本文液位測(cè)量中差壓液位變送器指示偏差的原因分析資料由優(yōu)質(zhì)變送器生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。

這篇文章概述了:

設(shè)備的冷卻水系統(tǒng)為設(shè)備中的每個(gè)熱交換器提供冷卻水。設(shè)計(jì)了兩排緩沖罐。為了監(jiān)控緩沖罐的臨界液位，兩排緩沖罐總共使用了6組壓差液位變送器的壓差。以A柱緩沖罐為例，一個(gè)壓差液位變送器用于寬量程液位監(jiān)測(cè)，兩個(gè)1152壓差液位變送器用于窄量程液位監(jiān)測(cè)。工作人員觀察到，這些設(shè)備的冷卻水緩沖罐液位測(cè)得的3051差壓為3+，運(yùn)行過程中多次出現(xiàn)交叉對(duì)比劣化現(xiàn)象，影響了液位監(jiān)控和異常響應(yīng)。本文從多個(gè)角度分析液位測(cè)量偏差的可能原因，并針對(duì)相應(yīng)情況制定處理措施，最終有效解決液位測(cè)量偏差問題。該案例的分析和處理對(duì)供熱機(jī)組具有廣泛的參考意義。

2異常問題的描述 在日常操作中，在緩沖罐液位指示的常規(guī)檢查中，相同的柱寬和窄范圍壓差液位變送器指示交叉比較偏差反復(fù)出現(xiàn)多次。以一臺(tái)CPR1000機(jī)組為例，在過去三年進(jìn)行的三次定期檢查中，A/B兩列液位變送器的寬范圍差壓交叉比對(duì)結(jié)果兩次降級(jí)，其中1個(gè)寬范圍液位變送器處于降級(jí)邊緣。

針對(duì)變送器交叉比對(duì)劣化現(xiàn)象，對(duì)差壓液位變送器測(cè)量原理、系統(tǒng)管道布置和集散控制系統(tǒng)配置進(jìn)行分析和研究，并在維護(hù)窗口進(jìn)行處理。

原理分析 3.1差壓液位變送器測(cè)量原理

電容差壓變送器用于緩沖罐液位監(jiān)控，測(cè)得的差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，送至集散控制系統(tǒng)顯示。采樣管傳導(dǎo)的壓差作用在變送器σ室中心兩側(cè)的壓力傳感膜片上，膜片產(chǎn)生微小的位移變化，從而改變兩側(cè)由壓力傳感膜片和電容板組成的差動(dòng)電容值。σ室的差動(dòng)電容值與設(shè)計(jì)時(shí)的壓差成線性關(guān)系，由整流電路將差動(dòng)電容轉(zhuǎn)換成4 ~ 20 mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。

1152差壓液位變送器系列仍然使用模擬電路板將差分電容信號(hào)轉(zhuǎn)換為4 ~ 20mA信號(hào)輸出。3051系列變送器支持Hart協(xié)議，內(nèi)置微控制器，可處理傳感器數(shù)據(jù)，包括測(cè)量信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)顯示、自動(dòng)校正和自動(dòng)補(bǔ)償功能。

3.2集散控制系統(tǒng)信號(hào)采集流程及配置

在1000機(jī)組中，1E級(jí)系統(tǒng)采用阿?，mTXS平臺(tái)，SR和NC級(jí)采用TXP-T2000集散控制系統(tǒng)平臺(tái)。窄量程液位由TXS采集處理，通過網(wǎng)關(guān)發(fā)送到操作員終端顯示。寬量程液位送至TXP-2000系統(tǒng)進(jìn)行采集和處理，然后送至操作員終端進(jìn)行顯示。

時(shí)間標(biāo)記數(shù)據(jù)(TTD)在TXP信號(hào)采集期間生成，而TTD數(shù)據(jù)將在液位變化超過配置設(shè)置的差值時(shí)生成。當(dāng)信號(hào)經(jīng)服務(wù)器處理后送至屏幕顯示時(shí)，還設(shè)置了增量，只有當(dāng)液位變化超過增量時(shí)，屏幕指示才會(huì)刷新。

4異常的可能原因分析 根據(jù)以上分析，緩沖罐差壓液位變送器指示偏差有多種原因。

4.1壓差液位變送器自身原因

(1)在長(zhǎng)期運(yùn)行條件下，壓差液位變送器零漂移。②校準(zhǔn)表中的數(shù)據(jù)不正確，采樣管的實(shí)際安裝高度與安裝圖不一致。

