浅谈压力变送器的检验维护与故障处理

金忠民

中石化胜利油建工程有限公司 山东 东营257000

压力变送器是将压力转换成气动或者电动信号进行控制和远传的设备,是典型的一种热工计量仪表。变压器主要在工业的测量与控制压力参数的,在化学、石油以及电力方面都有广泛的应用。压力变送器的种类很多,根据不同的工作原理和用途进行分类。由于常在高温、低压、腐蚀的环境中工作,导致压力变送器出现故障的几率较大,因此要对一下常见的故障做出了分析。

一、压力变送器的类型

压力变送器能够将压力变量转化为标准输出信号的仪表,这其中的压力变量和输出信号有函数的关系,因此根据不同的工作原理将压力变送器分为:

(一)压阻式。压阻式的变送器是把压力的作用移到膜片的前表面,经过压力的作用以后会出现一定的变化,感压膜片的背面印上厚膜的电阻,形成一个惠斯通电桥,通过压阻的效应电桥会产生电压信号,这与激励电压形成正比。

(二)压电式。压电式变送器是根据正压电效而研究出来的,其原理就是用电解质再经历外力作用以后产生的变形以后,电解质的内部会出现极化的现象,并且两面都会产生不同的正负电荷。在停止外力作用时,电解质恢复了最初不带电的状态,因此,电荷极性的改变会随着作用力的方向而改变,在对电解质极性方向增加电场时,电解质会发生变形的情况,相应的在撤销时电解质的形变也会消失。所以,这就是逆压电的效应。

(三)应变式。应变式的变送器是应用特殊粘合剂把变片进行粘合然后产生的力学应变,机体本身在受力之后发生变化的过程中,相应的电阻应变片也随之发生了变化,对阻值的大小产生一定的影响。在实际情况下组成变电桥,利用仪表放大器的作用使其变大,进而能传输到线路处理机构理。

(四)电容式。电容式的变送器有两种,一种是气动的另一种是电动的。电动的标准化的信号输入是直流信号,气动输出的信号是气体的压力。把两种压力输入高、低两个压力室,用于敏感元件的两侧隔离膜片上。将测量膜片和两侧的绝缘片上的电极组成电容器,模块会根据两侧压力的大小产生移位的情况,随着两侧的电流大小的不同,在震荡和调节的作用下进而形成了电流、电压以及数字输出信号。

二、压力变送器常见的故障分析

压力变送器在应用的过程中会出现不同类型的故障,影响的因素也有很多,例如,在压力变送器内部的隔片和传感元件之间有灌充液漏、量程偏移、输出不稳定的现象,这在一定程度上都导致了压力变送器发生损坏或者精度下降的情况。恶劣的天气情况也会给压力变送器造成一定的故障,例如,雷击会直接导致变送器膜盒中的电路通讯中断,下雨的潮湿对线路造成一定的损坏。另外在选择变送器量程方面也会给感压元件造成不可逆的变形。具体来讲:

首先在线路问题上,当线路出现故障时,计算机所显示的数据出现了异常的情况,直接把变送器的线盒打开检查线路有没有虚接、短接、或者断接的情况发生,运用测电源、摇绝缘盒量电阻的方法将故障逐一的进行排查。

变送器在进行布线的过程中,存在多种信号之间互相干扰的情况。尤其是动力线和和信号线连在一起共同在一个管道内,这种情况下干扰的作用会更大,会直接导致变送器不正常的通讯。基于这种情况可以将仪表电缆和动力电缆槽架之间的距离增大,进而来降低错误操作的次数。

另外,还存在电信号传输故障的问题,在运用压力变送器时,使用维护不正确直接影响到电信号的传输过程中的故障。比如,将变送器放在被测设备的附近可以节省大量的时间,但是这就导致了信号传输的距离过远,出现信号干扰和衰减的情况发生,这就要根据实际需要将电缆线的面积增加。

三、压力变送器的检验维护与故障处理的有效措施

(一)压力波动较大。在进行工况检查时,要以其他的工艺参数为参照依据,并且看其中有无变化。如果在其他工艺参数有温度、流量、液位的波动时,其原因就是随着工况的变化而引起的压力变化,在这种时候压力变送器是没有任何问题的。在其他工艺的条件上没有出现变化,只是压力指示在浮动,这时要关注压力的显示带不带控制,将调节阀的定位器输出恒定要进行详细的检查。如果是不恒定的情况,就要将阀门的问题进行处理,如果是恒定,那就需要修理变送器。

把变送器的取压阀关闭,将排放打开,查看变送器的显示是否零点。如果显示的是零点说明变送器的测量是没有问题的,这时需要将变送器的到机柜的电缆部分进行查看,是否存在分支电缆与主电缆的屏蔽不完好的情况,这种情况是由于屏蔽线断与电缆连接处出现了虚接或者裸露情况导致电缆芯氧化引起的接触不良等情况,屏蔽效果的不好是由于所处的环境周围有大量的电磁干扰,这种波动是非常严重的。

出现了蒸汽材质压力测量指示不稳定的现象,应将导管中的凝液量进行检查,如果有伴热,就检查伴热管的温度和安装的距离是否影响了倒压管中的凝液,温度太高或者伴热管线和倒压管安装距离过近在一定程度上使液气化的测量和波动不准确。另外还要查看倒压管的长度能否使其冷凝,降低工艺介质脉动在测量上的影响。

如果没有显示,这基本上可以确定使仪表电缆松动进而出现了短路的情况,在现场出现短路的情况,根据不同的控制系统,出现不用形式的表现方式。这样就可以通过不同的提示来进行判断,可以通过端子柜到现场接线箱到变送器直接的电缆要进行逐一检查。

指示不是跟随工艺的状况而发生变化,要检查变送器,并且依次排除本体到测一次取压阀直接哪里出现了堵塞的情况,在进行测量压力的导压管时容易造成死角的情况,使粉料堆积在倒压管内,时间久了就使压力传输不过去,导致指示没有变化。另外,在检查变送器的零点是否准确时候,如果出现了变送器零点不准确的情况就要重新调整变送器,并且将变送器的输出进行校验检查是否存在缺陷。

例如,仪征-长岭原油管道复线工程无为泵站旁路切断阀泄漏导致压力值偏低,检查压力变送器正常工作,调节阀已全关,说明调节系统正常。用手触摸管道发现旁路管道温度非常高,因此才判定工艺旁路切断阀泄漏严重。需要通知操作人员将检修旁路切断阀以后,压力控制才能恢复正常。

结束语

综上所述,目前压力变送器被各个领域广泛的应用,这就需要我们要按照标准的规范进行操作,熟练的掌握维护的知识,保证压力变送器的使用寿命延长,也确保测量的数值更加的精准。