淺談壓力變送器的檢驗(yàn)維護(hù)與故障處理

金忠民

中石化勝利油建工程有限公司 山東 東營(yíng)257000

壓力變送器是將壓力轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)或者電動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制和遠(yuǎn)傳的設(shè)備,是典型的一種熱工計(jì)量?jī)x表。變壓器主要在工業(yè)的測(cè)量與控制壓力參數(shù)的,在化學(xué)、石油以及電力方面都有廣泛的應(yīng)用。壓力變送器的種類很多,根據(jù)不同的工作原理和用途進(jìn)行分類。由于常在高溫、低壓、腐蝕的環(huán)境中工作,導(dǎo)致壓力變送器出現(xiàn)故障的幾率較大,因此要對(duì)一下常見的故障做出了分析。

一、壓力變送器的類型

壓力變送器能夠?qū)毫ψ兞哭D(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的儀表,這其中的壓力變量和輸出信號(hào)有函數(shù)的關(guān)系,因此根據(jù)不同的工作原理將壓力變送器分為:

(一)壓阻式。壓阻式的變送器是把壓力的作用移到膜片的前表面,經(jīng)過壓力的作用以后會(huì)出現(xiàn)一定的變化,感壓膜片的背面印上厚膜的電阻,形成一個(gè)惠斯通電橋,通過壓阻的效應(yīng)電橋會(huì)產(chǎn)生電壓信號(hào),這與激勵(lì)電壓形成正比。

(二)壓電式。壓電式變送器是根據(jù)正壓電效而研究出來的,其原理就是用電解質(zhì)再經(jīng)歷外力作用以后產(chǎn)生的變形以后,電解質(zhì)的內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)極化的現(xiàn)象,并且兩面都會(huì)產(chǎn)生不同的正負(fù)電荷。在停止外力作用時(shí),電解質(zhì)恢復(fù)了最初不帶電的狀態(tài),因此,電荷極性的改變會(huì)隨著作用力的方向而改變,在對(duì)電解質(zhì)極性方向增加電場(chǎng)時(shí),電解質(zhì)會(huì)發(fā)生變形的情況,相應(yīng)的在撤銷時(shí)電解質(zhì)的形變也會(huì)消失。所以,這就是逆壓電的效應(yīng)。

(三)應(yīng)變式。應(yīng)變式的變送器是應(yīng)用特殊粘合劑把變片進(jìn)行粘合然后產(chǎn)生的力學(xué)應(yīng)變,機(jī)體本身在受力之后發(fā)生變化的過程中,相應(yīng)的電阻應(yīng)變片也隨之發(fā)生了變化,對(duì)阻值的大小產(chǎn)生一定的影響。在實(shí)際情況下組成變電橋,利用儀表放大器的作用使其變大,進(jìn)而能傳輸?shù)骄€路處理機(jī)構(gòu)理。

(四)電容式。電容式的變送器有兩種,一種是氣動(dòng)的另一種是電動(dòng)的。電動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化的信號(hào)輸入是直流信號(hào),氣動(dòng)輸出的信號(hào)是氣體的壓力。把兩種壓力輸入高、低兩個(gè)壓力室,用于敏感元件的兩側(cè)隔離膜片上。將測(cè)量膜片和兩側(cè)的絕緣片上的電極組成電容器,模塊會(huì)根據(jù)兩側(cè)壓力的大小產(chǎn)生移位的情況,隨著兩側(cè)的電流大小的不同,在震蕩和調(diào)節(jié)的作用下進(jìn)而形成了電流、電壓以及數(shù)字輸出信號(hào)。

二、壓力變送器常見的故障分析

壓力變送器在應(yīng)用的過程中會(huì)出現(xiàn)不同類型的故障,影響的因素也有很多,例如,在壓力變送器內(nèi)部的隔片和傳感元件之間有灌充液漏、量程偏移、輸出不穩(wěn)定的現(xiàn)象,這在一定程度上都導(dǎo)致了壓力變送器發(fā)生損壞或者精度下降的情況。惡劣的天氣情況也會(huì)給壓力變送器造成一定的故障,例如,雷擊會(huì)直接導(dǎo)致變送器膜盒中的電路通訊中斷,下雨的潮濕對(duì)線路造成一定的損壞。另外在選擇變送器量程方面也會(huì)給感壓元件造成不可逆的變形。具體來講:

首先在線路問題上,當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí),計(jì)算機(jī)所顯示的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常的情況,直接把變送器的線盒打開檢查線路有沒有虛接、短接、或者斷接的情況發(fā)生,運(yùn)用測(cè)電源、搖絕緣盒量電阻的方法將故障逐一的進(jìn)行排查。

變送器在進(jìn)行布線的過程中,存在多種信號(hào)之間互相干擾的情況。尤其是動(dòng)力線和和信號(hào)線連在一起共同在一個(gè)管道內(nèi),這種情況下干擾的作用會(huì)更大,會(huì)直接導(dǎo)致變送器不正常的通訊?；谶@種情況可以將儀表電纜和動(dòng)力電纜槽架之間的距離增大,進(jìn)而來降低錯(cuò)誤操作的次數(shù)。

