變送器現場故障原因分析與處理

管 軍 佟志權 戴 笠 孫 建 姚建平 徐江均 王衍剛

(浙江中控自動化儀表有限公司，杭州 310052)

在流程工業中變送器的應用是屬于量大面廣的產品，對于變送器的現場故障排查和異常情況處理，是儀表工在日常檢維修中的必備技能。引起變送器現場故障的因素很多，這就需要儀表技術人員要有相關的經驗和知識。由于工作需要，筆者到過一些工況現場，處理過各類變送器的現場故障，現就其典型應用中的故障現象、排查方法和解決措施進行說明。

1 電廠給水流量異常①

青海某電廠建設有兩個相同的水塔，塔上各有一只汽包。泵房總給水流量分成兩路，分別給這兩個水塔供水。每個水塔的給水管在汽包下方約3m處裝有垂直孔板流量計，孔板上均引出兩組差壓引壓管，分別接兩個CXT差壓變送器(量程0～100kPa)。汽包和蓄熱器的安裝如圖1所示。

圖1 某電廠汽包和蓄熱器的安裝示意圖

系統運行過程中，用戶發現1號塔的給水流量正常，但是2號塔的給水流量嚴重偏小，甚至有時處于流量時有時無的狀態。

檢查水塔頂部兩只流量變送器(FT2和FT4)的安裝位置，先對兩只流量變送器同時進行零點對比：均關閉三閥組，打開排泄閥，兩只變送器顯示為0.00%，確認變送器的零點正常，而且一致。但是當給水閥門開度設為50%時，變送器顯示仍然為0.00%；當給水閥門開度設為100%時，發現流量增大，變送器的百分比示值也在增大，趨勢一致，但是流量示值穩定后，DCS端的計算值仍然比理論值約小一半兒。

用戶確認DCS端的計算正常，1號塔和2號塔的程序也一致。DCS端的開方切除量為5.00%，相當于線性切除量為0.25%，因此該切除量對測量幾乎沒什么影響。為此，將2號塔的一只流量變送器FT2拆下，安裝到1號塔相同的工位FT3處，再次進行檢驗。打開給水閥門，發現新安裝的原2號塔流量變送器和1號塔流量變送器示值一致，趨勢一致，測量正常。

由此可以判斷2號塔的流量變送器本身是正常的。出現此故障，壓力損失是直接原因，因此建議用戶對孔板規格、引壓管安裝及排污閥是否緊閉等進行進一步檢查。后經孔板制造廠確認為該工位供水壓力未達到設計壓力所致。

2 汽包液位變送器示值異常

浙江某用戶在汽包液位對稱裝有兩只CXT差壓變送器(LT1LT3)(圖1)，量程-0.98～0.00kPa。在施工過程中，用戶將LT1的正負壓管接反，而且自行進行了量程修改。

用戶技術人員告知，LT3 CXT差壓變送器的示值正常，但LT1的示值偏差很大。

首先，將三閥組關閉，將該LT1 CXT變送器的排泄閥打開，CXT變送器正負壓側均通大氣，此時差壓應為0kPa，顯示100%，與汽包滿液位時變送器輸出理論值相符，CXT變送器工作正常。

當打開三閥組，進行排氣操作后，將排泄閥關閉。此時，該CXT變送器處于正常測量狀態，示值為22%。另一側液位變送器的示值為80%。對比之下，存在問題。為此，用X207手操器讀取CXT變送器的內部參數發現，其量程為0.0～9.8kPa。判斷為用戶將量程設置錯誤導致，于是將量程改為9.8～0.0kPa，該CXT變送器的示值顯示為78%，基本與另一側的80%相符?？紤]到汽包液位開孔差異及汽包放置水平位置等因素，該誤差用戶可接受，此工位問題排除。

當液位變送器引壓管反向之后，可以通過修改量程的方式將輸出調整為正常值，但必須掌握量程修改的方法，即差壓為0對應汽包液位最高，差壓絕對值的最大值對應汽包液位最低。

3 化工廠儲液罐液位變送器異常波動

遼寧某化工廠建有10只儲液罐，每只儲液罐安裝一只CXT液位變送器，儲液罐為敞口罐，用戶以水作為介質進行設備調試。

在開車前的調試過程中發現，除一只CXT液位變送器輸出正常外，其他9只液位變送器的輸出信號均存在著較大幅度的波動。

在用戶現場排查，確認用戶使用的都是同型號的CXT液位變送器，在觀察的時間點各變送器輸出都穩定。但在控制室的DCS對應曲線上能看到變化趨勢，而且變化趨勢與日照強度成正相關。與該廠的相關儀表技術人員進行溝通后了解到，液位變送器安裝時，在變送器前端的直管段上安裝的閥是關閉的，灌液后才打開，其中一只在前期灌過水，閥是開著的。也就是說用戶現場有9只液位變送器安裝時直管段內部是充滿空氣的，在調試時先灌水后開閥，空氣被水封在直管段內無法排出。該部分的空氣對氣溫敏感，不斷地處于熱漲冷縮過程中，變送器感應到的壓力一直在變化，從而造成了變送器輸出的異常。將變送器拆開，通過排水方式將直管段內的空氣排出。處理后，所有變送器的輸出維持正常。

變送器使用中必須要注意將引壓管內的空氣排出，否則將造成輸出的不穩定。

4 流量測量不準

江蘇某用戶將CJT差壓變送器用于流量測量，差壓變送器都配有三閥組。但實際工況中發現該CJT差壓變送器的流量測量不準確。

在排查過程中發現，三閥組與CJT變送器的結合面的四氟密封圈、三閥組引壓管的M20mm×1.5mm的活套螺母內的四氟密封圈存在著泄漏的情況。更換四氟密封圈再試驗，發現只要進行一次用力鎖緊的安裝后，再次拆裝，該處的密封性就大幅下降，產生泄漏。而四氟墊明顯已經變形，且發硬。更換新四氟墊之后，CJT變送器輸出正常，流量準確。

四氟的工作溫度范圍寬且耐腐蝕，是工業上常用的密封材料。其內部為疏松結構，且材質較硬、彈性較差，因此被擠壓變形后，會失去大部分的彈性，因此四氟密封圈為一次性用品，若有拆裝即需更換。

5 結束語

要使變送器在流程工業中發揮應有的作用，相關的儀表技術人員必須要有處理相關工況的經驗，筆者列舉了4個案例可供參考?？偨Y處理變送器現場故障的基本步驟：首先考慮現場因素，然后分析變送器的設置因素，最后考慮變送器本身的質量問題。通過對變送器問題的排查可以發現，要使變送器發揮較好的作用，首先要對工藝過程有充分的了解，并且抓住壓力變送器測量壓力的本質，就能層層剝離表象，找到問題的根源。