電容液位變送器在銅塔中的液位測(cè)量狀況及疑難故障處理

電容液位變送器又名電容式液位計(jì)，它是一種以傳感器探頭直接感受液位變化、經(jīng)變送器將液位變化轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電量信號(hào)、以或標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出供二次表顯示液位高度的儀表。

適用于高溫高壓、強(qiáng)腐蝕、易結(jié)晶、易堵塞等惡劣條件下連續(xù)檢測(cè)各種液體。適合測(cè)量污水、酸堿溶液、和鍋爐的水位,整機(jī)無任何可動(dòng)或彈性部件，耐沖擊、安裝方便、可靠性高、精度高。可替代傳統(tǒng)的浮球式、投入式、差壓式等液位變送器在各種場(chǎng)合下應(yīng)用。

核心部件采用的射頻電容檢測(cè)電路經(jīng)過16位單片機(jī)經(jīng)過精確的溫度補(bǔ)償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（一般為4~20 mA）。可選HART、CANBUS、485通訊協(xié)議進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)。全系列變送器都具有自校準(zhǔn)功能，用戶可通過兩個(gè)按鍵進(jìn)行“零點(diǎn)”、“量程”自動(dòng)校準(zhǔn)，以適應(yīng)各種復(fù)雜場(chǎng)所的不同要求。

由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、安裝方便、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、系統(tǒng)投資低，而且變送器屬于機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)，裝置中無任何彈性元件及機(jī)械傳動(dòng)部件，傳感器探頭和變送電路均采用全封閉固化電路，幾乎不需維修等一系列優(yōu)點(diǎn)，故在液位測(cè)量中得到**的應(yīng)用。從上世紀(jì)年代初，先后在合成冷交、氨分、銅塔及工藝流程中的塔罐中幾乎全部用該儀表對(duì)液位進(jìn)行指示、調(diào)節(jié)。應(yīng)用十多年來，我們認(rèn)為只要安裝正確，不論介質(zhì)是液氨還是水均能正常使用。但是在銅塔液位測(cè)量中由于銅液受前工段工藝指標(biāo)不正常的影響，使得銅液成分不穩(wěn)定，受此影響會(huì)給測(cè)量系統(tǒng)帶來偏差，造成雖然儀表系統(tǒng)正常但指示液位不正常的現(xiàn)象。
 
銅塔液位測(cè)量及調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖見圖"。

圖" 銅塔液位測(cè)量及調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖
 
系三光柱數(shù)顯調(diào)節(jié)儀，三光柱分別指示液位指示值、設(shè)定值及閥門開啟度，該表帶有可設(shè)定的液位高低限報(bào)警。調(diào)節(jié)閥控制銅液排放量。鑒于銅塔液位在工藝中的重要性，液位過高會(huì)造成合成系統(tǒng)帶液；液位過低會(huì)造成高壓串低壓等惡性事故，為保障安全生產(chǎn)，在該調(diào)節(jié)系統(tǒng)投運(yùn)的同時(shí)以防儀表萬一失靈而設(shè)置了銅塔帶液自動(dòng)報(bào)警及低壓超壓報(bào)警裝置。這樣與儀表帶有的高低限液位報(bào)警共同形成了雙保險(xiǎn)的作用，保證自調(diào)系統(tǒng)使用**安全。
 
超壓報(bào)警是在調(diào)節(jié)閥后加壓力變送器，送至數(shù)顯儀表對(duì)閥后壓力指示并報(bào)警。帶液自動(dòng)報(bào)警裝置是在原有由銅分引出至室內(nèi)鼓泡瓶處并聯(lián)接一支路至電接點(diǎn)壓力表，電接點(diǎn)壓力表量程!。正常生產(chǎn)時(shí)調(diào)整兩支路壓力，使瓶?jī)?nèi)鼓泡，電接點(diǎn)壓力表指示。電接點(diǎn)壓力表低限報(bào)警指針調(diào)至。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)帶液時(shí)瓶?jī)?nèi)不再鼓泡，壓力表壓力經(jīng)鼓泡瓶迅速泄壓下降，低于給定壓力即發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
 
疑難故障及其處理電容液位變送器一般使用時(shí)常見故障為傳感器芯絕緣不良對(duì)地，現(xiàn)象是不論有無液位均為滿液位指示；再就是變送電路發(fā)生故障，表現(xiàn)為零位突然變化、無法調(diào)零及調(diào)量程等，這是通用故障。在銅塔中使用時(shí)由于介質(zhì)的特殊性，傳感器易粘附銅液及其沉淀物，工藝條件的變化，如硫化氫增高等，會(huì)造成液位指示的異常，根據(jù)我們的使用情況，主要有下面幾種現(xiàn)象及相應(yīng)的解決對(duì)策。
 