另外,還存在電信號(hào)傳輸故障的問題,在運(yùn)用壓力變送器時(shí),使用維護(hù)不正確直接影響到電信號(hào)的傳輸過程中的故障。比如,將變送器放在被測(cè)設(shè)備的附近可以節(jié)省大量的時(shí)間,但是這就導(dǎo)致了信號(hào)傳輸?shù)木嚯x過遠(yuǎn),出現(xiàn)信號(hào)干擾和衰減的情況發(fā)生,這就要根據(jù)實(shí)際需要將電纜線的面積增加。

三、壓力變送器的檢驗(yàn)維護(hù)與故障處理的有效措施

(一)壓力波動(dòng)較大。在進(jìn)行工況檢查時(shí),要以其他的工藝參數(shù)為參照依據(jù),并且看其中有無變化。如果在其他工藝參數(shù)有溫度、流量、液位的波動(dòng)時(shí),其原因就是隨著工況的變化而引起的壓力變化,在這種時(shí)候壓力變送器是沒有任何問題的。在其他工藝的條件上沒有出現(xiàn)變化,只是壓力指示在浮動(dòng),這時(shí)要關(guān)注壓力的顯示帶不帶控制,將調(diào)節(jié)閥的定位器輸出恒定要進(jìn)行詳細(xì)的檢查。如果是不恒定的情況,就要將閥門的問題進(jìn)行處理,如果是恒定,那就需要修理變送器。

把變送器的取壓閥關(guān)閉,將排放打開,查看變送器的顯示是否零點(diǎn)。如果顯示的是零點(diǎn)說明變送器的測(cè)量是沒有問題的,這時(shí)需要將變送器的到機(jī)柜的電纜部分進(jìn)行查看,是否存在分支電纜與主電纜的屏蔽不完好的情況,這種情況是由于屏蔽線斷與電纜連接處出現(xiàn)了虛接或者裸露情況導(dǎo)致電纜芯氧化引起的接觸不良等情況,屏蔽效果的不好是由于所處的環(huán)境周圍有大量的電磁干擾,這種波動(dòng)是非常嚴(yán)重的。

出現(xiàn)了蒸汽材質(zhì)壓力測(cè)量指示不穩(wěn)定的現(xiàn)象,應(yīng)將導(dǎo)管中的凝液量進(jìn)行檢查,如果有伴熱,就檢查伴熱管的溫度和安裝的距離是否影響了倒壓管中的凝液,溫度太高或者伴熱管線和倒壓管安裝距離過近在一定程度上使液氣化的測(cè)量和波動(dòng)不準(zhǔn)確。另外還要查看倒壓管的長(zhǎng)度能否使其冷凝,降低工藝介質(zhì)脈動(dòng)在測(cè)量上的影響。

如果沒有顯示,這基本上可以確定使儀表電纜松動(dòng)進(jìn)而出現(xiàn)了短路的情況,在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)短路的情況,根據(jù)不同的控制系統(tǒng),出現(xiàn)不用形式的表現(xiàn)方式。這樣就可以通過不同的提示來進(jìn)行判斷,可以通過端子柜到現(xiàn)場(chǎng)接線箱到變送器直接的電纜要進(jìn)行逐一檢查。

指示不是跟隨工藝的狀況而發(fā)生變化,要檢查變送器,并且依次排除本體到測(cè)一次取壓閥直接哪里出現(xiàn)了堵塞的情況,在進(jìn)行測(cè)量壓力的導(dǎo)壓管時(shí)容易造成死角的情況,使粉料堆積在倒壓管內(nèi),時(shí)間久了就使壓力傳輸不過去,導(dǎo)致指示沒有變化。另外,在檢查變送器的零點(diǎn)是否準(zhǔn)確時(shí)候,如果出現(xiàn)了變送器零點(diǎn)不準(zhǔn)確的情況就要重新調(diào)整變送器,并且將變送器的輸出進(jìn)行校驗(yàn)檢查是否存在缺陷。

例如,儀征-長(zhǎng)嶺原油管道復(fù)線工程無為泵站旁路切斷閥泄漏導(dǎo)致壓力值偏低,檢查壓力變送器正常工作,調(diào)節(jié)閥已全關(guān),說明調(diào)節(jié)系統(tǒng)正常。用手觸摸管道發(fā)現(xiàn)旁路管道溫度非常高,因此才判定工藝旁路切斷閥泄漏嚴(yán)重。需要通知操作人員將檢修旁路切斷閥以后,壓力控制才能恢復(fù)正常。

結(jié)束語

綜上所述,目前壓力變送器被各個(gè)領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用,這就需要我們要按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范進(jìn)行操作,熟練的掌握維護(hù)的知識(shí),保證壓力變送器的使用壽命延長(zhǎng),也確保測(cè)量的數(shù)值更加的精準(zhǔn)。