本文單法蘭壓力變送器損壞原因分析及解決方案資料由優(yōu)質(zhì)變送器生產(chǎn)報價廠家為您提供。

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中原大化集團(tuán)尿素裝置采用意大利氨汽提生產(chǎn)工藝，具有高溫高壓的特點。整個生產(chǎn)過程都伴隨著強(qiáng)腐蝕性和易結(jié)晶的甲銨和尿液，所以我公司JC-4000DY-CFBHT遠(yuǎn)傳插件單法蘭壓力變送器的壓力測量被廣泛使用。由于生產(chǎn)工藝特點的影響，近年來單法蘭壓力變送器損壞頻繁。尿素裝置高壓合成回路中，單法蘭壓力變送器隔膜損壞，高溫高壓介質(zhì)從法蘭與毛細(xì)管之間的焊接間隙噴出，導(dǎo)致系統(tǒng)兩次停車。本文分析了此類儀器損壞的原因，并提出了解決辦法。

1儀器的組成和工作原理

插件法蘭壓力變送器主要由隔離膜片、插件筒、固定法蘭、毛細(xì)管、填充液、變送器本體等組成。

壓力變送器測壓口通過焊接與插入裝置相連。連接管是不銹鋼(316升)毛細(xì)管，直徑只有3毫米，長度為1。毛細(xì)管壁厚，可承受20兆帕的壓力。法蘭和壓敏彈性膜片通過氬弧焊和滾焊焊接在一起。在變送器和毛細(xì)管的接口處，通過抽真空將填充液(如硅油)涂在毛細(xì)管和隔膜的內(nèi)腔，然后密封填充孔。這樣，流體介質(zhì)通過隔膜與變送器本體隔離，過程壓力通過隔膜和毛細(xì)管中的填充液傳遞到變送器本體，由變送器內(nèi)部的傳感器轉(zhuǎn)換成4 ~ 20 mA的DC信號，并送至集散控制系統(tǒng)。

2儀器損壞原因分析

2.1隔膜變形和凹陷

尿素合成塔的控制壓力PT-09204在生產(chǎn)過程中沒有儀表指示。停車，拆卸和檢查，發(fā)現(xiàn)隔膜凹陷和變形。

這種現(xiàn)象通常是由毛細(xì)管一端的問題或變送器取壓法蘭的密封問題、毛細(xì)管中的砂眼或機(jī)械疲勞損壞和斷裂引起的。當(dāng)充液孔與變送器取壓法蘭的密封焊接因振動或溫度變化而脫落損壞時，充液過程中在靜壓下會發(fā)生泄漏。靜壓越高，灌裝液體的泄漏速度越快。部分充液泄漏后，其壓力傳遞能力會減弱或喪失，使儀表指示不準(zhǔn)確或不指示。此時，變送器的彈性傳感膜片將在一個方向上承受過程壓力，形成一個非常薄的膜片(厚度為0。4 ~ 0.5 mm)粘到插入圓筒的法蘭體或支撐體上，形成凹陷，嚴(yán)重時，隔膜會被刺破和破裂。

2.2膜變形凸起

污油收集器的輔助管線底部、油箱、除氣箱和油冷卻器的殼側(cè)應(yīng)進(jìn)行傾倒，以排放和檢查油的質(zhì)量。特別是，污油收集器應(yīng)在發(fā)送密封油之前排出所有油。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)污油收集器的液位較高，需要打開輔助管線來降低油位時，需要將污油收集器返回油箱的管道倒出并打開，需要檢查污油收集器底部油中的含水量，只有確認(rèn)沒有水時，收集的油才能返回油箱。

2.3膜破裂或腐蝕侵蝕破裂

因為隔膜是厚度僅為0的壓力傳感元件。4 ~ 0.5毫米，如果過程在超壓下操作，隔膜將由于超壓超出其彈性范圍而破裂。在尿素高壓系統(tǒng)的應(yīng)用中，雖然單法蘭壓力變送器隔膜采用316L耐腐蝕材料，但長期使用后介質(zhì)溫度和壓力變化很大，隔膜可能因鈍化層損壞而被腐蝕。此外，由于高溫高壓介質(zhì)的長期沖刷，隔膜會變得越來越薄，最終無法承受工藝壓力和破裂。

2.4毛細(xì)管斷裂

(1)機(jī)械損壞。運輸、調(diào)整和安裝過程中的輕微疏忽可能導(dǎo)致毛細(xì)管損壞，周圍人員的活動也可能導(dǎo)致使用過程中毛細(xì)管的意外損壞。

