【摘要】：介紹了我廠尿素生產(chǎn)過(guò)程中雙法蘭差壓變送器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能指標(biāo)，說(shuō)明了變送器的選用及故障處理方法。
黑化集團(tuán)公司尿素生產(chǎn)裝置采用了氨汽提生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)過(guò)程中常伴有高溫、高壓且強(qiáng)腐蝕物質(zhì)甲胺液的存在，甲胺液對(duì)高壓合成回路造成了腐蝕。為防止管道腐蝕后發(fā)生泄漏，對(duì)管道壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)尤為重要，而監(jiān)測(cè)所需重要的原件就是變送器，此文將對(duì)變送器的選用及故障進(jìn)行闡述。
1 變送器的分類與選用
1.1 變送器的分類及特點(diǎn)
變送器是把傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。傳感器和變送器一同構(gòu)成自動(dòng)控制的監(jiān)測(cè)信號(hào)源。變送器的種類有很多，用在工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)儀表上面的變送器主要有壓力變送器、溫度變送器、液位變送器和電容式變送器等。
壓力變送器也叫差壓變送器，由測(cè)壓元件傳感器、顯示表頭、模塊電路、表殼和過(guò)程連接件等組成。它能將接收的液體、氣體的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓信號(hào)，以供給指示記錄儀、報(bào)警儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。壓力變送器根據(jù)測(cè)壓范圍可分成一般壓力變送器（0.001MPa～20MPa）和微差壓變送器（0～30kPa）兩種。
溫度變送器由測(cè)溫探頭和固體電子單元組成。采用固體模塊形式將測(cè)溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi)，從而形成一體化的變送器。一般分熱電阻和熱電偶型兩種類型。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省引線、輸出信號(hào)大、抗干擾能力強(qiáng)、顯示儀表簡(jiǎn)單、固體模塊抗震防潮、有反接保護(hù)和限流保護(hù)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。
液位變送器分浮球式液位變送器、浮簡(jiǎn)式液位變送器和靜壓或液位變送器。液位變送器主要由磁性浮球或浮筒、測(cè)量導(dǎo)管、信號(hào)單元、電子單元、接線盒及安裝件組成。
電容式物位變送器由電容式傳感器與電子模塊電路組成，主要用作類導(dǎo)電與非導(dǎo)電介質(zhì)的液體液位或粉粒狀固體料位的遠(yuǎn)距離連續(xù)測(cè)量和指示，適用于測(cè)量和控制生產(chǎn)過(guò)程。具有對(duì)周圍元射頻干擾、線性好、穩(wěn)定性好、無(wú)明顯溫度漂移等特點(diǎn)。
1.2 變送器的選用
尿素生產(chǎn)的工業(yè)環(huán)境中，有可燃和爆炸危險(xiǎn)氣氛的存在，且被測(cè)介質(zhì)具有強(qiáng)腐蝕性。因此，從操作條件、被測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、測(cè)量精度及準(zhǔn)確性等方面考慮，我們選取了壓力變送器，它能將測(cè)壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。壓力變送器具有工作可靠、性能穩(wěn)定、可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)單、特別適用于測(cè)量粘稠、結(jié)晶和腐蝕性的尿素生產(chǎn)環(huán)境。
2 壓力變送器故障的診斷方法
壓力變送器在尿素系統(tǒng)使用過(guò)程中，由于使用環(huán)境惡劣，經(jīng)常導(dǎo)致變送器出現(xiàn)各種各樣的故障，能否及時(shí)快速的診斷出故障，成為影響尿素生產(chǎn)的重要因素。壓力變送器回路最常見(jiàn)的故障有打火、異味、冒煙、供電變化、雷擊、外部損傷、導(dǎo)壓管泄漏，回路過(guò)熱，供電開(kāi)關(guān)失靈等情況。此外我們還應(yīng)通過(guò)檢測(cè)來(lái)診斷變送器其它故障。常用的故障診斷方法有如下四種：
斷路檢測(cè)：將懷疑有故障的回路與其他回路分割開(kāi)來(lái)，查看故障是否消失，如果消失，則可確定故障發(fā)生在此處。否則可進(jìn)一步查找，直到找到發(fā)生故障的回路部分。
