1.測(cè)量原理計(jì)算方法
生產(chǎn)中設(shè)定法蘭式液位變送器量程及上下限很重要。在油田生產(chǎn)過程中, 被測(cè)介質(zhì)始終以液態(tài)的形式出現(xiàn)。 由帕斯卡定律可知, 流體在底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)只與其本身的密度和高度有關(guān)。
單法蘭液位變送器, 其量程范圍好確定, 只要知道其安裝的底部位置距容器的#大高度即可。 如某罐安裝一臺(tái)單法蘭液位變送器, 其距罐頂部高度為 10m, 那么由公式計(jì)算可得其量程范圍為 100kPa。 當(dāng)然考慮到罐高為 10m,同時(shí)為了避免超出范圍, 可選定量程值為 120kPa。 單法蘭液位變送器存在正遷移情況, 這也是根據(jù)生產(chǎn)需要而定。雙法蘭液位變送器比較特殊, 由正負(fù)兩個(gè)感壓膜片組成, 各通過一段密封內(nèi)充硅油的毛細(xì)引壓管與表的正負(fù)壓室連接。 安裝后, 連接負(fù)引壓管的法蘭升高, 其內(nèi)的硅油就對(duì)負(fù)壓室產(chǎn)生了壓強(qiáng)。 因此, 為了保證測(cè)量值的準(zhǔn)確性,消除負(fù)壓室?guī)淼挠绊?, 雙法蘭液位變送器安裝后, 其量程必須進(jìn)行負(fù)遷移, 具體算法如下:假設(shè)安裝后兩法蘭間的高度為 h, 儀表量程為 ρ介gH , 其負(fù)壓室壓強(qiáng)為 ρ 硅 gH ,因此該表的遷移量為 ρ介 gH , 遷移后該表的下上限為 -ρ 硅gH—(ρ介 -ρ 硅 )gH , 此值計(jì)算完畢后, 變?yōu)樵摫淼南隆?上限值了。在以后的實(shí)際安裝過程中, 只要上、 下間兩法蘭的距離不變 , 變送器安裝在何位置都不會(huì)影響檢測(cè)液位的結(jié)果。
2.安裝后運(yùn)行調(diào)試工作
法蘭式液位變送器安裝完畢后, 在應(yīng)用前需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)試, 使法蘭式液位變送器檢測(cè)顯示的結(jié)果與實(shí)際被測(cè)液位符合, 以滿足生產(chǎn)上的要求。 由于原油的密度 (0.85左右) 比水的密度 (1.0)要小一些, 而且通常情況下, 測(cè)量的介質(zhì)并不是純油或純水, 有些情況下是油水混合物,這樣油水混合物的密度就是一個(gè)變量。 這一客觀因素的存在就要求法蘭式液位變送器安裝投運(yùn)后需不斷進(jìn)行調(diào)試,使其檢測(cè)顯示的結(jié)果盡可能地與實(shí)際被測(cè)液位接近, 以便滿足油田生產(chǎn)上的需要。
3.檢測(cè)液位的影響因素
法蘭式液位變送器安裝后, 其檢測(cè)顯示的液位數(shù)值與實(shí)際容器內(nèi)的液位是否相符要受到各種因素的影響, 根據(jù)多年的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié), 影響因素主要有下面幾個(gè)方面:
(1)安裝位置。 法蘭式液位變送器感壓部位都不安裝在容器的底部, 而是安裝在離容器底部有一段距離的位置。儀表投運(yùn)后, 要把這段距離加到二次表或微機(jī)的量程中,不能忽略這一過程。 法蘭式液位變送器開孔安裝的位置要離容器的進(jìn)出液管線口遠(yuǎn)一些, 避免液體進(jìn)出流動(dòng)及對(duì)儀表感壓膜片沖擊造成對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
