双法兰差压变送器的典型故障处理
时间：2010-07-10 阅读：1429
双法兰差压变送器的典型故障处理
摘要 针对智能双法兰差压变送器的具体应用情况，介绍了其典型故障的详细处理方法。实践证明：只有正确运用和维护，才能保证仪表的长期稳定运行。
基于微处理器的现场智能变送器与常规变送器相比，具有精度高、可靠性高、稳定性好、测量范围宽、量程比大等特点。既有与具有相同通信协议的DCS系统或现场通信控制器、设定器进行数据通信功能，又有对智能变送器的各种参数进行修改、设定、实现远程调式、入机对话、在线监测等功能。和所有智能仪表一样，智能变送器还具有较为完善的自诊断功能。
1 智能双法兰差压变送器的典型故障
智能双法兰差压变送器是日本横河电机有限公司的产品，在抚顺石油一厂，该产品被大量的用于塔、罐、容器的液位测量。在使用过程中，由于使用方法不当而造成了较多的故障，严重影响了仪表的正常使用。作者对实际故障做了大量的分析研究，发现其故障主要有以下三类：
① 测量超限造成的无显示值。
② 与安全柵不配套，造成回路无测量信号或信号偏低。
③ 与DCS无法通信。
2 典型故障的处理方法
2.1 对测量超限的处理方法
通过研究分析，发现此类故障通常与以下因素有关：
① 仪表操作使用不当
以抚顺石油一厂酮苯装置C－101液位控制系统（LICA-1201）为例，如图1所示，由于仪表始终在高液位（100％以上）运行，或仪表始终在低液位（5％以下）运行，都有可能使仪表指示为超限。因此，要求工艺操作人员应能根据工艺流程及工艺控制要求正确判断出是仪表故障还是工艺操作不当。所以，需要工艺人员和仪表维护人员密切配合，保证工艺介质在仪表所能测量范围内，避免使操作人员误认为仪表故障。
图1 C-101 液位控制系统工艺图
②仪表量程选择不当
在对该厂酮苯装置中EJA智能双法兰变送器测量量程检查时，均发现变送器量程存在设计计算错误，如对LICA-1201等变送器在DCS工程师站上检查它们的量程时，发现双法兰量程无迁移，这是造成仪表测量不准及超限的重要原因，如图2所示。
图2 塔101 量程计算参数图
原设计采用量程为0~19.71kPa，无量程迁移，因此测量结果在仪表量程之外，出现测量超限情况。实际上对此台仪表应按下面的方法进行量程计算：
已知：仪表可测范围 ，介质比重 ，毛细管硅油比重 。
求仪表量程。
求解方法：仪表的量程是指当液位由zui低升到zui高时，液面计上所受的压力，故量程 为：
当液面zui低时，液面计正、负压室的受力为：
液面计迁移量为：
＝－2.65 ＝－2.65×1.07×9.81
＝－27.82kPa
P+>P－，故为负迁移。
按上述计算修改量程后，仪表运行即正常。因此，只有按正确的计算方法及引用迁移量来进行计算才能保证仪表量程的准确。
2.2 安全柵不配套造成仪表无输出及测量不准
由于智能变送器要求使用与之配套的安全柵，当用了未取得与智能变送器配套许可证的安全柵后，大部分都会出现这样那样的问题，其主要故障有：
①安全柵电压降过大，整个回路电压低于16.4V，变送器供电不足，回路无法工作，如图3所示。
图3 EJA智能变送器供电电压与负载电阻之间的关系
虚线区表示仪表可正常工作的范围，外部电阻应在250 ~600 之间。有时测量回路电阻>700 ，因此造成测量偏差，甚至变送器无法工作。
②安全柵没有本安接地，造成大的共模干扰信号，引起智能变送器工作不正常。以酮苯装置现场使用的P＋F公司的Z787H为例，正确的接法如图4所示，但发现有时安全柵未接地，使得变送器无输出。
图4 安全柵与智能变送器、DCS的连接法
③虽然仪表间有兼容取证，但在应该选用变压器隔离式安全柵的场合下，却选用了本安型安全柵，使得仪表供电电压不足、无独立电源供电而形成抗*力差，致使变送器不能正常工作。因此，选择一台经过取证的合适的安全柵也是保证变送器能够正常工作的必要条件。
3 与DCS间的通信故障
一般来讲，可通过DCS来完成对所有智能变送器的管理、组态、上装和下载的任务。在仪表的故障中，大部分故障是由于仪表内部参数设置不当造成的，而在DCS操作站上又是通过通信方式对智能变送器进行参数组态的。因此，它们与DCS的通信是极其重要的。该厂所用EJA变送器大都与CENTUM-CS系统进行通信，其ICS操作站可通过FCS现场控制站和现场智能变送器通信，对变送器的测量值、量程范围、自诊断信息及位号等进行组态，如图5所示。在实际生产中，如果由于变送器与DCS通信发生故障，就会给仪表维护人员检查仪表参数、仪表故障带来了很多不便，甚至使变送器都无法正常工作。
图5 DCS与智能变送器通信示意图
4 结束语
智能双法兰差压变送器是较为*的智能仪表，功能强、可靠性高，只要运用维护得当，就能够使它们保持长期正常运行，进而有效地保证了整个控制系统的测量精度和可靠性