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(lèi)很多,根據(jù)不同的工作原理和用途進(jìn)行分類(lèi)。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(jiàn)的故障做出了分析。

一、壓力變送器的類(lèi)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(guò)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(guò)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(lái)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(xiāo)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(guò)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(jiàn)的故障分析

壓力變送器在應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同類(lèi)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(lái)講:

首先在線路問(wèn)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(kāi)檢查線路有沒(méi)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(guò)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(lái)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(wèn)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(guò)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(guò)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(wú)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(méi)有任何問(wèn)題的。在其他工藝的條件上沒(méi)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(mén)的問(wèn)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(kāi),查看變送器的顯示是否零點(diǎn)。如果顯示的是零點(diǎn)說(shuō)明變送器的測(cè)量是沒(méi)有問(wèn)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?chē)写罅康碾姶鸥蓴_,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(guò)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(méi)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(guò)不同的提示來(lái)進(jìn)行判斷,可以通過(guò)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(guò)去,導(dǎo)致指示沒(méi)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(wú)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(shuō)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(yǔ)

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)。