摘要：針對雙方液位計遷移量計算錯誤，零點設(shè)定不當(dāng)?shù)膯栴}，本文主要介紹了雙法蘭差壓變送器測量原理以及測量液位時由于遷移量核零點設(shè)定不當(dāng)所產(chǎn)生的故障，并給出了詳細的原因分析及解決方法。

在煉油、石油化工生產(chǎn)、煤化工和煤制油等工業(yè)領(lǐng)域，液位是最重要的工藝參數(shù)之一，測量液位的儀表種類繁多，如浮力式液位計、雷達液位計、放射性液位計、超聲波液位計、電容式液位計、音叉液位開關(guān)和差壓式液位計等。其中雙法蘭差壓液位計以其精度高、穩(wěn)定性好、測量范圍廣、測量精度高、安裝方便等優(yōu)點備受化工生產(chǎn)的青睞。
        雙法蘭差壓液位計能對變送器的參數(shù)進行修改，可以與具有相同通訊協(xié)議的DCS系統(tǒng)或現(xiàn)場通訊控制、設(shè)定器進行數(shù)據(jù)通訊交換。在我廠合成氨生產(chǎn)裝置的各個環(huán)節(jié)中，我們多處利用雙法蘭差壓變送器測量鍋爐汽包、表面冷凝器、壓縮機段間分離器、氨冷器以及噴射蒸汽發(fā)生器（111~C）的液位。

1差壓變送器原理簡介
        雙法蘭液位變送器由差壓變送器、毛細管和帶密封隔膜的雙法蘭組成。密封隔膜的作用是防止管道中的介質(zhì)直接進入差壓變送器，它與變送器之間是靠注滿液體的毛細管連接起來，當(dāng)膜片受壓后產(chǎn)生微小變形，變形位移通過毛細管的液體傳遞給變送器，由變送器處理后轉(zhuǎn)換輸出4—20mADC 電流信號。
        在對雙法蘭液位變送器的量程和遷移量的匯總核實時，發(fā)=現(xiàn)變送器量程存在選擇不當(dāng)，遷移量設(shè)置錯誤的情況，這是造成儀表測量不準(zhǔn)的重要原因。如圖a。

雙法蘭差壓變送器量程的計算公式為：
△P=ρ1Hg（1）
零點遷移量計算公式為:
S=~ρ2gh(2)
        其中△P為雙法蘭液位變送器的量程（單位：KPa）；H為被測容器內(nèi)的液位高度（單位：m）；g為重力加速度（單位:9.8m/s2）;ρ1為被測介質(zhì)密度（單位:kg/m3）;ρ2為毛細管內(nèi)填充甲基硅油的密度（單位：kg/m3）；S 為零點遷移量（單位：KPa）；h 為雙法蘭間距；
        由公式（1）、（2）可得，通過雙法蘭差壓變送器測量液位得到的結(jié)果，其準(zhǔn)確程度與仕樂克變送器的安裝位置無關(guān)，與被測容器內(nèi)也為高度H、被測介質(zhì)的密度ρ1以及毛線管內(nèi)填充液體密度
ρ2有關(guān)，變送器零點必須進行負遷移，遷移零點的原理見圖b

2故障案例及原因分析
（1）事件過程
2015 年9 月22 日塔西南化肥廠合成氨裝置103~J/JT 跳車。檢查發(fā)現(xiàn)段間分離器105~F液位高開關(guān)聯(lián)鎖動作，雙法蘭液位變送器LT~11指示為零，將機組段間分離器底部導(dǎo)淋打開排出大量的水，經(jīng)檢查該雙法蘭液位計的遷移量偏差嚴(yán)重；量程也和設(shè)計嚴(yán)重不符，現(xiàn)場安裝使用的仕樂克變送器量程為62.3Kpa，而設(shè)計量程僅為3Kpa。
（2）原因分析
差壓變送器未按設(shè)計選型訂購；以及儀表人員對雙法蘭液位計的遷移量計算存在認識上誤區(qū)，一般只注重灌水的調(diào)試，并未查看設(shè)計資料根據(jù)原始數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)需要進行準(zhǔn)確遷移。下表c為錦西化工機械廠針對我廠LT~11的設(shè)計數(shù)據(jù)表

