液位测量仪表的故障及维护

液位测量仪表的种类、检修及故障处理物位仪表本次课程主要包括炼油厂常用的钢带液位计、电动浮筒液位计、电动浮球液位计、超声波液位计、磁致伸缩液位计、光纤液位计、雷达液位计、射频导纳液位计、双法兰液位计等物位仪表的原理、技术标准、检查校验、常见故障及处理、使用维护及检维修等内容物位仪表一、浮子钢带液位计1概述浮子钢带液位计是广泛用于测量大型储罐内各种液体液位的物位仪表。如图所示：1--浮子；2--钢带；3--导向滑轮装置；4--指示仪(变送器)；5--浮子导向钢索；6--导向索牵引螺栓；7--钢带引出法兰；8--钢带导向保护管工作原理：液面上升时，浮子随着液面上浮，与浮子连接在一起的钢带靠盘簧的拉力收入表体，以保持浮子重量、浮力、与盘簧拉力相平衡。液面下降时，浮子靠自身重量，随液面一起下降，与浮子连接在一起的钢带拉动盘簧的发条，做相应的反卷，使整个系统达到新的平衡。由于在测量钢带上打有非常均匀孔距的孔，当钢带上下运动时，钢带上的孔正好与链轮上的齿啮合，从而带动齿轮机构转动，并通过指针或计数器指示液位高度。同时输出角位移机械量，经远传变送器转换成4～20mADC的信号输出。以芳烃罐区LB2000系列浮子钢带液位计为例2技术标准测量范围：0-26m。工作压力：0.35MPa。灵敏度：±1.5mm。测量精度：±3mm。被测介质重度：≥0.5g／cm3。被测介质温度：199℃。环境温度：-50～85℃。相对湿度：≤95％。输出信号：4-20mADC。3检查校验3.1定期检查3.1.1检查信号线保护管是否完好。3.1.2检查变送器外观、密封状况是否良好，信号线接线端子是否有腐蚀或水、汽等。3.1.3检查仪表内腔a．卸下表盖紧固螺丝，打开仪表前后盖。b．检查仪表内腔是否有尘土、锈蚀、铁锈。c．检查盘簧轮、钢带导向轮、链轮等磨损情况，是否有污物，润滑是否良好。d．检查各齿轮轴磨损情况，润滑是否良好。e．检查恒力簧是否有断裂、散卷。f．检查钢带是否有扭折或破裂。3.1.4检查导向保护管a．检查导向保护管挠曲，挠曲不得超过±5mm。b．将导向轮盒盖板紧固螺丝卸下，打开导向轮盒盖板。c．检查导向管内是否有尘土，锈蚀等污物。d．将测量钢带从导向轮上脱开，检查导向轮运转是否平稳灵活。e．检查导向轮，轮轴磨损状况，润滑是否良好。f．检查测量钢带是否有扭折或破裂。g.检查保护管内隔离液是否足量。3.2校验浮子钢带液位计校验方法一般分为实测液面法和空罐计算法。3.2.1实测液面法a．确认现场无危险。现场测量需要两人以上，并遵守有关安全规定，以防意外。b．罐内充入待测液体，液面最好在仪表测量范围的1/2左右。c．待液面稳定后，用标准钢尺反复测量几次，求得平均值。d．用所求的平均值作为仪表标准值，调整仪表指示值。e．改变液位高度，待液面稳定后，用钢尺测量液面高度，所得数值与仪表指示应相符否则应重新进行检查校验。4日常维护4.1每日进行巡回检查。4.2清扫仪表卫生。4.3检查仪表内腔、保护管内密封液有无渗漏。4.4检查导向轮盒盖板，是否有被测物料泄漏。4.5用手摇装置提升浮子查看整个仪表系统是否有转动不灵活、卡死现象。4.6核对仪表指示是否正确5检修5.1一般每年或一个生产周期进行1次全面的检修校验。检修前要确认储罐无压和出、人口阀关闭无泄漏，如要进罐作业必须遵守有关安全规定。5.1.1检查导向钢丝和浮子应确认罐内无压、无液体、无危险气体，罐内氧含量符合作业要求，方可进行此项检查。a．检查导向钢丝是否弯曲和折叠。b．检查导向钢丝是否垂直拉紧。e．检查导向钢丝固定件是否紧固牢靠。d．检查浮子与测量钢带连接是否牢靠e．检查浮子有无变形、破裂、结垢。5.1.2打开导向轮盒盖板，表体前后盖，清扫灰尘、铁锈等污物。5.1.3清洗轮轴污物。5.1.4清洗钢带。5.1.5各轮轴上润滑油。5.1.6表体内腔各齿轮上润滑油。