差壓液位變送器在油田中的應(yīng)用及常見故障分析

摘要:油田的生產(chǎn)運(yùn)行過程現(xiàn)已基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,計(jì)量自控儀表是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的核心，而液位的高低直接影響生產(chǎn)的安全運(yùn)行，所以對液位的檢測及控制尤其重要差壓液位變送器在工業(yè)自動(dòng)化中應(yīng)用廣泛,也發(fā)揮著日益重要的作用。本文主要介紹了差壓變送器的工作原理、遷移方式,針對使用情況及生產(chǎn)中常見的幾種故障加以分析,提出了相應(yīng)的處理方法。為以后日常雛護(hù)和雛修,使用范圍起到一定的參考作用:
1差壓液位變送器的工作原理基本原理.
      當(dāng)容器內(nèi)的液位高低發(fā)生變化時(shí),由液柱重力作用產(chǎn)生的壓力也相應(yīng)變化.差壓變送器就是基于此原理而工作的。

由流體力學(xué)中的帕斯卡定律可知:
ΔP=P+~P~=p×g×H
其中:ρ~被測介質(zhì)產(chǎn)生的壓強(qiáng)
ρ~被測介質(zhì)的密度
H~被測介質(zhì)的垂直高度
g~重力加速度,常數(shù)，9.8m/s²,通常取值為10m/s²通過公式變換可得:H=ΔP/(ρ×g)
2遷移方式
      在油田實(shí)際生產(chǎn)中，由于受差壓變送器安裝位置不統(tǒng)--的影響，對差壓信號(hào)正確性的影響主要有兩個(gè)方面，一方面是被測液位的高低，另-方面是與液位高度無關(guān)的固定差壓。為了消除固定差變的影響，正確指示液位高度，就需要對零點(diǎn)進(jìn)行遷移。
2.1無遷移
       差壓式液位計(jì)傳感器的正壓室與負(fù)壓室所承受的壓力來自容器內(nèi)被測液體重力產(chǎn)生的靜壓。當(dāng)容器內(nèi)被測液體的密度為p.則有:
正壓室:P+=P內(nèi)+ρgH
負(fù)壓室:P~=P內(nèi)
差壓:ΔP=ρgH
測量上下限為0-ρgHmax。
2.2正遷移
      由于差壓式液位變送器安裝位置低于容器底部的某一點(diǎn)上取壓點(diǎn)，且這一點(diǎn)距離容器底部的高度為h,工作中正壓室收到這一與容器內(nèi)液位高度無關(guān)的固定壓力影響，則有:
正壓室:P+=ρgH+P內(nèi)+ρgh
負(fù)壓室:P~=P內(nèi)
差壓:ΔP=P+~P~=ρg(H+h)
測量上下限為pgh~pg(Hmax+h)。
2.3負(fù)遷移;
      在油田儀表施工過程中，雙法蘭液位變送器安裝以后,設(shè)其兩法蘭之間的距離為H,由于毛細(xì)管內(nèi)傳遞壓力硅油的存在，在其投運(yùn)前負(fù)壓室收到這一固定壓力因素的影響，則有:
正壓室:P+=pgH+P內(nèi)
負(fù)壓室:P~=P內(nèi)+ρ硅gH
差壓:ΔP=P+~P~=(ρ~ρ硅)gH測量上下限為~ρ硅gH~
(ρ~ρ硅)gH。
       總之,零點(diǎn)遷移其本質(zhì)沒有改變差壓液位計(jì)的量程,改變的只是上下限位置，目的就是能正確顯示出被測液體的液位。
3常見故障分析及處理辦法
對現(xiàn)場差壓液位變送器的20次故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì),總結(jié)出5方面問題
3.1液位顯示偏低或者負(fù)值
      液位顯示值偏低或?yàn)樨?fù)值的故障次數(shù)為8次,占總故障率的40%。如果液位顯示液位偏低,說明負(fù)引壓管壓力偏低,或者正壓室有泄漏處。造成負(fù)引壓管壓力偏低，可能原因是負(fù)引壓管堵塞或者進(jìn)液體了,這時(shí)需要清除賭賽物.排除液體;如果正壓室有泄漏，就要查找泄漏源,進(jìn)行處理。
3.2液位顯示值與實(shí)際值相差大
      液位顯示上下波動(dòng)或者與實(shí)際值相差大的故障次數(shù)為5次，概率為25%。原因可能是僅表與二次表量程不一致,這時(shí)需要更改二次表的量程:可能是被測介質(zhì)的密度變化大,這時(shí)要重新設(shè)置參數(shù),以實(shí)測介質(zhì)密度為準(zhǔn)。
3.3液位顯示值固定不變
      液位顯示固定不變的故障次數(shù)為3次，概率為15%。如果顯示液位固定不變,說明容器正壓壓力沒有到達(dá)膜盒,或者被測值超出儀表范圍。壓力沒到達(dá)膜盒可能是感壓部位受損或內(nèi)部元件壞，需要維修或更換元器件:檢測值超出儀表量程,需要重新設(shè)定儀表量程。
3.4液位顯示值偏高
       液位顯示偏高的故障次數(shù)為2次.概率為10%。顯示值偏高，說明負(fù)引壓管里的液體沒有達(dá)到所設(shè)定的遷移量，這時(shí)需要調(diào)節(jié)閥門使負(fù)壓部分的引壓管充滿液體,或者重新設(shè)置遷移量。
3.5零點(diǎn)漂移
      零點(diǎn)漂移故障1次,概率為5%k。就是儀表內(nèi)部參數(shù)受到生產(chǎn)環(huán)境的影響和干擾而發(fā)生了變化.就要停表重新對儀表的零點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn),并設(shè)置遷移量。
4結(jié)語
(1)通過對差壓液位變送器工作原理和遷移方式的理論學(xué)習(xí),并結(jié)合對現(xiàn)場常見故障的統(tǒng)計(jì)和分析，能夠?qū)ιa(chǎn)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行正確.迅速的判斷,并能高效地解決出現(xiàn)的故障,保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。
(2)差壓液位變送器結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定.精度較高且使用壽命較長，單價(jià)及維修費(fèi)用較其他液位計(jì)低，可以廣泛應(yīng)用于常壓容器及密閉容器的液位測量.為以后液位儀表的選型提供參考。