在三聯(lián)合硫磺回收裝置中， 用于測(cè)量液位的裝置有 UTD 型電動(dòng)浮筒液位變送器、 平衡容器、 吹氣式液位計(jì)、 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(cè)量裝置是UTD 型電動(dòng)浮筒液位變送器。 在具體應(yīng)用過(guò)程中，各類(lèi)裝置經(jīng)常出現(xiàn)故障， 導(dǎo)致裝置測(cè)量不準(zhǔn)確，影響了整套裝置的平穩(wěn)運(yùn)行 [1-3] 。 為了確保三聯(lián)合硫磺回收裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行， 筆者結(jié)合測(cè)量裝置運(yùn)行的實(shí)際情況， 深入探討其影響因素， 分析其常見(jiàn)故障并提出處理方法， 同時(shí)為解決同類(lèi)裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行問(wèn)題提供技術(shù)思路。

 

1 UTD 型電動(dòng)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(dòng)浮筒液位變送器結(jié)構(gòu)見(jiàn)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(dāng)風(fēng)筒的內(nèi)筒受到液位體向上的浮力 F 1 后， 通過(guò)杠桿的作用使應(yīng)力傳感器受到一個(gè)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(jiàn)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(zhǔn)， 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(dòng)。 此時(shí)需要更換變送器并重新校驗(yàn)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(dòng)。 經(jīng)過(guò)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(guò)萬(wàn)用表測(cè)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(dòng)，為生產(chǎn)贏得時(shí)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(shí)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(shí)需要更換配套浮筒， 或者更換整臺(tái)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(chē)間的汽包液位測(cè)量原來(lái)是用 UTD 型電動(dòng)浮筒液位變送器， 在實(shí)際使用中由于汽包內(nèi)水溫超過(guò) 200 ℃ ， 壓力達(dá)到 4 MPa ， 因此汽包內(nèi)產(chǎn)生大量的蒸汽， 對(duì)內(nèi)浮筒影響很大， 容易出現(xiàn)假液位現(xiàn)象， 造成多次錯(cuò)誤操作。 改進(jìn)設(shè)計(jì)后采用平衡容器 （見(jiàn)圖 2 ）， 由于平衡容器內(nèi)沒(méi)有可動(dòng)部件， 因而克服了高壓力蒸汽對(duì)其的影響， 從而可以穩(wěn)定地測(cè)出液位。 平衡容器在投用前， 要先將負(fù)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(shí)行負(fù)遷移后才能投用。 此外， 在平衡容器使用過(guò)程中， 還要注意檢查注水孔及各處連接口有沒(méi)有泄漏。

3 吹氣式液位計(jì)故障分析及處理

3.1 結(jié)構(gòu)與工作原理

吹氣式液位計(jì)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 3 。 壓縮空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾器和減壓閥， 根據(jù)被測(cè)液位的情況， 將氣壓降到某一數(shù)值 P 1 ， 經(jīng)過(guò)節(jié)流元件降到 P 2 ， 再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)， 最后壓縮空氣由容器內(nèi)的導(dǎo)氣管下端敞口處逸出。 當(dāng)導(dǎo)管下端有微量氣泡逸出時(shí)導(dǎo)管內(nèi)的氣壓幾乎與封液壓力相等， 當(dāng)液位上升或下降時(shí)， 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(shì)必隨液封壓力的升降而升降， 因此變送器可以隨時(shí)指示出液位的變化。 氣體流量的大小一般以在最高液體時(shí)仍有氣泡逸出為宜， 流量過(guò)大， 則流經(jīng)導(dǎo)管的壓降變大， 這樣會(huì)引入較大的測(cè)量誤差； 流量過(guò)小， 又會(huì)造成測(cè)量滯后。

3.2 常見(jiàn)故障分析及處理方法

一是導(dǎo)氣管的正壓下端、 負(fù)壓下端被硫磺堵塞， 現(xiàn)象是吹氣式液位計(jì)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(jì)顯示不準(zhǔn)， 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(chē)間中使用的智能差壓變送器包括雙法蘭、 單法蘭、 遠(yuǎn)傳毛細(xì)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(jiàn)圖 4 。 差壓作用在膜盒內(nèi)， 當(dāng)差壓產(chǎn)生變化時(shí)， 推動(dòng)正壓室、 負(fù)壓室的膜頭移動(dòng)， 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(guò)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(jìn)行正遷移或壓管灌水， 并在表頭或 DCS 上進(jìn)行遷移后才能投用。

4.2 常見(jiàn)故障分析及處理方法

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

 

5 結(jié)束語(yǔ)

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(yùn)行很有必要。 通過(guò)對(duì)裝置運(yùn)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(duì)同類(lèi)裝置的平穩(wěn)、 長(zhǎng)周期運(yùn)行具有一定的借鑒意義。