由上表c知;
最大測量范圍（量程）
△Pmax=ρ1Hg=9.81×300=2.94KPa
遷移量△P1=P+~P~=~ρ2gh（3）
=~0.95×9.81×990
=9.226KPa
即當(dāng)H0→0時，差壓變送器遷移量為△P1=~9.226KPa，這種遷移為“全遷移”。如表c設(shè)計液位H0=325mm以上顯示液位，因此差壓變送器需要“回遷”
所以最終遷移量△P1=~9.226+ρ1gH0=~9.226+9.81×0.325=~6.03KPa

        綜上可知變送器的安裝位置的高低對遷移量以及測量結(jié)果沒有任何影響，當(dāng)被測液位為0時，變送器正負壓室的壓差最大（這里的壓差為正負室壓差的絕對值），變送器的輸出電流為4mA，隨著液位的上升，變送器正負測量室的壓差逐漸減小，變送器的輸出電流為20mA。
        由于變送器毛細管內(nèi)工作介質(zhì)和被測液體的密度是已知的，仕樂克變送器的安裝位置和測量范圍就是確定的，因此只要知道液位測量的數(shù)據(jù)H、h、ρ2以及H0，就可以計算出變送器的量程和遷移量，可以準(zhǔn)確對變送器進行調(diào)校了。
（3）事件過程
        2010年11月，合成氨裝置111~C蒸汽帶水，由于當(dāng)時處于開工階段，噴射蒸汽放空，導(dǎo)致脫碳溶液隨蒸汽帶出，132~F頂部放空帶出大量堿液。當(dāng)時LT~20顯示液位偏低為50%，而實際液位接近80%，為了配合工藝調(diào)整，儀表運行人員進行了量程的遷移，但待工況穩(wěn)定后又重新回遷。
（4）原因分析
        事后分析差壓變送器并未故障，由遷移量公式可知，遷移量△P=P+~P~=~ρ2gh+ρ1gH0；對111~C而言ρ1為被測苯菲爾溶液，而雙法蘭間距一定，硅油密度也已知。可見遷移量與111~C內(nèi)部溶液的密度ρ1息息相關(guān)。處于開工階段如果兩塔液泛，就會導(dǎo)致再生氣二氧化碳攜帶大量堿液，從而使111~C溶液的濃度增大，同時溶液的密度也隨之增大，最終結(jié)果就是遷移量△P改變，出現(xiàn)差壓變送器指示小于磁翻板液位計指示值狀況，這種情形在日常生產(chǎn)也時有發(fā)生，儀表運行人員反復(fù)對LT~20進行“正遷”和“負遷”。其實就是溶液密度的變化引起的偏差。
3結(jié)語
        雙法蘭差壓變送器是先進的智能儀表在化工生產(chǎn)中應(yīng)用很廣，在測量使用時，不但選型要與設(shè)計符合，而且準(zhǔn)確的遷移量也是至關(guān)重要的：雙法蘭液位計的調(diào)校，通常是用專用法蘭與仕樂克變送器的法蘭連接，用標(biāo)準(zhǔn)的壓力信號來調(diào)校；如果調(diào)校前能根據(jù)現(xiàn)場的實際，進行計算，并以計算依據(jù)為根據(jù)進行調(diào)校舊很方便。日常生產(chǎn)中工藝是主導(dǎo)，儀表是工藝操作的眼睛，兩者是相輔相成的，儀表指示異常時，首先要從工藝角度進行分析。對于111~C而言，當(dāng)變送器和磁翻板顯示液位出現(xiàn)較大偏差時，工藝人員必須引起足夠重視，這時可能就是溶液濃度較大變化導(dǎo)致的，需要及時作出調(diào)整。

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