提供優(yōu)質(zhì)合格的產(chǎn)品是企業(yè)的責(zé)任和義務(wù)，通過測量獲得精確可靠地工藝參數(shù)是工業(yè)生產(chǎn)安全需要，也是保證產(chǎn)品合格的必要手段，液（界）位做為工藝四大參數(shù)之一必不可少，測量液位的技術(shù)和方法有很多，如直讀法、浮力法、電容法、超聲波法、微波法以及激光法等，而利用靜壓原理的雙法蘭差壓變送器測量液位是石油化工生產(chǎn)中廣泛采用的液位測量方式。

 

差壓式雙法蘭液（界）位計結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，金屬膜盒通過鎧裝毛細(xì)管與變送器的測量室相連接，在膜盒、鎧裝毛細(xì)管和測量室所組成的封閉系統(tǒng)內(nèi)充有密封液體（硅油）作為傳壓介質(zhì)。毛細(xì)管外部均套有金屬蛇皮管保護(hù)。從整套儀表可以看出它最脆弱的部分是金屬膜盒和毛細(xì)管，因此在運(yùn)輸和安裝過程中要格外注意對這兩部件的保護(hù)。根據(jù)充裝硅油型號的不同，分為普通型和耐高溫型。在石油化工生產(chǎn)過程中被測介質(zhì)具有以下特點(diǎn)均可采用差壓式雙法蘭液（界）位計①介質(zhì)溫度較高，不宜使用引壓管測量方式；②被測介質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性；③被測介質(zhì)含有固體顆粒物或介質(zhì)凝固點(diǎn)為常溫的

介質(zhì)，不便將介質(zhì)從容器內(nèi)引出。

 

除以上幾種特殊性狀的介質(zhì)可以采用差壓式雙法蘭外，其它一般性狀的介質(zhì)均可采用差壓式雙法蘭來進(jìn)行液（界）位的測量，差壓式雙法蘭液位計應(yīng)用非常廣泛。

 

2　差壓式雙法蘭變送器的選用及安裝注意事項

石油化工裝置都是長周期運(yùn)行的，因此對于選用的設(shè)備都有嚴(yán)格的要求，儀表也不列外，因此在選用和安裝差壓式雙法蘭變送器遵循以下原則：

（1）選用大廠的品牌產(chǎn)品，確保質(zhì)量可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、測量準(zhǔn)確。

（2）確認(rèn)所購買設(shè)備的法蘭是標(biāo)準(zhǔn)件，否則會帶來安裝時的麻煩。

（3）雙法蘭液位計在安裝過程中，一定要確保每條螺栓都受力均勻，這樣才能保證法蘭面的平整，避免投用后出現(xiàn)泄漏。

（4）對于界面測量，可選用差壓式儀表，但要求總液面應(yīng)始終高于上部取壓口。

（5）對于毛細(xì)管要做保護(hù)措施，配角鋼等做輔助支撐。毛細(xì)管彎角做圓弧狀彎曲。

（6）變送器應(yīng)安裝在無振動或振動較小的場所。

（7）變送器應(yīng)安裝在環(huán)境溫度變化不大且干燥的場所，如果環(huán)境不理想應(yīng)該做防雨、防水、通風(fēng)、隔熱等措施。

（8）變送器應(yīng)避免安裝在有腐蝕性的場合，如果無法避免則應(yīng)做防護(hù)措施。

（9）變送器及上下法蘭要安裝在便于檢修，便于維護(hù)的地方。

 

 

（1）差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器低端法蘭水平線下方進(jìn)行液位測量如圖1所示。

其中，ρ0表示硅油密度；ρ1表示介質(zhì)密度。

①量程：∆P=ρ1gh

 

②計算儀表的遷移量P：

當(dāng)容器內(nèi)液位最低時，變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為：

P+=ρ1gh1　　　　　　P_=(h-h1)ρ0g

因?yàn)镻+＜P_，所以儀表為負(fù)遷移。

P=P+-P_=-ρ0gh

 

③儀表的調(diào)校范圍為：-ρ0gh至-ρ0gh+ρ1gh

 

（2）差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器高低端法蘭水平線之間進(jìn)行液位測量如圖2所示。

其中：ρ0表示硅油密度；ρ1表示介質(zhì)密度。

①量程：∆P=ρ1gh

 

②計算儀表的遷移量P：

當(dāng)容器內(nèi)液位最低時，變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為：

P+=-ρ0gh1　　P_=(h-h1)ρ0g

因?yàn)镻+＜P_所以儀表為負(fù)遷移。

 

③儀表的調(diào)校范圍為：-ρ0gh至-ρ0gh+ρ1gh

 

（3）差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器高端法蘭水平線上方進(jìn)行液位測量如（圖3）所示。

其中：ρ0表示硅油密度；ρ1表示介質(zhì)密度。

①量程：∆P=ρ1gh

②計算儀表的遷移量P：當(dāng)容器內(nèi)液位最低時，變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力分別為：

P+=-ρ0gh1　　　P_=(h-h1)ρ0g

 

因?yàn)镻+＜P_，所以儀表為負(fù)遷移。

P=P+-P_=-ρ0gh1+ρ0gh1-ρ0gh=-ρ0gh

 

③儀表的調(diào)校范圍為：-ρ0gh至-ρ0gh+ρ1gh

 

（1）差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器上進(jìn)行界位的測量，變送器安裝在低端法蘭下方，如圖4所示。

其中：ρ0表示硅油密度；ρ1表示重介質(zhì)密度；ρ2表示輕介質(zhì)密度。

①量程的計算：

當(dāng)界位最高時：變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為：

p+=ρ1gh+ρ0gh1

p_=ρ0gh2=ρ0g(h+h1)