(2)被測(cè)介質(zhì)。 法蘭式液位變送器投運(yùn)后, 還要注意進(jìn)入容器內(nèi)的被測(cè)介質(zhì)是什么, 是原油、 水還是油水混合物。 這是因?yàn)楸粶y(cè)介質(zhì)的不同, 其密度也不同, 這就會(huì)影響到法蘭式液位變送器檢測(cè)的結(jié)果, 就會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。這種情況下, 要消除這類誤差, 就要考慮實(shí)際生產(chǎn)中被測(cè)介質(zhì)的密度。
(3) 感壓膜片損壞壓力受阻。 法蘭式液位變送器依靠其感壓膜片來接收液位產(chǎn)生的壓力, 感壓膜片面積較大,而且是暴露在外, 安裝時(shí)一定要注意, 感壓膜片不能受到任何的損傷。 一旦受到損壞而造成感壓膜永久變形, 該法蘭式液位變送器就不能正常運(yùn)行工作了。 法蘭式液位變送器通常用來檢測(cè)那些粘稠、 易堵的介質(zhì)。 其感壓膜片雖然感壓面積較大, 但長期被一部份介質(zhì)包圍, 而這些介質(zhì)又不流動(dòng), 時(shí)間長了就會(huì)造成這部份介質(zhì)老化、 凝結(jié), 將法蘭式液位變送器感壓膜片密封住, 致使感壓膜片與實(shí)際液位隔離, 檢測(cè)液位不準(zhǔn)確。
(4)引壓管受損、 堵塞或進(jìn)液。 雙法蘭液位變送器通過毛細(xì)引壓管將正負(fù)感壓膜片與正負(fù)壓室連接, 如果兩根毛細(xì)引壓管有任一個(gè)折斷或漏油, 該表無法正常工作。 因此, 安裝或維修維護(hù)雙法蘭液位變送器時(shí), 注意不能讓毛細(xì)引壓管受到損壞。 單法蘭液位變送器安裝在密閉容器上測(cè)量液位時(shí), 其負(fù)壓室需連接一個(gè)引壓管與密閉容器的頂端連通, 用以消除容器中的系統(tǒng)壓力。 負(fù)引壓管由于與容器內(nèi)部直接相通, 這樣容易進(jìn)入蒸汽, 蒸汽遇冷后凝聚成液體, 積累在引壓管內(nèi), 或某種原因引壓管內(nèi)充液, 使引壓管內(nèi)液體存在液位, 就會(huì)影響到檢測(cè)結(jié)果;如果單法蘭液位變送器在儀表箱的保暖措施不好, 在冬季寒冷天氣,就會(huì)使引壓管內(nèi)的液體凍結(jié), 造成負(fù)壓室與容器的壓力隔絕, 使儀表失去檢測(cè)功能。
4.應(yīng)用中的故障現(xiàn)象及處理方法
從實(shí)際維修維護(hù)上看, 法蘭式液位變送器測(cè)量液位時(shí)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象主要有下面一些:
(1) 顯示值固定不變。 當(dāng)法蘭液式液位變送器傳遞給相應(yīng)的二次儀表或微機(jī)上的顯示值固定不變時(shí), 多是由于感壓膜片受阻或該表內(nèi)部電子元件損壞造成的。 如果用手操器信號(hào)能夠與該表信號(hào)相互傳遞, 說明表的感壓膜片受阻。 如果手操器信號(hào)無法進(jìn)入該表, 判斷表內(nèi)的電子元件損壞。
(2) 顯示值為負(fù)數(shù)。 當(dāng)二次儀表或微機(jī)上的顯示值為負(fù)數(shù)時(shí), 多是由于引壓管堵塞或進(jìn)液過多造成的。 解決辦法疏通引壓管即可。
(3) 實(shí)際液位值與顯示值相差大。 當(dāng)二次儀表或微機(jī)上的顯示值比實(shí)際值要小時(shí), 多是由于被測(cè)介質(zhì)密度差異較大或安裝位置引起的。 如容器內(nèi)原來測(cè)量的介質(zhì)是原油,后來改為測(cè)量水或油水混合物。 容器內(nèi)的液位越高, 那么實(shí)際液位值與儀表顯示值相差也就越大。 解決方法是重新調(diào)整微機(jī)的量程范圍, 與實(shí)際被測(cè)介質(zhì)對(duì)應(yīng)上。 還有, 其安裝位置距容器底部的距離也可能沒有加進(jìn)去, 在二次儀表或微機(jī)中的量程中加入此值即可。
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