(2)振動損壞。儀表安裝在工藝管道振動大的地方，毛細(xì)管常年受振動影響，會導(dǎo)致疲勞和斷裂。

(3)質(zhì)量問題。焊接材料不正確以及焊針與變送器和插入裝置之間焊接不良將導(dǎo)致焊針斷裂。

(4)物質(zhì)問題。由于測量介質(zhì)具有腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)晶的特點，如果毛細(xì)管材料選擇不當(dāng)，可能會造成:①當(dāng)隔離膜損壞時，測量介質(zhì)進(jìn)入毛細(xì)管，造成毛細(xì)管內(nèi)部腐蝕和斷裂；(2)在測量環(huán)境中，經(jīng)常存在氨和強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，這也會導(dǎo)致毛細(xì)管因外部腐蝕而破裂。

2.5環(huán)境溫度影響

2017年冬季，尿素合成塔PT-09204控制壓力指示器晝夜偏差大，影響正常運行。經(jīng)過分析，主要原因如下。

(1)真空不夠。填充的硅油含有氣泡。當(dāng)環(huán)境溫度變化較大時，氣泡隨熱膨脹，隨冷收縮，導(dǎo)致指示偏差較大。

(2)選擇變送器型號不合適。

(3)灌裝液選擇不當(dāng)。高溫硅油的適宜介質(zhì)溫度為-1 ~ 232℃，環(huán)境溫度為-10 ~ 60℃，不適合北方寒冷地區(qū)冬季使用。

3.解決辦法

(1)改進(jìn)校準(zhǔn)程序，增加校準(zhǔn)設(shè)備。如果變送器校驗中的壓力保持時間超過5 h，可以發(fā)現(xiàn)變送器的毛細(xì)管接頭、填充孔密封處和取壓法蘭密封處是否有填充液泄漏。建議在儀器維護(hù)和校準(zhǔn)類中增加一個鼓風(fēng)干燥箱，使經(jīng)靜壓校準(zhǔn)合格的變送器能通過恒溫(低于300℃，模擬工作溫度)并觀察24小時，表明無溫度漂移才合格。

(2)在運輸、調(diào)整和安裝過程中小心處理，以避免損壞毛細(xì)管和隔膜。

(3)在滿足安裝要求的情況下，毛細(xì)管應(yīng)盡可能短。這可以防止溫度漂移，有利于運輸和校準(zhǔn)。

(4)明確檢查該類儀器的檢查部位，重點檢查所有焊接部位和密封點是否有泄漏，建立該類儀器的操作檔案，做好事故預(yù)防工作，確保生產(chǎn)安全。

(5)建立維護(hù)渠道。由于這種儀器的損壞大多發(fā)生在毛細(xì)管和法蘭膜片上，只需更換毛細(xì)管和膜片，抽真空，加入填充液，時間短，維護(hù)成本低。

(6)提高訂購備件的技術(shù)要求。購買此類儀器時，應(yīng)結(jié)合工藝生產(chǎn)要求，標(biāo)明工藝壓力、溫度、測量介質(zhì)、隔膜材料、填充液等級和毛細(xì)管長度等技術(shù)參數(shù)，并通過正規(guī)渠道購買。

結(jié)論

通過機(jī)組油系統(tǒng)相關(guān)措施的實施，K124壓縮機(jī)組的運行質(zhì)量有了很大提高。截至撰寫本文時，機(jī)組油系統(tǒng)中的水分尚未檢測出來，說明K124油系統(tǒng)中的水分問題已被有效控制多年，保證了機(jī)組的安全穩(wěn)定運行和機(jī)組的安全、穩(wěn)定、長期、充分、優(yōu)質(zhì)運行。在此之后，該表顯示了顯著的增長。拆除法蘭進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)隔離隔膜變形并突出，呈半球形。經(jīng)過仔細(xì)分析，認(rèn)為變送器膜片變形和突出的主要原因如下。

(1)填充液中有氣體。正常生產(chǎn)時儀表指示的波動；停機(jī)后，設(shè)備壓力迅速下降，當(dāng)溫度變化緩慢時，隔離膜內(nèi)的氣體量迅速增加，導(dǎo)致隔離膜膨脹、變形和突出。

(2)填充液成分不純，液體中有易氣化的物質(zhì)。在啟動期間，設(shè)備中的壓力和溫度逐漸增加，隔離膜中的壓力和溫度也逐漸增加，材料不會蒸發(fā)。儀表指示基本穩(wěn)定。然而，在停機(jī)期間，設(shè)備中的壓力迅速下降，當(dāng)溫度緩慢下降時，容易蒸發(fā)的材料將蒸發(fā)，導(dǎo)致隔離膜變形和突出。

(3)微小的焊接裂紋、微孔等。是在隔膜制造過程中產(chǎn)生的。通過這些裂縫或微孔，過程壓力將逐漸增加隔膜內(nèi)填充液體的壓力，最終使隔膜內(nèi)的壓力與過程壓力基本相同。當(dāng)系統(tǒng)關(guān)閉時，過程壓力迅速下降。由于小裂縫或微孔，隔膜內(nèi)的壓力緩慢下降，導(dǎo)致隔膜內(nèi)的高壓和隔膜外的低壓。當(dāng)壓差較大時，隔膜會變形并突出。

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