4.2取樣管道的原因

①正壓側(cè)采樣管道存在缺水或氣體，這將導(dǎo)致變送器指示偏低。(2)負(fù)壓側(cè)的取樣管道中有水，這將導(dǎo)致變送器指示低。(3)采樣管道布置不合理，負(fù)壓側(cè)容易進(jìn)水，小采樣管形成水封或水膜，導(dǎo)致壓力傳導(dǎo)不良，導(dǎo)致負(fù)壓側(cè)壓力不一致，寬、窄范圍液位變送器。

4.3系統(tǒng)原因

設(shè)備的冷卻水緩沖罐為水泵提供吸入壓頭。在泵的啟動(dòng)和兩臺(tái)泵的切換過程中，容易出現(xiàn)液位波動(dòng)，影響變送器的測(cè)量結(jié)果。由于寬范圍和窄范圍差壓液位變送器的不同范圍和型號(hào)，對(duì)單個(gè)變送器的影響可能不一致。

4.4大修期間變送器校準(zhǔn)不正確

(1)壓力表量程選擇不當(dāng)，緩沖箱液位變送器為小量程差壓液位變送器，使用大量程壓力表校準(zhǔn)時(shí)，由于壓力表精度不夠，引入誤差。(2)正負(fù)沖程各檢查點(diǎn)的電壓穩(wěn)定不當(dāng)，導(dǎo)致人為錯(cuò)誤。(3)壓力表在使用前未清除。壓力表零點(diǎn)的微小差異會(huì)導(dǎo)致較大的誤差，使用大范圍的壓力正時(shí)的影響更大。

4.5集散控制系統(tǒng)采集和顯示引起的錯(cuò)誤

(1)變送器輸出的4 ~ 20mA信號(hào)需要由模擬采集卡采集和處理。采集卡有自己的設(shè)計(jì)精度。集散控制系統(tǒng)配置設(shè)置有增量值，當(dāng)偏差小于增量值時(shí)，不會(huì)再次生成TTD。(2)TXP采集的信號(hào)由服務(wù)器處理。當(dāng)TXS采集的信號(hào)通過網(wǎng)關(guān)顯示在操作員終端上時(shí)，由于屏幕刷新中設(shè)置的增量，會(huì)出現(xiàn)一定的顯示錯(cuò)誤。

5 2016年，甲/乙欄交叉比對(duì)結(jié)果首次降級(jí)。根據(jù)以上分析的變送器超差的可能原因，制定了檢驗(yàn)計(jì)劃。重點(diǎn)簡(jiǎn)述如下。(1)調(diào)查歷史驗(yàn)證報(bào)告，分析大范圍液位變送器異常的可能性。(2)根據(jù)已有的檢查表在維護(hù)窗口中檢查寬范圍液位變送器,并檢查和確認(rèn)檢查結(jié)果。③如果變送器的校準(zhǔn)結(jié)果有漂移，調(diào)整變送器至合格。(4)如果變送器本身校準(zhǔn)合格，檢查寬量程和窄量程變送器的標(biāo)高，檢查輸入校準(zhǔn)表的差壓，并驗(yàn)證校準(zhǔn)表是否有偏差。如果有任何偏差，在校準(zhǔn)前進(jìn)行校正。(5)檢查變送器取樣管道的實(shí)際安裝情況，檢查管道布置、坡度等是否有不利于壓力傳導(dǎo)的地方。⑥同時(shí)，變送器應(yīng)注滿水并放空，負(fù)壓側(cè)管道應(yīng)吹掃，以檢查是否有殘留水。⑦分析集散控制系統(tǒng)組態(tài)設(shè)置對(duì)變送器顯示的影響。 5.1 2016年交叉比對(duì)退化調(diào)查及原因分析

根據(jù)上述檢查計(jì)劃，2016年檢查結(jié)果如下:

