蠢鲞 眉圈关于差压变送器应用故１ｔ￣１ｔ３１分析 文０ 杜天红（中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司辽阳） 发现用风流量比正常值下降了很多。 经过检查，二次仪表（Ｄ Ｃｓ）组态及电 信号回路工作正常，变送器送检定室标定 正常，于是怀疑问题出现出导压上，经过 检查，由于正导压管焊接不好造成泄漏所 至，经过补焊堵漏后，流量测量恢复正常。 下面我们分析正导压管泄漏时反映出 的故障现象。 摘要：随着社会工业化发展，差压变 现象，其表现特征为：变送器输出下降、上 送器的应用范围越来越广泛，生产中遇到 升或不变。当流量增加时，对变送器（变送 的问题也越来越多，加之安装、使用、维 器本身进行输出信号开方）输出的影响： 护人员的水平差异，使得出现的问题不能 设原流量为Ｆ１，Ｐｌ＝Ｐ１＋一Ｐｌ一， 迅速解决，一定程度上影响了生产的正常 Ｆ’１＝Ｋ，Ｆ’ｌ为变化前的变送器输出值， 进行，甚至威及生产安全。随着石化、钢 设增加后的流量为Ｆ２，（即：Ｆ２＞Ｆ１）， 铁自动化水平的不断提高，差压变送器的 Ｐ２＝Ｐ２＋一Ｐ２－，Ｆ’２：Ｋ，Ｆ’２为流量 应用范围越来越广泛，生产中遇到的问题 增加后的变送器输出值。 也越来越多，加之安装、使用、维护人员 的水平差异，使得出现的问题不能迅速解 决，一定程度上影响了生产的正常进行， 甚至危及生产安全，因此对现场仪表维护 人员的技术水平提出了更高要求。 关键词：差压变送器；故障；导压管 差压变送器的工作原理：来自双侧导 压管的差压直接作用于变送器传感器双侧 隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至 测量元件上，测量元件将测得的差压信号 转换为与之对应的电信号传递给转换器， 经过放大等处理变为标准电信号输出。 一 应用中的故障判断及分析 变送器在测量过程中，常常会出现一 些故障，故障的及时判定分析和处理，对 正在进行了生产来说是至关重要的。我们 根据日常维护中的经验，总结归纳了一些 判定分析方法和分析流程。 （一）调查法：回顾故障发生前的打火、 冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误 操作、误维修。 （二）直观法：观察回路的外部损伤、导 压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态 等。 （三）检测法： ａ．断路检测：将怀疑有故障的部分与 其它部分分开来，查看故障是否消失，如 果消失，则确定故障所在，否则可进下步 查找，如：智能差压变送器不能正常Ｈ ａ ｒｔ 远程通讯，可将电源从表体上断开，用现 场另加电源的方法为变送器通电进行通 讯，以查看是否电缆是否叠加约２ ｋＨ ｚ的 电磁信号而干扰通讯。 ｂ．短路检测：在保证安全的情况下， 将相关部分回路直接短接，如：差变送器 输出值偏小，可将导压管断开，从一次取 压阀外直接将差压信号直接引到差压变送 器双侧，观察变送器输出，以判断导压管 路的堵、漏的连通性。 Ｃ．替换检测：将怀疑有故障的部分更 换，判断故障部位。如：怀疑变送器电路 板发生故障，可临时更换一块，以确定原 因。 ｄ．分部检测：将测量回路分割成几个 部分，如：供电电源、信号输出、信号变 送、信号检测，按分部分检查，由简至繁， 由表及里，缩小范围，找出故障位置。 二、对几种典型故障的分析 （一）导压管堵塞 以正导压管堵塞为例来分析导压管堵 塞出现的故障现象。在仪表维护中，由于 差压变送器导压管排放不及时，或介质 脏、粘等原因，容易发生正负导压管堵塞 由于正压管堵塞，则当实际流量分别 为Ｆ１、Ｆ２时，Ｐ１＋：Ｐ２＋， 当流量增加 时，Ｐ ２一出现如下变化：因为实际流量增 加为Ｆ ２，则与原流量Ｆ ｌ时相比，管道内 的静压力也相应增加，设增加值为Ｐ ０，同 时Ｐ ２一 因管道中流体流速的增加而产生 的静压减小，减小值为Ｐ０ ７，此时Ｐ２一与 Ｐ１一的关系为： Ｐ２－＝Ｐ１—— Ｐ０－Ｐ０７ 则：Ｐ２＝Ｐ２＋一Ｐ２－＝ＰＩ＋一（Ｐ１一 ＋Ｐ０一Ｐ０７）一ＰＩ＋（Ｐ０７一Ｐ０） 则：Ｆ’现 Ｋ＝Ｋ 当Ｐ０＝Ｐ０７时 则：Ｆ’２＝Ｋ＝Ｋ Ｆ’２＝Ｆ’１变送器输出不变。 