| 差壓式雙法蘭液（界）位計在化工 生產(chǎn)中的應(yīng)用分析 |
| 信息來源： 差壓式雙法蘭液 | 2024-09-13 點(diǎn)擊量： 8283 |
摘要：在石油化工生產(chǎn)過程中液（界）位是個很重要的參數(shù)，在本文中，將就差壓式雙法蘭液（界）位計在使用過程中，選型、使用條件、注意事項進(jìn)行探討，并針對不同的安裝位置和形式進(jìn)行一定的探究與分析。
提供優(yōu)質(zhì)合格的產(chǎn)品是企業(yè)的責(zé)任和義務(wù)，通過測量獲得精確可靠地工藝參數(shù)是工業(yè)生產(chǎn)安全需要，也是保證產(chǎn)品合格的必要手段，液（界）位做為工藝四大參數(shù)之一必不可少，測量液位的技術(shù)和方法有很多，如直讀法、浮力法、電容法、超聲波法、微波法以及激光法等，而利用靜壓原理的雙法蘭差壓變送器測量液位是石油化工生產(chǎn)中廣泛采用的液位測量方式。
1 差壓式雙法蘭液位計結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用場合
差壓式雙法蘭液（界）位計結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，金屬膜盒通過鎧裝毛細(xì)管與變送器的測量室相連接，在膜盒、鎧裝毛細(xì)管和測量室所組成的封閉系統(tǒng)內(nèi)充有密封液體（硅油）作為傳壓介質(zhì)。毛細(xì)管外部均套有金屬蛇皮管保護(hù)。從整套儀表可以看出它非常脆弱的部分是金屬膜盒和毛細(xì)管，因此在運(yùn)輸和安裝過程中要格外注意對這兩部件的保護(hù)。根據(jù)充裝硅油型號的不同，分為普通型和耐高溫型。在石油化工生產(chǎn)過程中被測介質(zhì)具有以下特點(diǎn)均可采用差壓式雙法蘭液（界）位計①介質(zhì)溫度較高，不宜使用引壓管測量方式；②被測介質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性；③被測介質(zhì)含有固體顆粒物或介質(zhì)凝固點(diǎn)為常溫的
介質(zhì)，不便將介質(zhì)從容器內(nèi)引出。
除以上幾種特殊性狀的介質(zhì)可以采用差壓式雙法蘭外，其它一般性狀的介質(zhì)均可采用差壓式雙法蘭來進(jìn)行液（界）位的測量，差壓式雙法蘭液位計應(yīng)用非常廣泛。
2 差壓式雙法蘭變送器的選用及安裝注意事項
石油化工裝置都是長周期運(yùn)行的，因此對于選用的設(shè)備都有嚴(yán)格的要求，儀表也不列外，因此在選用和安裝差壓式雙法蘭變送器遵循以下原則：
?。?）選用大廠的品牌產(chǎn)品，確保質(zhì)量可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、測量準(zhǔn)確。
?。?）確認(rèn)所購買設(shè)備的法蘭是標(biāo)準(zhǔn)件，否則會帶來安裝時的麻煩。
（3）雙法蘭液位計在安裝過程中，一定要確保每條螺栓都受力均勻，這樣才能保證法蘭面的平整，避免投用后出現(xiàn)泄漏。
（4）對于界面測量，可選用差壓式儀表，但要求總液面應(yīng)始終高于上部取壓口。
?。?）對于毛細(xì)管要做保護(hù)措施，配角鋼等做輔助支撐。毛細(xì)管彎角做圓弧狀彎曲。
?。?）變送器應(yīng)安裝在無振動或振動較小的場所。
?。?）變送器應(yīng)安裝在環(huán)境溫度變化不大且干燥的場所，如果環(huán)境不理想應(yīng)該做防雨、防水、通風(fēng)、隔熱等措施。
?。?）變送器應(yīng)避免安裝在有腐蝕性的場合，如果無法避免則應(yīng)做防護(hù)措施。
?。?）變送器及上下法蘭要安裝在便于檢修，便于維護(hù)的地方。
3 差壓式雙法蘭變送器在實(shí)際使用中的安裝形式與相關(guān)計算
3.1 使用差壓式雙法蘭液位計進(jìn)行液面測量的相關(guān)計算
?。?）差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器低端法蘭水平線下方進(jìn)行液位測量如圖1所示。
其中，0表示硅油密度；1表示介質(zhì)密度。
?、倭砍蹋篜=1gh
?、谟嬎銉x表的遷移量P：
當(dāng)容器內(nèi)液位非常低時，變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為：
P+=1gh1 P_=(h-h1)0g
因?yàn)镻+＜P_，所以儀表為負(fù)遷移。
P=P+-P_=-0gh
③儀表的調(diào)校范圍為：-0gh至-0gh+1gh
?。?）差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器高低端法蘭水平線之間進(jìn)行液位測量如圖2所示。
其中：0表示硅油密度；1表示介質(zhì)密度。
?、倭砍蹋篜=1gh
?、谟嬎銉x表的遷移量P：
當(dāng)容器內(nèi)液位非常低時，變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為：
P+=-0gh1 P_=(h-h1)0g
因?yàn)镻+＜P_所以儀表為負(fù)遷移。
③儀表的調(diào)校范圍為：-0gh至-0gh+1gh
?。?）差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器高端法蘭水平線上方進(jìn)行液位測量如（圖3）所示。
其中：0表示硅油密度；1表示介質(zhì)密度。
