：變送器輸出下降、上升或不變。當流量增加時(shí)，對變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號開(kāi)方)輸出的影響：

設原流量為F1， P1= P1+- P1- ，F’1=K ，F’1為變化前的變送器輸出值，

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

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

當流量增加時(shí)，P2-出現如下變化：因為實(shí)際流量增加為F2，則與原流量F1時(shí)相比，管道內的靜壓力也相應增加，設增加值為P0，同時(shí)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(shí)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=K = K

樣：

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

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

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

當流量減小時(shí)，對變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號開(kāi)方)輸出的影響。

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

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

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

當實(shí)際流量由F1減小到F2時(shí)，管道中的靜壓也相應的降低，設降低值為P0；同時(shí)，當實(shí)際流量下降至F2時(shí)，P2-值也要因為管內流體流速的降低而升高，設升高值為P0’。

此時(shí)，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 P0=P0?時(shí) 則：F’2=K =K F’2= F’2 變送器輸出不變；

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

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

一般情況下，導壓管的堵原因主要是由于測量導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導壓管泄漏

以正導壓管泄漏來(lái)分析導壓管泄漏出現的故障現象。萊鋼集團公司某加熱爐儀表控制閥用凈化風(fēng)總管線(xiàn)的流量測量方式為：節流孔板+差壓變送器。裝置生產(chǎn)正常時(shí)的用風(fēng)流量基本是穩定的，但在后期的生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現用風(fēng)流量比正常值下降了很多。

經(jīng)過(guò)檢查，二次儀表(DCS)組態(tài)及電信號回路工作正常，變送器送檢定室標定正常，于是懷疑問(wèn)題出現出導壓上，經(jīng)過(guò)檢查，由于正導壓管焊接不好造成泄漏所至，經(jīng)過(guò)補焊堵漏后，流量測量恢復正常。

下面我們分析正導壓管泄漏時(shí)反映出的故障現象。

正導壓管泄漏的現象是：變送器輸出下降、上升及不變

分析：

當流量上升時(shí)，對EJA變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號開(kāi)方)輸出的影響

設原流量為F1， P1= P1+- P1- ，F’1=K ，F’1為變化前的變送器輸出值，

設增加后的實(shí)際流量為F2，(即：F2>F1)，F’2=K ，F’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(zhù)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：P0?=Ps 正壓導管泄漏，而流量上升時(shí)，變送器輸出不變

當：P0?>Ps 正壓導管泄漏，而流量上升時(shí)，變送器輸出增加

當：P0?<Ps 正壓導管泄漏，而流量上升時(shí)，變送器輸出減小

當流量下降時(shí)，對變送器(變送器本身進(jìn)行輸出信號開(kāi)方)輸出的影響

設下降后的實(shí)際流量為F2，即：F2<F1，F’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(shí)由于流體流速下降，負壓管靜壓增加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：當流量下降時(shí)，變送器輸出總是小于實(shí)際流量。

實(shí)際上，當泄漏量非常小的時(shí)候，由于種種原因，工藝操作或儀表維修護人員很難發(fā)現，只有當泄漏量大，所測流量與實(shí)際流量相比有較大誤差時(shí)才會(huì )發(fā)現，這時(shí)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(xiàn)的流量測量就這屬于這種情況。

3.3 平衡閥泄漏

設流量為F， P1= P1+- P1- ，F’1=K ，F’1為平衡閥泄漏前的變送器(帶開(kāi)方)輸出值

我們假設管道內流體流量在沒(méi)有變化的情況下做分析

設泄漏的壓力為PS，

則：泄漏后的正負導壓管的靜壓為：

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導壓管安裝不符合要求(與水平成不小于1：12的斜度連續下降) 時(shí),常常造成導壓管內部積存液體的現象。這種現象的出現，往往會(huì )致使測量不準，如果在變送器量程很小的情況下，甚至會(huì )造成變送器輸出的一些波動(dòng)。

如圖4，萊鋼大型1#1880高爐的煤氣流量測量系統，系統為節流孔板+差變送器，取壓方式為環(huán)室取壓，煤氣流動(dòng)方向為向下，放空方式為安全考慮，設為集中式排放。

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

經(jīng)過(guò)檢查，二次儀表(DCS)組態(tài)及電信號回路工作正常，變送器送檢定室標定正常，用側漏儀表查雙側導管正常。經(jīng)過(guò)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(dòng)，部分水聚集于孔板正壓測，并逐漸沿正壓導壓管流動(dòng)集中至最下端，造成正負導壓管中積液高度不一至，差壓變送器測量出現正向誤差，顯示為流量增大。

分析：

設正導壓管取壓點(diǎn)壓力為P+，負導壓管取壓點(diǎn)壓力為P-，差壓變送器正端壓力為P+?，差壓變送器負端壓力為P-?。

P= P+- P-

P’= P+?- P-?

正常測量下：

P= P?

設正常測量狀態(tài)下的流量為F，則 F=K

這里 K為常系數。

設液體水的密度為ρ，則在正導壓管積液高度為h+,負導壓管積液高度為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h+>h-時(shí) 變送器實(shí)際測得的差壓增大，輸出流量信號變大，

當h+<h-時(shí) 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。