(1)回顧歷史校準(zhǔn)表，發(fā)現(xiàn)a柱寬量程變送器在2012年校準(zhǔn)過程中有漂移。零點(diǎn)指示約低1.238厘米，并已調(diào)整為合格。2015年的交叉比較結(jié)果顯示，a柱寬量程液位計(jì)的指示較低，并處于降級(jí)邊緣。在檢修窗口中，校準(zhǔn)的a柱寬量程變送器再次發(fā)現(xiàn)漂移。變送器的實(shí)際安裝高度低于設(shè)計(jì)值時(shí)，對(duì)校準(zhǔn)單進(jìn)行升級(jí)，驗(yàn)證變送器合格。(2)2016年，在維護(hù)窗口對(duì)A/B列變送器進(jìn)行了驗(yàn)證。為了防止因壓力測(cè)量范圍過大而引起的校準(zhǔn)誤差，選擇了一個(gè)小量程壓力表進(jìn)行校準(zhǔn)，精度為0.025，滿足變送器(變送器等級(jí)為0.5)的校準(zhǔn)要求。當(dāng)每一行發(fā)射器被抑制時(shí)，抑制計(jì)的零點(diǎn)被均勻地清除。發(fā)現(xiàn)A/B排寬量程變送器零點(diǎn)低，B排寬量程校準(zhǔn)表標(biāo)高低，變送器無法調(diào)整合格。通過用修改后的校準(zhǔn)表替換合格的變送器，問題得以解決。③檢查取樣管道。寬量程變送器和窄量程變送器共用負(fù)壓側(cè)管道。窄量程負(fù)壓側(cè)有一個(gè)排水槽，而寬量程變送器沒有設(shè)計(jì)，這使得寬量程負(fù)壓側(cè)容易積水，使變送器指示低。④緩沖罐系統(tǒng)上線后，用壓縮空氣吹掃變送器負(fù)壓側(cè)的管道，未發(fā)現(xiàn)大量水跡，僅發(fā)現(xiàn)少量水滴，排水罐無殘留水排出。⑤集散控制系統(tǒng)的配置對(duì)寬量程和窄量程變送器有影響，由于液位變化很小，很難刷新畫面。在交叉比對(duì)工作中，選擇工況穩(wěn)定窗口，并傳遞歷史曲線，以消除畫面顯示的偏差，盡可能不刷新。

根據(jù)上述檢查過程，可以確認(rèn)2016年交叉比對(duì)劣化是由于列車緩沖箱的寬范圍漂移液位變送器造成的；然而，B列寬范圍液位變送器也有漂移，變送器標(biāo)高不正確。

5.2 2017年交叉比較降級(jí)調(diào)查及原因分析

2017年，每天進(jìn)行交叉比對(duì)，再次發(fā)現(xiàn)A/B列車液位變送器的緩沖箱被交叉比對(duì)降級(jí)。調(diào)查和分析如下。

對(duì)2016年大修后的歷史曲線進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，并選取多個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。發(fā)現(xiàn)A列寬量程液位指示平均值與窄量程液位指示平均值之間的偏差隨時(shí)間逐漸增大，認(rèn)為A列寬量程變送器有漂移的可能。檢修結(jié)果表明，大范圍壓差液位變送器會(huì)漂移，不能調(diào)整為合格。更換新備件并驗(yàn)證合格后，吹掃負(fù)壓側(cè)管道，再次在線后，寬量程與窄量程液位指示一致。

B 液位變送器柱寬范圍和窄范圍壓差之間的偏差存在周期性波動(dòng)。分析可能是由于負(fù)壓側(cè)取樣管道中的水封導(dǎo)致壓力傳導(dǎo)不良。校準(zhǔn)在維護(hù)窗口中進(jìn)行，變送器通過了校準(zhǔn)。充水、排氣和管道吹掃后，寬量程和窄量程液位指示一致。

此外，管道重建的申請(qǐng)已經(jīng)啟動(dòng)。在寬量程變送器的負(fù)壓側(cè)還增加了一個(gè)排水槽，以消除因積水導(dǎo)致液位指示異常的可能性。

結(jié)論 通過對(duì)一臺(tái)CPR1000機(jī)組設(shè)備液位變送器交叉比對(duì)冷卻水系統(tǒng)緩沖罐差壓下降原因的分析，指出了可能引起示值偏差的各種因素，如變送器異常、采樣管線布置異常、系統(tǒng)擾動(dòng)、校準(zhǔn)引入偏差、集散控制系統(tǒng)配置等，并在檢修過程中逐一進(jìn)行檢查和消除。對(duì)于其它1000機(jī)組，可參考處理方法，以節(jié)省調(diào)查分析時(shí)間，優(yōu)化工期。

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