5.1.7回装仪表，按本节“3.2”选择合适方法进行调校。5.1.8保护管内填充隔离液。5.2导向钢丝的更换5.2.1用力使导向钢丝伸直，不要使导线钢丝弯曲或打结。5.2.2打开罐顶导向钢丝张紧装置的罩盖，通过中心孔把导向钢丝穿入，把导向钢丝的终端固定在张紧装置上。5.2.3在罐的底部，使钢丝穿过浮子的导耳孔，固定在支柱上。因投用后再修理很困难，所以操作时要精心。5.2.4在罐顶用力拉紧导向钢丝，并把导向钢丝的末端在轴上绕2～3圈，旋紧螺帽，切断多余部分，完成更换工作。5.3测量钢带的更换5.3.1打开仪表输出轴的端盖，取下连接拨轮。5.3.2松开压紧环再打开表体后盖，把恒力簧轮和钢带轮脱开。5.3.3将测量钢带无孔一端通过链轮。5.3.4用绳索从罐顶导轮盒穿过保护管，与测量钢带无孔一端系住，把测量钢带拽到罐顶，再送入罐内与浮子挂环连接。5.3.5安装时，测量钢带不得打结、打卷或受损伤，不得超出导向滑轮的导向槽，而且必须与浮子挂环连接牢固，以防脱落。5.3.6更换后应检查测量钢带上的齿孔应与链轮上的齿准确啮合，压紧轮位置正常、钢带在各处的位置正常后再盖回表盖。5.4恒力盘簧的更换5.4.1打开仪表后盖，将盘在恒力簧轮上的恒力簧一端抽出，用螺钉固定在钢带轮的反缠盘轮上。5.4.2松开钢带轮上的紧固螺钉。5.4.3用手顺时针将盘簧反缠在反缠轮上，注意不能反缠在恒力簧轮外面。5.4.4根据测量范围确定反缠圈数。5.4.5反缠后将固定螺钉紧固好。5.4.6检查测量钢带是否有松动或间隙，如有则重新反缠。5.4.7恒力簧反缠在反缠轮上的总长度应大于整个测量范围。5.4.8恒力簧安装完毕后，测量钢带上的齿轮孔应与链轮上的齿准确啮合，钢带在表内各处穿行正常。5.5变送器检修检查变送器的指示精度是否符合要求，如果不符合要求则进行调整。拆变送器时注意要先断开仪表电源，方可拆线。5.6常见故障与处理见下表。序号故障现象故障原因处理方法1指示不变化链轮与显示部分轴松动显示部分齿轮磨损转动部件卡死传动部分是否被冻住手摇装置的传动轴没有拔出重新紧固更换齿轮组件处理转动部件使之转动灵活采取防冻措施拔出传动轴，并用紧固螺钉固定2读数误差变送器电路板故障钢带打节或扭曲导向钢丝与浮子有摩擦钢带与链轮啮合不好导向保护管弯曲恒力盘簧或磁偶扭力不足更换变送器电路板取下导轮盒盖，拔出钢丝进行检查，若有损坏则予以更换重新安装重新安装保护管矫正或更新更换恒力盘簧或磁偶扭力连接器3指示最大钢带断裂更换钢带6安装注意事项6.1首先要考虑到便于安装、调试、读数和检修，以在人孔附近或专门的安装板等手能触及的部位最好。6.2浮子中心距离容器侧壁的尺寸应符合在400～1500mm范围内的要求。6.3浮子的工作位置应远离出料口及搅拌器，以防液面波动影响测量精度和稳定性。无法避免时，要加装分流板，防波罩等装置加以解决。电动浮筒液(界)位计1概述电动浮筒液(界)位计可对工艺容器内液位或界位进行连续测量和就地控制。该类仪表是基于浮力原理工作的，其测量原理见下图。浮筒液(界)位计测量原理图1--截止阀；2---外浮筒；3--变送器；4--扭力管5--浮筒；6--排污阀；7--放空堵头。当液(界)位在零位时，扭力管受到浮筒重量产生扭力矩(这时扭力最大)，扭力管转角处于“零”度。当液位逐渐上升时，浮筒在液体浮力的作用下，也随着上升，扭力管产生的扭力矩逐渐减小，此时固定在扭力管上的磁铁产生转角位移，改变了由霍尔效应传感器检测的磁场，该传感器将磁场信号转换成4～20mADC电信号，这信号正比于被测量液(界)位。2DLC3000系列智能液位变送器主要技术指标输出信号：4～20mADC。精度：±0.5％。供电：12～30VDC。介质密度：液位为0.4～1.5g/cm3；界位为0.08～0.5g/cm3。工作压力：4MPa；6.3MPa；16MPa。