本文液位測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)報價廠家為您提供。

這篇文章概述了:

設(shè)備的冷卻水系統(tǒng)為設(shè)備中的每個熱交換器提供冷卻水。設(shè)計了兩排緩沖罐。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，一個壓差液位變送器用于寬量程液位監(jiān)測，兩個1152壓差液位變送器用于窄量程液位監(jiān)測。工作人員觀察到，這些設(shè)備的冷卻水緩沖罐液位測得的3051差壓為3+，運行過程中多次出現(xiàn)交叉對比劣化現(xiàn)象，影響了液位監(jiān)控和異常響應(yīng)。本文從多個角度分析液位測量偏差的可能原因，并針對相應(yīng)情況制定處理措施，最終有效解決液位測量偏差問題。該案例的分析和處理對供熱機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CPR1000機組為例，在過去三年進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結(jié)果兩次降級，其中1個寬范圍液位變送器處于降級邊緣。

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

原理分析 3.1差壓液位變送器測量原理

電容差壓變送器用于緩沖罐液位監(jiān)控，測得的差壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號，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電容值。σ室的差動電容值與設(shè)計時的壓差成線性關(guān)系，由整流電路將差動電容轉(zhuǎn)換成4 ~ 20 mA的標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。

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轉(zhuǎn)換為4 ~ 20mA信號輸出。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)，包括測量信號調(diào)理、數(shù)據(jù)顯示、自動校正和自動補償功能。

3.2集散控制系統(tǒng)信號采集流程及配置

在1000機組中，1E級系統(tǒng)采用阿?，mTXS平臺，SR和NC級采用TXP-T2000集散控制系統(tǒng)平臺。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)進行采集和處理，然后送至操作員終端進行顯示。

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

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)在長期運行條件下，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，負壓側(cè)容易進水，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。在泵的啟動和兩臺泵的切換過程中，容易出現(xiàn)液位波動，影響變送器的測量結(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，對單個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，由于壓力表精度不夠，引入誤差。(2)正負沖程各檢查點的電壓穩(wěn)定不當(dāng)，導(dǎo)致人為錯誤。(3)壓力表在使用前未清除。壓力表零點的微小差異會導(dǎo)致較大的誤差，使用大范圍的壓力正時的影響更大。

4.5集散控制系統(tǒng)采集和顯示引起的錯誤

(1)變送器輸出的4 ~ 20mA信號需要由模擬采集卡采集和處理。采集卡有自己的設(shè)計精度。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，不會再次生成TTD。(2)TXP采集的信號由服務(wù)器處理。當(dāng)TXS采集的信號通過網(wǎng)關(guān)顯示在操作員終端上時，由于屏幕刷新中設(shè)置的增量，會出現(xiàn)一定的顯示錯誤。

5 2016年，甲/乙欄交叉比對結(jié)果首次降級。根據(jù)以上分析的變送器超差的可能原因，制定了檢驗計劃。重點簡述如下。(1)調(diào)查歷史驗證報告，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窗口中檢查寬范圍液位變送器,并檢查和確認檢查結(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，并驗證校準(zhǔn)表是否有偏差。如果有任何偏差，在校準(zhǔn)前進行校正。(5)檢查變送器取樣管道的實際安裝情況，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，變送器應(yīng)注滿水并放空，負壓側(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)置對變送器顯示的影響。 5.1 2016年交叉比對退化調(diào)查及原因分析

根據(jù)上述檢查計劃，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柱寬量程液位計的指示較低，并處于降級邊緣。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。變送器的實際安裝高度低于設(shè)計值時，對校準(zhǔn)單進行升級，驗證變送器合格。(2)2016年，在維護窗口對A/B列變送器進行了驗證。為了防止因壓力測量范圍過大而引起的校準(zhǔn)誤差，選擇了一個小量程壓力表進行校準(zhǔn)，精度為0.025，滿足變送器(變送器等級為0.5)的校準(zhǔn)要求。當(dāng)每一行發(fā)射器被抑制時，抑制計的零點被均勻地清除。發(fā)現(xiàn)A/B排寬量程變送器零點低，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壓側(cè)管道。窄量程負壓側(cè)有一個排水槽，而寬量程變送器沒有設(shè)計，這使得寬量程負壓側(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2016年交叉比對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年交叉比較降級調(diào)查及原因分析

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

對2016年大修后的歷史曲線進行調(diào)查統(tǒng)計，并選取多個時間段的數(shù)據(jù)進行對比。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間逐漸增大，認為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漂移，不能調(diào)整為合格。更換新備件并驗證合格后，吹掃負壓側(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。分析可能是由于負壓側(cè)取樣管道中的水封導(dǎo)致壓力傳導(dǎo)不良。校準(zhǔn)在維護窗口中進行，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，管道重建的申請已經(jīng)啟動。在寬量程變送器的負壓側(cè)還增加了一個排水槽，以消除因積水導(dǎo)致液位指示異常的可能性。

結(jié)論 通過對一臺CPR1000機組設(shè)備液位變送器交叉比對冷卻水系統(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、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行檢查和消除。對于其它1000機組，可參考處理方法，以節(jié)省調(diào)查分析時間，優(yōu)化工期。

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