在三聯(lián)合硫磺回收裝置中， 用于測量液位的裝置有 UTD 型電動浮筒液位變送器、 平衡容器、 吹氣式液位計、 智能差壓變送器、 UDE 型射頻導(dǎo)納液位變送器等， 其中使用最多的液位測量裝置是UTD 型電動浮筒液位變送器。 在具體應(yīng)用過程中，各類裝置經(jīng)常出現(xiàn)故障， 導(dǎo)致裝置測量不準確，影響了整套裝置的平穩(wěn)運行 [1-3] 。 為了確保三聯(lián)合硫磺回收裝置安全平穩(wěn)運行， 筆者結(jié)合測量裝置運行的實際情況， 深入探討其影響因素， 分析其常見故障并提出處理方法， 同時為解決同類裝置長周期運行問題提供技術(shù)思路。

 

1 UTD 型電動浮筒液位變送器故障分析及處理

1.1 結(jié)構(gòu)與工作原理

UTD 型電動浮筒液位變送器結(jié)構(gòu)見圖 1 。

在圖 1 中， 電源電壓為直流 24 V ， 電流為 4~20 mA 。 由圖 1 可以看出， 當風(fēng)筒的內(nèi)筒受到液位體向上的浮力 F 1 后， 通過杠桿的作用使應(yīng)力傳感器受到一個向下的力 F 2 為

F 2 =L 1 F 1 /L 2 =k 0 F 1 . （ 1 ）

應(yīng)力傳感器的轉(zhuǎn)換電流 I 與力的關(guān)系為

I=k 1 F 2 =k 0 k 1 F 1 =kF 1 . （ 2 ）

經(jīng)分析可知， 轉(zhuǎn)換電流 I 與內(nèi)筒的浮力 F 1 成線性關(guān)系。

 

1.2 常見故障分析及處理方法

1 ） 變送器故障。 該故障的現(xiàn)象是液位指示不準， 忽大忽小， 用小螺絲刀調(diào)校量程指針， 發(fā)現(xiàn)量程指針不動。 此時需要更換變送器并重新校驗浮筒， 才能投入生產(chǎn)。

2 ） 傳感器故障。 該故障的現(xiàn)象是液位指示在某一位置不動。 經(jīng)過筆者多次拆卸研究， 發(fā)現(xiàn)在好的傳感器中， 褐—綠、 褐—紅、 褐—淺紅、 紅—綠、 黃—綠等兩線間電阻均為 2.9 kΩ 。 只要通過萬用表測量上述各線之間的電阻是否為 2.9 kΩ ， 便可

以確定傳感器好壞， 從而減少拆裝傳感器的勞動，為生產(chǎn)贏得時間。

3 ） 浮筒脫落故障。 該故障的現(xiàn)象是液位指示始終位于最大值。 其原因是限制釘或吊桿螺母脫

落。 此時需緊固限制釘或吊桿螺母方可正常使用。

4 ） 浮筒破裂與浮筒入水故障。 該故障的現(xiàn)象是液位指示始終位于最小值。 此時需要更換配套浮筒， 或者更換整臺液位變送器。

 

2 平衡容器故障分析及處理

三聯(lián)合硫磺回收裝置車間的汽包液位測量原來是用 UTD 型電動浮筒液位變送器， 在實際使用中由于汽包內(nèi)水溫超過 200 ℃ ， 壓力達到 4 MPa ， 因此汽包內(nèi)產(chǎn)生大量的蒸汽， 對內(nèi)浮筒影響很大， 容易出現(xiàn)假液位現(xiàn)象， 造成多次錯誤操作。 改進設(shè)計后采用平衡容器 （見圖 2 ）， 由于平衡容器內(nèi)沒有可動部件， 因而克服了高壓力蒸汽對其的影響， 從而可以穩(wěn)定地測出液位。 平衡容器在投用前， 要先將負引壓管灌滿水， 并在表頭或分布式控制系統(tǒng)（ Distributed Control System ， DCS ） 上實行負遷移后才能投用。 此外， 在平衡容器使用過程中， 還要注意檢查注水孔及各處連接口有沒有泄漏。

3 吹氣式液位計故障分析及處理

3.1 結(jié)構(gòu)與工作原理

吹氣式液位計結(jié)構(gòu)見圖 3 。 壓縮空氣經(jīng)過過濾器和減壓閥， 根據(jù)被測液位的情況， 將氣壓降到某一數(shù)值 P 1 ， 經(jīng)過節(jié)流元件降到 P 2 ， 再經(jīng)過轉(zhuǎn)子流量計， 最后壓縮空氣由容器內(nèi)的導(dǎo)氣管下端敞口處逸出。 當導(dǎo)管下端有微量氣泡逸出時導(dǎo)管內(nèi)的氣壓幾乎與封液壓力相等， 當液位上升或下降時， 封液壓力隨之升高或下降， 致使從導(dǎo)管逸出的氣量也要隨之減少或增加。 由于節(jié)流元件的穩(wěn)流作用， 供氣量是恒定不變的， 則導(dǎo)管內(nèi)的壓力勢必隨液封壓力的升降而升降， 因此變送器可以隨時指示出液位的變化。 氣體流量的大小一般以在最高液體時仍有氣泡逸出為宜， 流量過大， 則流經(jīng)導(dǎo)管的壓降變大， 這樣會引入較大的測量誤差； 流量過小， 又會造成測量滯后。

3.2 常見故障分析及處理方法

一是導(dǎo)氣管的正壓下端、 負壓下端被硫磺堵塞， 現(xiàn)象是吹氣式液位計顯示偏大或顯示最大值，需要用蒸汽吹掃， 吹通后才能正常使用。 二是導(dǎo)氣管被腐蝕穿孔， 液位計顯示不準， 需更換導(dǎo)氣管。

 

4 智能差壓變送器故障分析及處理

在三聯(lián)合硫磺回收裝置車間中使用的智能差壓變送器包括雙法蘭、 單法蘭、 遠傳毛細管。

 

4.1 智能差壓變送器的工作原理

智能差壓變送器結(jié)構(gòu)見圖 4 。 差壓作用在膜盒內(nèi)， 當差壓產(chǎn)生變化時， 推動正壓室、 負壓室的膜頭移動， 使正壓室膜頭與中間固定電極之間的電容量發(fā)生變化， 通過內(nèi)部電路將電容轉(zhuǎn)換成電流變化。 智能差壓變送器根據(jù)生產(chǎn)的需要， 要先進行正遷移或壓管灌水， 并在表頭或 DCS 上進行遷移后才能投用。

4.2 常見故障分析及處理方法

一是零點遷移。 現(xiàn)象為顯示不準， 需要調(diào)整零點以排除故障。 二是接頭泄漏。 現(xiàn)象為顯示不準，需要緊固接頭或更換三閥組， 并且調(diào)整零點。 三是毛細管穿孔造成傳壓介質(zhì) （硅油） 泄漏。 現(xiàn)象為測量不準， 需要更換變送器。 四是金屬膜盒被測介質(zhì)凝結(jié)。 現(xiàn)象為測量不準， 需要清洗金屬膜盒才能測量準確。

 

5 結(jié)束語

三聯(lián)合硫磺回收裝置是煉油廠環(huán)保裝置的核心， 因此保證其平穩(wěn)運行很有必要。 通過對裝置運行故障的分析， 并提出相應(yīng)處理措施， 有效提高了三聯(lián)合硫磺回收裝置的硫磺回收率， 對同類裝置的平穩(wěn)、 長周期運行具有一定的借鑒意義。