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智能压力变送器在焦化生产应用中的故障分析

苗钧 肖先锋

       摘要:结合现场实际问题,联系理论分析原因,对现场智能压力变送器的实际应用起到学习借鉴作用。


一、前言

      随着现代生产工艺的要求,一般根据被控对象分为压力检测控制系统、液位检测控制系统。流量监测系统这些检测控制中基础单元压力变送器起着举足轻重作用、因此我们要了解压力变送器差压变送器在现场应用中产生故障原因为快速解决故障,保障安全生产实施提升整个焦化生产带来更高的经济效益。不仅减少了人力资源,还能降低生产成本。

麦德胜压力变送器500.jpg

二、压力变送器

       主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳、过程连接件组成,它能将接受的气体\液体压力信号转变成标准的电流电压信号,用于传给指示报警仪调节仪二次仪表运行测量\指示和过程调节压力变送器在新区焦化工艺控制领域中有着举足轻重的位置,因此我们要在实际现场运用中了解压力变送器如果安装或使用不当,则会有很大影响。

2.1.压力指示不稳,波动较大

      列如某日操作工反应焦化初冷器后煤气压力波动大,显示不稳现场检测压力变送器零点正常,说明压力变送器工作正常。

      现场故障检查后现场取压出现的故障,绝大多数是由于压力传感器使用和安装方法不当引起的,归纳起来有几个方面。

(1)一次元件(孔板、远传测量接头等)堵塞或安装形式不对,取压点不合理。

(2)引压管泄漏或堵塞,充液管里有残存气体或充气管里有残存液体,变送器过程法兰中存有沉积物,形成测量死区。

(3)变送器接线不正确,电源电压过高或过低,指示表头与仪表接线端子连接处接触不良。

(4)没有严格按照技术要求安装,安装方式和现场环境不符合技术要求。

2.2.故障分析处理

      根据现场实际情况分析应为引压管路太长而且管路底部形成u型弯引压管路底部有积液。引压管接口处有轻微漏气,由于测量介质是煤气含有大量奈易结晶堵塞管路一般是由排放不及时或者脏、粘等导致的;引压管漏气是由变送器接电、等附件较多,增加了泄露点;引压管积液通常是由于气体取压方式不合理或者引压管安装错误造成的,引压管积液会影想测量精度。根据故障原因分析设备方采取解决方案有:

(1)对取压管路进行优化将压力变送器移到煤气总管取压口处安装。

(2)为了节省时间将变送器放在被测设备附近,导致信号传输距离过远,信号就会出现干扰或衰减现象,将信号电缆更换为kvvrp带屏蔽电缆且增加线路截面积。

2.3.通过上述对压力变送器处理已基本解决压力指示不稳,波动较大的问题

三、智能差压变送器

       智能差压变送器是测量变送器两端压力之差的变送器,输出标准信号4-20mA。差压变送器与一般的压力变送器不同的是它们均有2个压力接口,差压变送器一般分为正压端和负压端。一般情况下,差压变送器正压端的压力应大于负压段压力才能测量。在厂区差压变送器用于测量洗涤塔、脱硫塔及罐体液体的液位、密度和压力及管道输送介质流量,然后将其转变成4-20mADC的电流信号输出。通过它们进行设定和监控等。


3.1.差压变送器在流量控制系统运行结果及分析

3.1.1差压变送器在我厂现场实际运用中通俗的说起到眼睛的作用,当眼睛出现故障时候,整个化产系统流量包括液位控制都没有,严重时造成生产停产。为保障安全生产我们从一些故障中分析一些与生产操作工艺紧密联系的案列,从中提高故障排除效率。如2017年6月的一天中控室操作工反映氨分解入炉煤气流量显示为零,但是氨分解炉煤气压力和温度显示是正常的,火焰监测仪监测到火焰正常。现场拆除差压变送器后用手操器检测零点未出现漂移是4mA量程1kpa连接微型坠取压口管路正常。但实际测量节流元件正压侧和负压侧均为11.3kpa无差压输出。有时负压侧压力大于正压侧压力。

3.1.2差压变送器常见的故障一般归纳有

(1)差变送器输出上不去:此种情况,先应检查压力接口是否漏气或者被堵住,如果确认不是,检查接线方式,如接线无误再检查电源,如电源正常再察看传感器零位是否有输出,或者进行简单加压看输出是否变化,有变化证明传感器没有损坏,如果无变化传感器即已经损坏。出现这种情况的其他原因还可能是仪表损坏,或者整个系统的其他环节的问题;

(2)差压变送器输出不变化,再加压变送器输出突然变化,泄压变送器零位回不去。产生此现象的原因极有可能是压力传感器密封圈引起的,在我们的现场使用中碰到过几次。一般是因为密封圈规格原因(太软或太厚),传感器拧紧时,密封圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器,加压时压力介质进不去,但是压力是很大时突然冲开密封圈,压力传感器受到压力而变化,而压力再次降低时,密封圈又回位堵住引压口,残存的压力释放不出,因此传感器零位又下不来。排除此原因的最佳方法是将传感器卸下,直接察看零位是否正常,如果正常更换密封圈再试;

(3)变送器输出信号不稳信号不稳的原因有以下几种:A.压力源本身是一个不稳定的压力;B.仪表或压力传感器抗干扰能力不强;C.传感器接线不牢;D.传感器本身振动很厉害;E.传感器故障;

(4)变送器接电无输出可能的原因有:A.接错线(仪表和传感器都检查);B.导线本身的断路或短路;C.电源无输出或电源不匹配;D.仪表损坏或仪表不匹配;E.传感器损坏;

(5)差压变送器安装位置对零位输出的影响:差压变送器由于其测量范围很小,变送器中传感元件的自重即会影响到微差压变送器的输出,因此在安装微差压变送器出现的零位变化情况属正常情况。安装时应使变送器的压力敏感件轴向垂直于重力方向,如果安装条件限制,则应安装固定后调整变送器零位到标准值;

       以上变送器故障原因都不能解释新区氨分解煤气流量为零原因,那么我们就结合工艺进行分析。

3.1.3故障分析处理

       氨分解煤气流量显示是差压变送器通过煤气介质在微型坠产生压差通过差压变送器转换成流量实现远程监控调节,实际现场是煤气通过煤气增压机控制压力24kpa向氨分解炉送气,在炉内燃烧分解氨气。通过40米烟囱排放,当进入分解炉内的氨气压力大于增压机出口压力时,在微型坠流量计的负压侧对应炉膛压力大于正压侧,此时差压变送器测量的值就为零,通过现场对工艺相应参数调整后流量显示正常,在现场测量检测中由于操作不当和系统调整等原因造成单个智能变送器显示异常情况时有发生,我们在检查检修仪器仪表时要结合工艺进行综合分析。

四、结论

      整个焦化控制系统大多数采用智能采集变送器,随着现代生产工艺的要求,适宜地提高整个焦化的一些自动化控制系统也变得更加重要。让整个工艺快速、稳定、准确地运行,最终大量节省人力资源。在人员开支上节约成本,工作效率大幅提高,由于人为因素产生的错误大大减少,在管理上更为简单。为整个焦化带来更好的经济效益。


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