雙法蘭差壓變送器使用時產生異常波動的問題分析

1前言

   雙法蘭差壓變送器技術，在生產中有**的應用，具有諸多優點，安裝使用方便，測量精度高，維護量小和防爆等優點。**應用于石油、化工、造紙和醫藥等行業，用來檢測密閉容器、儲罐的液位或流體差壓、密度等。在負壓較高的工況下，用雙法蘭差壓變送器測液位，常出現液位異常波動，影響生產正常進行。 與其他差壓變送器使用環境不同，雙法蘭差壓變送器適用于測量含有雜 質、結晶、凝聚或易自聚的被測介質，用普通的差壓變送器來測量這些介質可能 會引起連接管線的堵塞， 所以雙法蘭差壓變送器是比較理想的選擇，而且有安裝 方便、精度高、維護量小等優點，被**用來測量液體、氣體和蒸汽的流量、液 位、密度和壓力，然后輸出與測得壓差相對應的 4～20mA DC 信號。

2工藝狀況
  在大慶石化公司腈綸廠回收裝置溶劑蒸發區中，五效加熱器121-6.3（以下簡稱121-6.3）采用雙法蘭差壓變送器進行液位測量，控制調節閥進料量，維持液位恒定。液位偏高，容易造成跑料等生產事故；液位偏低，處理量不夠，無法滿足生產需求。因此液位測量必須準確、可靠。121-6.3液位變送器安裝見圖1。
 
3測量原理
  對于容器內的液體，其差壓與介質的液位、密度之間存在如下關系：△P=ρgh
  在一定的工況下，介質密度ρ近似為一常數。雙法蘭差壓變送器由與工藝介質接觸的銘感測壓膜片、填充導壓硅油的遠傳壓力毛細管、差動電容式敏感測壓元件及電子放大器組成。液位變送器就是通過變送器正負壓側磨合檢測五效加熱器內液面上、下壓強，再通過毛細管傳至差動電容式敏感測壓元件，檢測出液位差壓變化，實現液位測量。
 
4存在的問題及原因分析 
4.1存在的問題 
  雙法蘭液位變送器自裝置投產以來，多次出現異常波動，液位控制不穩，影響生產正常進行。另外，在蒸發區的一效至四效蒸發加熱器也采用雙法蘭差壓變送器進行液位測量。這4臺液位變送器自裝置投產以來，液位控制趨勢平滑，工藝操作情況較好。為此，通過對液位變送器進行試驗找出液位變送器異常波動的原因，具有重要的現實意義。 
4.2異常波動的原因分析 
  相同類型的差壓變送器，一效至四效加熱器液位變送器測量準確，而五效加熱器液位變送器液位出現異常波動，一效至五效加熱器工藝參數如表1所示。從液位變送器測量原理可以得出，與液位測量有關的工藝參數有壓力、溫度、密度及被測介質等。 

  在一定工況下，被測介質及其密度是不變的。它們對液位測量沒有影響。從表1中可以看出，一效至五效加熱坡度逐漸降低，**壓力逐漸減小。為了測定壓力、溫度對變送器產生的影響，在設備檢修是，對液位變送器進行以下實驗。 1）對新拆下來的液位變送器在量程范圍內，采用精密數字壓力計進行標定，標定結果顯示：變送器零點產生漂移，線性變壞。變送器輸入、輸出關系見圖2.

2）調整變送器零點，在量程范圍內重新標定，是變送器精度合格，線性良好。標定結果顯示可以達到上述要求。
3）把變送器正負壓膜盒同時浸入溫度為90℃熱水中，檢查輸入、輸出情況。發現變送器精度、線性未變。 
4） 把變送器正負壓膜盒同時抽負壓，并把負壓膜盒的**壓力保持在40kpa，正壓膜盒的**壓力在變送器測量差壓范圍內變化。試驗結果表明，變送器零點產生漂移，但測量精度合格。使負壓膜盒的**壓力保持在10kpa，正壓膜盒的**壓力在變送器測量范圍內變化。試驗結果表明，變送器零點產生較大漂移，線性變壞，已無法正常使用。其輸入、輸出關系見圖3.

 
  綜合上訴試驗可以得出：影響液位變送器的主要工藝參數是**壓力。液位變送器差壓檢測式通過正負壓膜盒及毛細管導壓硅油傳導的，變送器正負壓膜盒安裝在設備上，長期處于絕壓10kpa的負壓狀態，較高的負壓極大地降低了導壓硅油的溫限，并使膜盒內導壓硅油部分裂解，形成較原硅油閃點降低的輕組份和閃點身高的重組份，輕組份在負壓較高，溫度較低時蒸發，使導壓硅油無法正常導壓，造成變送器零點漂移，性能下降，無法在負壓較高的情況下使用。 
5結論

1. 雙法蘭差壓變送器不適用于負壓較高的工況下測量液位。如在此工況下長期使用，將導致變送器零點漂移，性能下降，直至無法正常測量。
2. 在設計和生產過沖中，如需在較高負壓下測量液位，應尋找新型液位計代替雙法蘭差壓變送器。