雙法蘭差壓變送器的典型故障處理

摘要   針對智能雙法蘭差壓變送器的具體應用情況，介紹了其典型故障的詳細處理方法。實踐證明：只有正確運用和維護，才能保證儀表的長期穩定運行。

基于微處理器的現場智能變送器與常規變送器相比，具有精度高、可靠性高、穩定性好、測量范圍寬、量程比大等特點。既有與具有相同通信協議的DCS系統或現場通信控制器、設定器進行數據通信功能，又有對智能變送器的各種參數進行修改、設定、實現遠程調式、入機對話、在線監測等功能。和所有智能儀表一樣，智能變送器還具有較為完善的自診斷功能。

1 智能雙法蘭差壓變送器的典型故障

            智能雙法蘭差壓變送器是日本橫河電機有限公司的產品，在撫順石油一廠，該產品被大量的用于塔、罐、容器的液位測量。在使用過程中，由于使用方法不當而造成了較多的故障，嚴重影響了儀表的正常使用。作者對實際故障做了大量的分析研究，發現其故障主要有以下三類：

①     測量超限造成的無顯示值。

②     與安全柵不配套，造成回路無測量信號或信號偏低。

③     與DCS無法通信。

 2 典型故障的處理方法

 2.1 對測量超限的處理方法

通過研究分析，發現此類故障通常與以下因素有關：

①     儀表操作使用不當

以撫順石油一廠酮苯裝置C－101液位控制系統（LICA-1201）為例，如圖1所示，由于儀表始終在高液位（100％以上）運行，或儀表始終在低液位（5％以下）運行，都有可能使儀表指示為超限。因此，要求工藝操作人員應能根據工藝流程及工藝控制要求正確判斷出是儀表故障還是工藝操作不當。所以，需要工藝人員和儀表維護人員密切配合，保證工藝介質在儀表所能測量范圍內，避免使操作人員誤認為儀表故障。

              圖1  C-101 液位控制系統工藝圖

②儀表量程選擇不當

  在對該廠酮苯裝置中EJA智能雙法蘭變送器測量量程檢查時，均發現變送器量程存在設計計算錯誤，如對LICA-1201等變送器在DCS工程師站上檢查它們的量程時，發現雙法蘭量程無遷移，這是造成儀表測量不準及超限的重要原因，如圖2所示。

                    圖2 塔101  量程計算參數圖

原設計采用量程為0~19.71kPa，無量程遷移，因此測量結果在儀表量程之外，出現測量超限情況。實際上對此臺儀表應按下面的方法進行量程計算：

已知：儀表可測范圍 ，介質比重 ，毛細管硅油比重 。

求儀表量程。

求解方法：儀表的量程是指當液位由zui低升到zui高時，液面計上所受的壓力，故量程 為：

當液面zui低時，液面計正、負壓室的受力為：

液面計遷移量為：

       ＝－2.65 ＝－2.65×1.07×9.81

       ＝－27.82kPa

P₊>P_－，故為負遷移。

按上述計算修改量程后，儀表運行即正常。因此，只有按正確的計算方法及引用遷移量來進行計算才能保證儀表量程的準確。

2.2 安全柵不配套造成儀表無輸出及測量不準

   由于智能變送器要求使用與之配套的安全柵，當用了未取得與智能變送器配套許可證的安全柵后，大部分都會出現這樣那樣的問題，其主要故障有：

   ①安全柵電壓降過大，整個回路電壓低于16.4V，變送器供電不足，回路無法工作，如圖3所示。

           圖3  EJA智能變送器供電電壓與負載電阻之間的關系

   虛線區表示儀表可正常工作的范圍，外部電阻應在250 ~600 之間。有時測量回路電阻>700 ，因此造成測量偏差，甚至變送器無法工作。

   ②安全柵沒有本安接地，造成大的共模干擾信號，引起智能變送器工作不正常。以酮苯裝置現場使用的P＋F公司的Z787H為例，正確的接法如圖4所示，但發現有時安全柵未接地，使得變送器無輸出。

              圖4  安全柵與智能變送器、DCS的連接法

   ③雖然儀表間有兼容取證，但在應該選用變壓器隔離式安全柵的場合下，卻選用了本安型安全柵，使得儀表供電電壓不足、無獨立電源供電而形成抗*力差，致使變送器不能正常工作。因此，選擇一臺經過取證的合適的安全柵也是保證變送器能夠正常工作的必要條件。

 3 與DCS間的通信故障

   一般來講，可通過DCS來完成對所有智能變送器的管理、組態、上裝和下載的任務。在儀表的故障中，大部分故障是由于儀表內部參數設置不當造成的，而在DCS操作站上又是通過通信方式對智能變送器進行參數組態的。因此，它們與DCS的通信是極其重要的。該廠所用EJA變送器大都與CENTUM-CS系統進行通信，其ICS操作站可通過FCS現場控制站和現場智能變送器通信，對變送器的測量值、量程范圍、自診斷信息及位號等進行組態，如圖5所示。在實際生產中，如果由于變送器與DCS通信發生故障，就會給儀表維護人員檢查儀表參數、儀表故障帶來了很多不便，甚至使變送器都無法正常工作。

                  圖5 DCS與智能變送器通信示意圖

4 結束語

  智能雙法蘭差壓變送器是較為*的智能儀表，功能強、可靠性高，只要運用維護得當，就能夠使它們保持長期正常運行，進而有效地保證了整個控制系統的測量精度和可靠性