使用中發(fā)現(xiàn)零位偏高且調(diào)零調(diào)不下去。取下液位變送器校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不論如何調(diào)零位，始終有一段液位指示，更換變送器電路部分后故障依舊存在，仔細(xì)觀察在傳感器桿上有一層不明顯的附著物。這是由于傳感器使用時(shí)間較長(zhǎng)，銅液中的銅及化合物硫化亞銅長(zhǎng)期積累附著在傳感器上，由于這些沉淀物也是導(dǎo)電介質(zhì)，故造成上述現(xiàn)象。
 
處理辦法。可用稀氨水浸泡傳感器，一般浸泡*+ , 后即可使沉淀物溶解，然后調(diào)校至不存在上述現(xiàn)象即可使用。實(shí)際上平時(shí)只要定期對(duì)傳感器進(jìn)行清洗，防止沉淀物長(zhǎng)期積累，該故障便可有效防止。
 
液位指示較實(shí)際偏高，雖零位可調(diào)但仍不正常。取回液位變送器調(diào)校一切正常，但安裝到現(xiàn)場(chǎng)指示仍不準(zhǔn)確。分析原因是前工段硫化氫偏高造成銅液起泡。由于泡沫存在，形成液位指示虛高。這一現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是由于工藝不正常，銅液成分有了變化造成的，而液位變送器是不存在問題的。處理辦法。可應(yīng)急采取加蓖麻油消泡的辦法解決。當(dāng)然這僅是權(quán)宜之計(jì)，根本上還需前工段加強(qiáng)操作管理，使硫化氫在指標(biāo)范圍內(nèi)才是徹底解決的辦法。
 
液位上升很靈敏，但上去后不下來或下降很緩慢，液位變送器取回校驗(yàn)正常，但裝上去依然如故。為進(jìn)一步證實(shí)是否儀表系統(tǒng)故障，將校驗(yàn)桶裝好水拿到現(xiàn)場(chǎng)，將現(xiàn)場(chǎng)線路、二次表、一次表聯(lián)合校驗(yàn)，校驗(yàn)結(jié)果正常，這進(jìn)一步證實(shí)了儀表系統(tǒng)是不存在問題的。那銅液成分是否發(fā)生了變化，于是在校驗(yàn)桶內(nèi)裝入銅液校驗(yàn)。校驗(yàn)結(jié)果出乎意料，當(dāng)支使用年多的傳感器芯外徑為，并帶有不銹鋼外護(hù)套的變送器插入銅液時(shí)，液位上升靈敏，但升至滿刻度后，將變送器從銅液中提出，二次表指示液位下降到零位時(shí)非常緩慢（長(zhǎng)達(dá)40min以上）。
 
　　詳細(xì)記錄結(jié)果見表

 
為了尋找造成液位下降如此滯后的原因，用另一支不帶不銹鋼護(hù)套傳感器芯外徑為直徑3的變送器試驗(yàn)，液位從zui高降到zui低用時(shí)5S。試驗(yàn)結(jié)果雖稍有滯后，但總體來看還是可行的，分析原因是由于進(jìn)塔原料氣二氧化碳及硫化氫含量偏高，長(zhǎng)期積累使銅液產(chǎn)生沉淀并使銅液粘度增加，附著力加大。變送器雖然從銅液中取出，但由于附著在傳感器芯上的銅液粘度大，不會(huì)快速流下，只會(huì)慢慢往下流，傳感器芯越粗，附著的銅液就越多，流下的時(shí)間就越長(zhǎng)；傳感器越細(xì)，附著的銅液就越少，流下的時(shí)間就越短。于是暫時(shí)用這支變送器取代原來的變送器，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用液位上升下降自如，能夠指導(dǎo)操作。
 
　　上述是我們使用十多年來偶然出現(xiàn)的幾例疑難故障。這些故障實(shí)質(zhì)上都不是儀表方面的原因，都是由于工藝條件的不正常造成銅液成分的不正常而發(fā)生的。所以在這一液位測(cè)量中如果確診儀表不存在故障的話，便可說明是工藝不正常，這時(shí)應(yīng)及時(shí)提醒工藝技術(shù)人員采取對(duì)應(yīng)措施，保證工藝條件。只要銅液成分正常了，儀表也就隨之正常了。當(dāng)然在工藝條件不能立即解決的情況下，也可根據(jù)具體情況采取上述應(yīng)急措施，也可起到儀表監(jiān)測(cè)的作用。


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