1前言
雙法蘭差壓變送器具有技術(shù)先進(jìn)，安裝使用方便，測量精度高，維護(hù)量小和防爆等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于石油、化工、造紙和醫(yī)藥等行業(yè)，用來檢測密閉容器、儲罐的液位或流體差壓、密度等。在負(fù)壓較高的工況下，用雙法蘭差壓變送器測液位，常出現(xiàn)液位異常波動，影響生產(chǎn)正常進(jìn)行。
2工藝狀況
在大慶石化公司腈綸廠回收裝置溶劑蒸發(fā)區(qū)中，五效加熱器121-6.3（以下簡稱121-6.3）采用雙法蘭液位變送器進(jìn)行液位測量，控制調(diào)節(jié)閥進(jìn)料量，維持121-6.3液位恒定。液位偏高，容易造成跑料等生產(chǎn)事故；液位偏低，處理量不夠，無法滿足生產(chǎn)需求。因此液位測量必須準(zhǔn)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(nèi)的液體，其差壓與介質(zhì)的液位、密度之間存在如下關(guān)系：△P=ρgh
在一定的工況下，介質(zhì)密度ρ近似為一常數(shù)。雙法蘭液位變送器由與工藝介質(zhì)接觸的銘感測壓膜片、填充導(dǎo)壓硅油的遠(yuǎn)傳壓力毛細(xì)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(fù)壓側(cè)磨合檢測五效加熱器內(nèi)液面上、下壓強(qiáng)，再通過毛細(xì)管傳至差動電容式敏感測壓元件，檢測出液位差壓變化，實(shí)現(xiàn)液位測量。
4存在的問題及原因分析
4.1存在的問題
液位變送器自裝置投產(chǎn)以來，多次出現(xiàn)異常波動，液位控制不穩(wěn)，影響生產(chǎn)正常進(jìn)行。另外，在蒸發(fā)區(qū)的一效至四效蒸發(fā)加熱器也采用雙法蘭液位變送器進(jìn)行液位測量。這4臺液位變送器自裝置投產(chǎn)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(jìn)行試驗(yàn)找出液位變送器異常波動的原因，具有重要的現(xiàn)實(shí)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(zhǔn)確，而五效加熱器液位變送器液位出現(xiàn)異常波動，一效至五效加熱器工藝參數(shù)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(guān)的工藝參數(shù)有壓力、溫度、密度及被測介質(zhì)等。
在一定工況下，被測介質(zhì)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，一效至五效加熱器溫度逐漸降低，絕對壓力逐漸減小。為了測定壓力、溫度對變送器產(chǎn)生的影響，在設(shè)備檢修是，對液位變送器進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。 1）對新拆下來的液位變送器在量程范圍內(nèi)，采用精密數(shù)字壓力計進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果顯示：變送器零點(diǎn)產(chǎn)生漂移，線性變壞。變送器輸入、輸出關(guān)系見圖2.
2）調(diào)整變送器零點(diǎn)，在量程范圍內(nèi)重新標(biāo)定，是變送器精度合格，線性良好。標(biāo)定結(jié)果顯示可以達(dá)到上述要求。
3）把變送器正負(fù)壓膜盒同時浸入溫度為90℃熱水中，檢查輸入、輸出情況。發(fā)現(xiàn)變送器精度、線性未變。
4） 把變送器正負(fù)壓膜盒同時抽負(fù)壓，并把負(fù)壓膜盒的絕對壓力保持在40kpa，正壓膜盒的絕對壓力在變送器測量差壓范圍內(nèi)變化。試驗(yàn)結(jié)果表明，變送器零點(diǎn)產(chǎn)生漂移，但測量精度合格。使負(fù)壓膜盒的絕對壓力保持在10kpa，正壓膜盒的絕對壓力在變送器測量范圍內(nèi)變化。試驗(yàn)結(jié)果表明，變送器零點(diǎn)產(chǎn)生較大漂移，線性變壞，已無法正常使用。其輸入、輸出關(guān)系見圖3.
綜合上訴試驗(yàn)可以得出：影響液位變送器的主要工藝參數(shù)是絕對壓力。液位變送器差壓檢測式通過正負(fù)壓膜盒及毛細(xì)管導(dǎo)壓硅油傳導(dǎo)的，變送器正負(fù)壓膜盒安裝在設(shè)備上，長期處于絕壓10kpa的負(fù)壓狀態(tài)，較高的負(fù)壓極大地降低了導(dǎo)壓硅油的溫限，并使膜盒內(nèi)導(dǎo)壓硅油部分裂解，形成較原硅油閃點(diǎn)降低的輕組份和閃點(diǎn)身高的重組份，輕組份在負(fù)壓較高，溫度較低時蒸發(fā)，使導(dǎo)壓硅油無法正常導(dǎo)壓，造成變送器零點(diǎn)漂移，性能下降，無法在負(fù)壓較高的情況下使用。
5結(jié)論
雙法蘭差壓變送器不適用于負(fù)壓較高的工況下測量液位。如在此工況下長期使用，將導(dǎo)致變送器零點(diǎn)漂移，性能下降，直至無法正常測量。
在設(shè)計和生產(chǎn)過沖中，如需在較高負(fù)壓下測量液位，應(yīng)尋找新型液位計代替雙法蘭液位變送器。