当Ｐ０＞Ｐ０７时 则：Ｆ’２＝Ｋ＝Ｋ ， Ｆ’２＜Ｆ’ｌ，变送器输出变大。 当Ｐ０＜Ｐ０７时 则：Ｆ’２ Ｋ＝Ｋ ， Ｆ’２＞Ｆ’１，变送器输出变小。 当流量减小时，对变送器（变送器本 身进行输出信号开方）输出的影响。 设原流量为Ｆ１，Ｐｌ＝Ｐｌ＋一Ｐｌ ， Ｆ’１＝Ｋ，Ｆ’ｌ为变化前的变送器输出值。 设减小后的流量为Ｆ２，（即：Ｆ２＞Ｆ１）， Ｐ２＝Ｐ２＋Ｐ２ ，Ｆ’２一Ｋ，Ｆ’２为流 量减小后的变送器输出值。 由于正压管堵塞，则当实际流量分别 为Ｆ１、Ｆｌ时，Ｐ１＋＝Ｐ２＋； 当实际流量由Ｆ ｌ减小到Ｆ ２时，管道 中的静压也相应的降低，设降低值为Ｐ ０； 同时，当实际流量下降至Ｆ２时，Ｐ２一值也 要因为管内流体流速的降低而升高，设升 高值为Ｐ０’。 ． 此时，Ｐ ２一与Ｐ １一的关系为：一 Ｐ２－＝Ｐ１一一Ｐ０＋Ｐ０’ Ｐ２＝Ｐ２＋一Ｐ２－＝ＰＩ＋一（Ｐ１一Ｐ０＋ Ｐ０’）＝ＰＩ＋（Ｐ０一Ｐ０’） Ｆ’２ Ｋ＝Ｋ 这样： 当Ｐ０＝Ｐ０７时 则：Ｆ’２＝Ｋ＝Ｋ Ｆ’２一Ｆ’２变送器输出不变； 当Ｐ０＞Ｐ０７时 则：Ｆ’２＝Ｋ＝Ｋ ， Ｆ’２＞Ｆ’１，变送器输出变大ｌ 当Ｐ０＜Ｐ０７时 则：Ｆ’２＝Ｋ＝Ｋ ， Ｆ’２＜Ｆ’１，变送器输出变小。 一般情况下，导压管的堵原因主要是 由于测量导压管不定期排污或测量介质粘 稠、带颗粒物等原因造成。 （二）导压管泄漏 以正导压管泄漏来分析导压管泄漏出 现的故障现象。某加热炉仪表控制阀用净 化风总管线的流量测量方式为：节流孔板 ＋差压变送器。装置生产正常时的用风流 量基本是稳定的，但在后期的生产过程中 正导压管泄漏的现象是：变送器输出 下降、上升及不变。 分析：当流量上升时，对变送器（变送 器本身进行输出信号开方）输出的影响 设原流量为Ｆ１，Ｐｌ＝Ｐｌ＋一Ｐ１ ， Ｆ’１：Ｋ，Ｆ’ｌ为变化前的变送器输出值， 设增加后的实际流量为Ｆ２，（即：Ｆ２＞ Ｆ１），Ｆ’２＝Ｋ，Ｆ’２为流量增加后的变送 器输出值。 因流量增加，管道静压增加为Ｐ ０，随 着流速的增大，实际压管静压减小为Ｐ０ ７， 正压管泄漏降压下降为Ｐ Ｓ 则：Ｐ２＋＝Ｐｌ＋＋Ｐ０－Ｐｓ，Ｐ２－＝Ｐｌ一 ＋Ｐ０－Ｐ０７ Ｐ２＝Ｐ２＋－Ｐ２－＝Ｐｌ＋（Ｐ０７一Ｐｓ） 那么 当：Ｐ０７＝Ｐｓ 正压导管泄漏，而流量 上升时，变送器输出不变 当：Ｐ０７＞Ｐｓ 正压导管泄漏，而流量 上升时，变送器输出增加 当：Ｐ０７＜Ｐｓ 正压导管泄漏，而流量 上升时，变送器输出减小 当流量下降时，对变送器（变送器本 身进行输出信号开方）输出的影响设下降 后的实际流量为Ｆ２，即：Ｆ２＜Ｆ１，Ｆ’２＝Ｋ， Ｆ’２为流量减小后的变送器输出值。因流 量下降，管道静压下降值Ｐ ０，同时由于流 体流速下降，负压管静压增加Ｐ ０ ７，正压 管泄漏降压下降为Ｐ ｓ 则：Ｐ２＋＝Ｐ１＋一Ｐ０一Ｐｓ，Ｐ２一＝Ｐｌ Ｐ０＋Ｐ０７ Ｐ２＝Ｐ２＋一Ｐ２一＝Ｐ１一（Ｐｓ＋Ｐ０’） Ｆ’２＝Ｋ＝Ｋ 即：当流量下降时，变送器输出总是 小于实际流量。 实际上，当泄漏量非常小的时候，由 于种种原因，工艺操作或仪表维修护人员 很难发现，只有当泄漏量大，所测流量与 实际流量相比有较大误差时才会发现，这 时即使是实际流量上升。 以上我们探讨了差压变送器的安装方 法、注意事项及差压变送器测量回路故障 的诊断，实际上，由于压力变送器与差压 变送器测量应用上的相通性原因，本文中 有些方法也同样适用于压力变送器的安装 和故障诊断。 ／ 参考文献： 【１］王森、朱炳兴主蝙．仪表工试题集，化学 工业出版社．１ ９ ９２． ［２】乐嘉谦主蝙．仪表工手册，化学工业出版 社．１ ９９８． ７９