环境湿度：10％～95％。环境温度：-40～80℃。工作温度：普通型0～150℃；高温型0～427℃。防爆等级：本安型ibⅡCTl～6；隔爆型dⅡBT5。物位仪表3检查校验3.1检查3.1.1检查浮筒变送器外观有无损坏、变形，各部件是否灵活好用。3.1.2仪表铭牌各参数、校验单等要齐全准确，符合工艺设备的压力、温度、材质、密封等要求。3.1.3仪表安装时必须牢固可靠、横平竖直，必须保证测量室垂直，内浮筒外壁不得与浮筒室内壁相碰，筒室尽量安装在便于观察、维护和检修的地方3.1.4浮筒外部水平中线要与液(界)位变化范围中点一致。3.1.5安装过程中不得使浮筒受到拉力、推力和激烈的冲击，否则可能使传感器因过载而损坏。3.1.6仪表安装完毕后，所有连接管路及各密封点应无渗漏现象，接线要正确，通电检查仪表零位(若是界位计应充满轻介质)，如不是4mA，应进行零位调整。3.1.7在被测介质粘度大或寒冷易冻的使用场合，要加装保温拌热系统。3.1.8不宜安装在液位波动强烈的场合，如安装仪表应加设管路限流装置。3.1.9仪表安装前，必须拆除套在内筒上面的防震胶环。3.1.10本安型浮筒液(界)位计需经过安全栅供电。3.2校验浮筒液(界)位计的校验方法一般有挂重和水校法两种方法，本节仅以水校法校验进行说明。3.2.1液位调校（水校法）a．被测量介质密度小于或等于水密度时：①根据被测介质密度和量程，由于水的密度为1.0g／cm3，所以，计算满量程对应的灌水高度，如下式：h=H*ρ式中h——灌水高度，mm；H——仪表量程(浮筒长度)，mm；ρ——被测介质密度，g／cm3。②零位调试：排空测量室内的清水，调整变送器零位电位器，使输出为4mA。③满量程调试：向测量室内注入清水，使水位高度等于h，调整变送器量程电位器，使输出为20mA。按②，③两步骤反复调整几次，并按4等分检查线性，直到输出信号满足精确度为止。b．被测量介质密度大于水密度时：当被测的介质密度大于水密度时，则可用缩小输出电流范围的方法进行换算，如下式：I=4+(ρ水／ρ介)×16×100％式中I——输出电流，mA；ρ水——水的密度，g/cm3；ρ介——被测介质的密度，g/cm3。该点做为量程电位器调试点。在调校前应先计算出4等分灌水高度所对应的输出电流值。例如：量程1000mm，被测介质密度为1．1g/cm3，则灌水1000mm处为量程电位器调试点：对应输出电流为：I=4+(1/1.1)×16×100％=18.5mA。按上面的方法计算完毕后，再按本节3.2.1a.②～③所述方法反复调整仪表零点和量程，即当水位在0mm时，调整零点电位器，当在水位1000mm处时，调量程电位器，使输出为18.5mA，反复来回调校几次，并按4等分检查线性，直到输出信号满足精确度为止。3.2.2界位调试a．根据两种不同的介质密度，计算出零点对应的水位高度h0和满量程时所对应的水位高度hm，如下式：h0=Hρq／ρ水；hm=Hρz／ρ水．式中ho——零点对应的水位高度，mm；hm——满量程时所对应的水位高度，mm；H——仪表量程(浮筒长度)，mm；ρq——轻介质密度，g/cm3；ρz——重介质密度，g/cm3；ρ水——水密度，g/cm3。b．根据计算出来的对应水位高度，以浮筒底面高度的刻度线为基准，分别画出ho(mm)和hm(mm)的标记。c．零点调试：向测量室内注入清水，使水位高度处于h0时，调变送器零位电位器，使输出为4mA。d．满量程调试：向测量室内注入清水，使水位高度处于hm时，调变送器量程电位器，使输出为20mA。e．按c、d两步骤反复调整几次，并按4等分检查线性，直到输出信号满足精确度为止。4使用和维护4.1投用前仪表要与工艺设备一同试压，并检查仪表使用条件，如工作压力、工作温度是否满足仪表的要求。4.2要检查各管路阀门是否灵活好用。4.3仪表投用后应