短接檢測(cè)：在保證測(cè)量設(shè)備安全的情況下，將相關(guān)部分回路直接短接，當(dāng)差壓變送器輸出值偏小，可將導(dǎo)壓管斷開(kāi)，從一次取壓閥外將差壓信號(hào)直接引到差壓變送器兩側(cè)，觀察變送器輸出情況，從而判斷導(dǎo)壓管路有無(wú)堵漏及連通性。
替換檢測(cè)：更換懷疑有故障的原件，從而判斷故障的部位。將被懷疑的變送器原件臨時(shí)更換成備用原件，如替換后故障消失則可判斷被替換的原件發(fā)生故障，便可以確定被懷疑原件是否損壞。
分部檢測(cè)：將被測(cè)回路分割成幾個(gè)部分（如：供電電源、信號(hào)變送、信號(hào)輸出、信號(hào)檢測(cè)）按各部分分別檢查，由簡(jiǎn)至繁，由表及里，縮小范圍，找出故障位置。
3 壓力變送器常見(jiàn)故障的處理
壓力變送器使用過(guò)程中，最常見(jiàn)的故障形式有三種：輸出壓力過(guò)小或無(wú)輸出、輸出壓力過(guò)大和輸出壓力不穩(wěn)定。針對(duì)這三種故障情況，我們經(jīng)過(guò)多年生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)了不同的處理方法。
3.1 輸出過(guò)小或無(wú)輸出的可能原因和解決方法：
3.1.1 檢查導(dǎo)壓管路：檢查導(dǎo)壓管是否泄漏；檢查液體導(dǎo)壓管內(nèi)是否有氣體；檢查變送器壓力容室內(nèi)有無(wú)沉積物；檢查截止閥是否開(kāi)全，平衡閥是否關(guān)嚴(yán)。管路的泄漏會(huì)導(dǎo)致壓力的降低，如有泄漏或未閥門未關(guān)嚴(yán)等情況應(yīng)及時(shí)封堵和關(guān)嚴(yán)。
3.1.2 檢查變送器的電氣連接：檢查變送器傳感器組件的引出線是否短接；檢查插針是否可靠接表殼地；保證接插件接觸處清潔；檢查各調(diào)節(jié)螺釘是否在控制范圍內(nèi)。如上述問(wèn)題出現(xiàn)，可對(duì)重新對(duì)電氣原件進(jìn)行連接。
3.1.3 檢查接線回路：檢查加到變送器上的電壓是否正常；檢查回路是否短路或多點(diǎn)接地。如有問(wèn)題可對(duì)電壓及接線進(jìn)行調(diào)整。
3.1.4 檢查變送器電路故障：可用備用電路板代換檢查、判斷有故障的電路板后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。
3.2 輸出壓力過(guò)大的可能原因和處理方法：
3.2.1 檢查導(dǎo)壓管路：檢查導(dǎo)壓管是否堵塞；檢查截止閥是否全開(kāi)；檢查氣體導(dǎo)壓管內(nèi)是否有液體，液體導(dǎo)壓管內(nèi)是否有氣休；檢查變送器壓力容室內(nèi)有無(wú)沉積物。管路的堵塞會(huì)導(dǎo)致壓力的升高，如有堵塞情況應(yīng)及時(shí)疏通。
3.2.2 檢查變送器的電氣連接：檢查變送器的傳感器組件連接情況，保證接插件接觸處清潔；如傳感器組件連接松動(dòng)，應(yīng)將其連接緊密。
3.2.3 檢查變送器電路故障：可用備用電路板代換檢查、判斷有故障的電路板后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。
3.2.4 檢查電源：電源的輸出情況也能影響到壓力值，如電源輸出的電壓值不符合要求值時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
3.3 輸出不穩(wěn)定可能原因和解決方法：
3.3.1 檢查接線回路：檢查回路是否有間歇性短路、開(kāi)路或多點(diǎn)接地現(xiàn)象；檢查加到變送器上的電壓是否合適。
3.3.2 檢查被測(cè)介質(zhì)的波動(dòng)：當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)中介質(zhì)流動(dòng)時(shí)波動(dòng)教大，也會(huì)產(chǎn)生輸出值不穩(wěn)定。可通過(guò)電路的阻尼作用的大小來(lái)調(diào)整。
3.3.3 檢查變送器電路故障：可用備用電路板代換檢查、判斷有故障的電路板后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。
結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)多年在尿素分廠對(duì)變送器系統(tǒng)的檢修與處理，我積累豐富的維修經(jīng)驗(yàn)，確保了公司尿素產(chǎn)品的可靠生產(chǎn)，保證了尿素裝置的安全運(yùn)行。
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