摘 要:為了保證煉油廠(chǎng)的核心環(huán)保裝置——三聯(lián)合硫磺回收裝置的平穩(wěn)運(yùn)行, 筆者闡述了 UTD 型電動(dòng)浮筒液位變送器、 平衡容器、 吹氣式液位計(jì)、 智能差壓變送器 4 種液位測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理, 分析了其常見(jiàn)故障, 提出了處理方法, 有效提高了三聯(lián)合硫磺回收裝置的硫磺回收率, 為解決同類(lèi)裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行問(wèn)題提供了技術(shù)思路, 具有一定的借鑒意義。dp8壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
在三聯(lián)合硫磺回收裝置中, 用于測(cè)量液位的裝置有 UTD 型電動(dòng)浮筒液位變送器、 平衡容器、 吹氣式液位計(jì)、 智能差壓變送器、 UDE 型射頻導(dǎo)納液位變送器等, 其中使用#多的液位測(cè)量裝置是UTD 型電動(dòng)浮筒液位變送器。 在具體應(yīng)用過(guò)程中,各類(lèi)裝置經(jīng)常出現(xiàn)故障, 導(dǎo)致裝置測(cè)量不準(zhǔn)確,影響了整套裝置的平穩(wěn)運(yùn)行 [1-3] 。 為了確保三聯(lián)合硫磺回收裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行, 筆者結(jié)合測(cè)量裝置運(yùn)行的實(shí)際情況, 深入探討其影響因素, 分析其常見(jiàn)故障并提出處理方法, 同時(shí)為解決同類(lèi)裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行問(wèn)題提供技術(shù)思路。
1 UTD 型電動(dòng)浮筒液位變送器故障分析及處理
1.1 結(jié)構(gòu)與工作原理
UTD 型電動(dòng)浮筒液位變送器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 1 。
在圖 1 中, 電源電壓為直流 24 V , 電流為 4~20 mA 。 由圖 1 可以看出, 當(dāng)風(fēng)筒的內(nèi)筒受到液位體向上的浮力 F 1 后, 通過(guò)杠桿的作用使應(yīng)力傳感器受到一個(gè)向下的力 F 2 為
F 2 =L 1 F 1 /L 2 =k 0 F 1 . ( 1 )
應(yīng)力傳感器的轉(zhuǎn)換電流 I 與力的關(guān)系為
I=k 1 F 2 =k 0 k 1 F 1 =kF 1 . ( 2 )
經(jīng)分析可知, 轉(zhuǎn)換電流 I 與內(nèi)筒的浮力 F 1 成線(xiàn)性關(guān)系。
1.2 常見(jiàn)故障分析及處理方法
1 ) 變送器故障。 該故障的現(xiàn)象是液位指示不準(zhǔn), 忽大忽小, 用小螺絲刀調(diào)校量程指針, 發(fā)現(xiàn)量程指針不動(dòng)。 此時(shí)需要更換變送器并重新校驗(yàn)浮筒, 才能投入生產(chǎn)。
2 ) 傳感器故障。 該故障的現(xiàn)象是液位指示在某一位置不動(dòng)。 經(jīng)過(guò)筆者多次拆卸研究, 發(fā)現(xiàn)在好的傳感器中, 褐—綠、 褐—紅、 褐—淺紅、 紅—綠、 黃—綠等兩線(xiàn)間電阻均為 2.9 kΩ 。 只要通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量上述各線(xiàn)之間的電阻是否為 2.9 kΩ , 便可
以確定傳感器好壞, 從而減少拆裝傳感器的勞動(dòng),為生產(chǎn)贏得時(shí)間。
3 ) 浮筒脫落故障。 該故障的現(xiàn)象是液位指示始終位于#大值。 其原因是限制釘或吊桿螺母脫
落。 此時(shí)需緊固限制釘或吊桿螺母方可正常使用。
4 ) 浮筒破裂與浮筒入水故障。 該故障的現(xiàn)象是液位指示始終位于#小值。 此時(shí)需要更換配套浮筒, 或者更換整臺(tái)液位變送器。
2 平衡容器故障分析及處理