于是量程

ΔP=P+-P_=ρ1gh+ρ0gh1-ρ0gh-ρ0gh1

ΔP=(ρ1-ρ0)gh

 

②遷移量的計算

當(dāng)界位最低時變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為 ：

P + =ρ 0 gh 1 +ρ2 gh

P _ =ρ 0 gh +ρ 0 gh 1

因?yàn)?P + ＜ P _ ，所以儀表為負(fù)遷移。

 

儀表的遷移量 P 為 ：

P = P + -P _ =ρ 0 gh 1 +ρ 2 gh -ρ 0 gh ρ 0 gh 1 =(ρ 2 -ρ 0 )gh

 

③儀表的調(diào)校范圍為 ：

(ρ 2 -ρ 0 )gh 至 (ρ 1 -ρ 0 )gh

 

（2）差壓式雙法蘭變送器安裝在密閉容器上進(jìn)行界位的測量，變送器安裝在高低端法蘭之間如圖 5 所示。

式中 ：ρ 0 表示硅油密度 ；ρ 2 表示輕介質(zhì)密度 ；ρ 1

表示重介質(zhì)密度

①量程的計算 ：

當(dāng)界位最高時 ：變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為 ：

p + =ρ 1 gh+（-ρ 0 gh 1 ）

p _ =ρ 0 gh 2 =ρ 0 g(h - h 1 )

于是量程

ΔP=P + - P _  =ρ

1 gh -ρ 0 gh 1 -ρ 0 gh +ρ 0 gh 1

ΔP = (ρ 1 -ρ 0 )gh

 

②遷移量的計算

當(dāng)界位最低時變送器正負(fù)壓室所受的靜壓力為 ：

P + = -ρ 0 gh 1 +ρ 2 gh

P _  =ρ 0 g（h - h 1 ）

因?yàn)?P + ＜ P _ 儀表為負(fù)遷移

儀表的遷移量 P 為 ：

P = P + - P _ = -ρ 0 gh 1 +ρ 2 gh -ρ 0 gh +ρ 0 gh 1 =(ρ2 -ρ 0 )gh

 

③儀表的調(diào)校范圍為 ：

(ρ2 -ρ 0 )gh 至 (ρ 1 -ρ 0 )gh

界面測量還有一種安裝方式與液面測量的（圖 3）一樣，在此就不做推導(dǎo)了，其計算結(jié)果與圖 4、圖 5 一致。

 

以上的計算并沒有帶入具體數(shù)值只進(jìn)行公式推導(dǎo)，通過以上計算可以看出，當(dāng)容器內(nèi)介質(zhì)的測量范圍確定后，就可以計算出測量儀表的量程、遷移量、調(diào)校范圍，校對合格的變送器在上下法蘭固定好以后，變送器可以固定在任意位置（在毛細(xì)管長度允許的范圍內(nèi)），對儀表的輸出無任何影響。無論測量液面還是界面在實(shí)際安裝中推薦圖 1、圖 4 的安裝方法，其他兩種易使硅油倒灌造成膜盒鼓包，損壞變送器。

 

4.1　儀表波動較大

（1）可能阻尼過小， 調(diào)整阻尼 ；

（2）可能工藝本身就波動，查找工藝原因 ；

（3）上下法蘭膜片上有污物附著，拆下清洗干凈 ；

（4）可能 PID 參數(shù)調(diào)節(jié)不當(dāng)，適當(dāng)調(diào)整 PID 參數(shù)。

 

4.2　現(xiàn)場儀表指示正常，但 DCS 指示偏低。

（1）可能儀表本身負(fù)極有接地故障。檢查儀表負(fù)極接線端子，排除其接地故障，或更換新儀表 ；

（2）可能儀表電纜負(fù)極接地 ；檢查儀表電纜，排除接地故障。

 

4.3　儀表變化不靈敏

（1）可能阻尼過大，調(diào)整阻尼 ；

（2）可能正負(fù)壓膜盒處有雜質(zhì)堵或不暢通；把雜質(zhì)排放干凈，疏通取壓口。

 

4.4　儀表指示不準(zhǔn)

（1）可能零位不準(zhǔn)，或漂移。檢查零位，并重新校對變送器確認(rèn)是否有漂移發(fā)生 ；

（2）可能正負(fù)壓膜盒處有雜質(zhì)堵塞 ；做好安全措施，慢慢打開放空開關(guān)排放污物雜質(zhì) ；

（3）可能量程計算不準(zhǔn)確。重新計算并認(rèn)真核對 ；

（4）供電電壓偏低，檢查供電及線路 ；

（5）現(xiàn)場玻璃板也有可能出現(xiàn)假液面現(xiàn)象，板并檢查確認(rèn)玻璃板指示是否真實(shí)。

 

4.5　DCS 無指示

（1）可能儀表輸出超量程過大。檢查現(xiàn)場變送器排除故障 ；

（2）可能儀表電源正負(fù)極接反，檢查接線是否正確 ；

（3）可能供電電壓低，檢查供電并使之恢復(fù)正常供電； 

（4）計算機(jī)模件通道有故障，檢查機(jī)柜間卡件等；

（5）可能電源保險燒斷，檢查保險并更換 ；

（6）可能安全隔離柵燒壞，檢查并更換安全柵。

 

以上故障只是其中的一部分，產(chǎn)生故障的原因很多，相關(guān)人員應(yīng)在實(shí)際工作中加以判斷總結(jié)，以提高分析問題處理問題的能力。