?、倭砍蹋篜=1gh
?、谟嬎銉x表的遷移量P：當(dāng)容器內(nèi)液位非常低時，變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為：
P+=-0gh1 P_=(h-h1)0g
因?yàn)镻+＜P_，所以儀表為負(fù)遷移。
P=P+-P_=-0gh1+0gh1-0gh=-0gh
?、蹆x表的調(diào)校范圍為：-0gh至-0gh+1gh
3.2 使用差壓式雙法蘭液位計進(jìn)行界面測量時的相關(guān)計算
（1）差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器上進(jìn)行界位的測量，變送器安裝在低端法蘭下方，如圖4所示。
其中：0表示硅油密度；1表示重介質(zhì)密度；2表示輕介質(zhì)密度。
?、倭砍痰挠嬎悖?/div>
當(dāng)界位非常高時：變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為：
p+=1gh+0gh1
p_=0gh2=0g(h+h1)
于是量程
P=P+-P_=1gh+0gh1-0gh-0gh1
P=(1-0)gh
?、谶w移量的計算
當(dāng)界位非常低時變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為：
P+=0gh1+2gh
P_=0gh+0gh1
因?yàn)镻+＜P_，所以儀表為負(fù)遷移。
儀表的遷移量P為：
P=P+-P_=0gh1+2gh-0gh0gh1=(2-0)gh
③儀表的調(diào)校范圍為：
(2-0)gh至(1-0)gh
?。?）差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器上進(jìn)行界位的測量，變送器安裝在高低端法蘭之間如圖5所示。
式中：0表示硅油密度；2表示輕介質(zhì)密度；1
表示重介質(zhì)密度
①量程的計算：
當(dāng)界位非常高時：變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為：
p+=1gh+（-0gh1）
p_=0gh2=0g(h-h1)
于是量程
P=P+-P_=
1gh-0gh1-0gh+0gh1
P=(1-0)gh
?、谶w移量的計算
當(dāng)界位非常低時變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為：
P+=-0gh1+2gh
P_=0g（h-h1）
因?yàn)镻+＜P_儀表為負(fù)遷移
儀表的遷移量P為：
P=P+-P_=-0gh1+2gh-0gh+0gh1=(2-0)gh
③儀表的調(diào)校范圍為：
(2-0)gh至(1-0)gh
界面測量還有一種安裝方式與液面測量的（圖3）一樣，在此就不做推導(dǎo)了，其計算結(jié)果與圖4、圖5一致。
以上的計算并沒有帶入具體數(shù)值只進(jìn)行公式推導(dǎo)，通過以上計算可以看出，當(dāng)容器內(nèi)介質(zhì)的測量范圍確定后，就可以計算出測量儀表的量程、遷移量、調(diào)校范圍，校對合格的變送器在上下法蘭固定好以后，變送器可以固定在任意位置（在毛細(xì)管長度允許的范圍內(nèi)），對儀表的輸出無任何影響。無論測量液面還是界面在實(shí)際安裝中推薦圖1、圖4的安裝方法，其他兩種易使硅油倒灌造成膜盒鼓包，損壞變送器。
4 差壓式雙法蘭變送器常見故障以及處理方法
4.1 儀表波動較大
（1）可能阻尼過小，調(diào)整阻尼；
?。?）可能工藝本身就波動，查找工藝原因；
?。?）上下法蘭膜片上有污物附著，拆下清洗干凈；
?。?）可能PID參數(shù)調(diào)節(jié)不當(dāng)，適當(dāng)調(diào)整PID參數(shù)。
4.2 現(xiàn)場儀表指示正常，但DCS指示偏低。
?。?）可能儀表本身負(fù)極有接地故障。檢查儀表負(fù)極接線端子，排除其接地故障，或更換新儀表；
（2）可能儀表電纜負(fù)極接地；檢查儀表電纜，排除接地故障。
4.3 儀表變化不靈敏
?。?）可能阻尼過大，調(diào)整阻尼；
?。?）可能正負(fù)壓膜盒處有雜質(zhì)堵或不暢通；把雜質(zhì)排放干凈，疏通取壓口。
4.4 儀表指示不準(zhǔn)
（1）可能零位不準(zhǔn)，或漂移。檢查零位，并重新校對變送器確認(rèn)是否有漂移發(fā)生；
（2）可能正負(fù)壓膜盒處有雜質(zhì)堵塞；做好安全措施，慢慢打開放空開關(guān)排放污物雜質(zhì)；
（3）可能量程計算不準(zhǔn)確。重新計算并認(rèn)真核對；
?。?）供電電壓偏低，檢查供電及線路；
（5）現(xiàn)場玻璃板也有可能出現(xiàn)假液面現(xiàn)象，板并檢查確認(rèn)玻璃板指示是否真實(shí)。
4.5 DCS無指示
?。?）可能儀表輸出超量程過大。檢查現(xiàn)場變送器排除故障；
?。?）可能儀表電源正負(fù)極接反，檢查接線是否正確；
（3）可能供電電壓低，檢查供電并使之恢復(fù)正常供電；
?。?）計算機(jī)模件通道有故障，檢查機(jī)柜間卡件等；
?。?）可能電源保險燒斷，檢查保險并更換；
?。?）可能安全隔離柵燒壞，檢查并更換安全柵。
以上故障只是其中的一部分，產(chǎn)生故障的原因很多，相關(guān)人員應(yīng)在實(shí)際工作中加以判斷總結(jié)，以提高分析問題處理問題的能力。
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