三聯(lián)合硫磺回收裝置車(chē)間的汽包液位測(cè)量原來(lái)是用 UTD 型電動(dòng)浮筒液位變送器, 在實(shí)際使用中由于汽包內(nèi)水溫超過(guò) 200 ℃ , 壓力達(dá)到 4 MPa , 因此汽包內(nèi)產(chǎn)生大量的蒸汽, 對(duì)內(nèi)浮筒影響很大, 容易出現(xiàn)假液位現(xiàn)象, 造成多次錯(cuò)誤操作。 改進(jìn)設(shè)計(jì)后采用平衡容器 (見(jiàn)圖 2 ), 由于平衡容器內(nèi)沒(méi)有可動(dòng)部件, 因而克服了高壓力蒸汽對(duì)其的影響, 從而可以穩(wěn)定地測(cè)出液位。 平衡容器在投用前, 要先將負(fù)引壓管灌滿(mǎn)水, 并在表頭或分布式控制系統(tǒng)( Distributed Control System , DCS ) 上實(shí)行負(fù)遷移后才能投用。 此外, 在平衡容器使用過(guò)程中, 還要注意檢查注水孔及各處連接口有沒(méi)有泄漏。
3 吹氣式液位計(jì)故障分析及處理
3.1 結(jié)構(gòu)與工作原理
吹氣式液位計(jì)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 3 。 壓縮空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾器和減壓閥, 根據(jù)被測(cè)液位的情況, 將氣壓降到某一數(shù)值 P 1 , 經(jīng)過(guò)節(jié)流元件降到 P 2 , 再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì), #后壓縮空氣由容器內(nèi)的導(dǎo)氣管下端敞口處逸出。 當(dāng)導(dǎo)管下端有微量氣泡逸出時(shí)導(dǎo)管內(nèi)的氣壓幾乎與封液壓力相等, 當(dāng)液位上升或下降時(shí), 封液壓力隨之升高或下降, 致使從導(dǎo)管逸出的氣量也要隨之減少或增加。 由于節(jié)流元件的穩(wěn)流作用, 供氣量是恒定不變的, 則導(dǎo)管內(nèi)的壓力勢(shì)必隨液封壓力的升降而升降, 因此變送器可以隨時(shí)指示出液位的變化。 氣體流量的大小一般以在#高液體時(shí)仍有氣泡逸出為宜, 流量過(guò)大, 則流經(jīng)導(dǎo)管的壓降變大, 這樣會(huì)引入較大的測(cè)量誤差; 流量過(guò)小, 又會(huì)造成測(cè)量滯后。
3.2 常見(jiàn)故障分析及處理方法
一是導(dǎo)氣管的正壓下端、 負(fù)壓下端被硫磺堵塞, 現(xiàn)象是吹氣式液位計(jì)顯示偏大或顯示#大值,需要用蒸汽吹掃, 吹通后才能正常使用。 二是導(dǎo)氣管被腐蝕穿孔, 液位計(jì)顯示不準(zhǔn), 需更換導(dǎo)氣管。
4 智能差壓變送器故障分析及處理
4.1 智能差壓變送器的工作原理
智能差壓變送器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 4 。 差壓作用在膜盒內(nèi), 當(dāng)差壓產(chǎn)生變化時(shí), 推動(dòng)正壓室、 負(fù)壓室的膜頭移動(dòng), 使正壓室膜頭與中間固定電極之間的電容量發(fā)生變化, 通過(guò)內(nèi)部電路將電容轉(zhuǎn)換成電流變化。 智能
差壓變送器根據(jù)生產(chǎn)的需要, 要先金行正遷移或壓管灌水, 并在表頭或 DCS 上進(jìn)行遷移后才能投用。
4.2 常見(jiàn)故障分析及處理方法
一是零點(diǎn)遷移。 現(xiàn)象為顯示不準(zhǔn), 需要調(diào)整零點(diǎn)以排除故障。 二是接頭泄漏。 現(xiàn)象為顯示不準(zhǔn),需要緊固接頭或更換三閥組, 并且調(diào)整零點(diǎn)。 三是毛細(xì)管穿孔造成傳壓介質(zhì) (硅油) 泄漏。 現(xiàn)象為測(cè)量不準(zhǔn), 需要更換變送器。 四是金屬膜盒被測(cè)介質(zhì)凝結(jié)。 現(xiàn)象為測(cè)量不準(zhǔn), 需要清洗金屬膜盒才能測(cè)量準(zhǔn)確。
5 結(jié)束語(yǔ)
三聯(lián)合硫磺回收裝置是煉油廠(chǎng)環(huán)保裝置的核心, 因此保證其平穩(wěn)運(yùn)行很有必要。 通過(guò)對(duì)裝置運(yùn)行故障的分析, 并提出相應(yīng)處理措施, 有效提高了三聯(lián)合硫磺回收裝置的硫磺回收率, 對(duì)同類(lèi)裝置的平穩(wěn)、 長(zhǎng)周期運(yùn)行具有一定的借鑒意義。