摘要：針對(duì)雙方液位計(jì)遷移量計(jì)算錯(cuò)誤，零點(diǎn)設(shè)定不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，本文主要介紹了雙法蘭差壓變送器測(cè)量原理以及測(cè)量液位時(shí)由于遷移量和零點(diǎn)設(shè)定不當(dāng)所產(chǎn)生的故障，并給出了詳細(xì)的原因分析及解決方法。
在煉油、石油化工生產(chǎn)、煤化工和煤制油等工業(yè)領(lǐng)域，液位是最重要的工藝參數(shù)之一，測(cè)量液位的儀表種類(lèi)繁多，如浮力式液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、放射性液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、電容式液位計(jì)、音叉液位開(kāi)關(guān)和差壓式液位計(jì)等。其中雙法蘭差壓液位計(jì)以其精度高、穩(wěn)定性好、測(cè)量范圍廣、測(cè)量精度高、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)備受化工生產(chǎn)的青睞。
雙法蘭差壓液位計(jì)能對(duì)變送器的參數(shù)進(jìn)行修改，可以與具有相同通訊協(xié)議的DCS系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)通訊控制、設(shè)定器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊交換。在我廠(chǎng)合成氨生產(chǎn)裝置的各個(gè)環(huán)節(jié)中，我們多處利用雙法蘭差壓變送器測(cè)量鍋爐汽包、表面冷凝器、壓縮機(jī)段間分離器、氨冷器以及噴射蒸汽發(fā)生器（111~C）的液位。
1差壓變送器原理簡(jiǎn)介
雙法蘭液位變送器由差壓變送器、毛細(xì)管和帶密封隔膜的雙法蘭組成。密封隔膜的作用是防止管道中的介質(zhì)直接進(jìn)入差壓變送器，它與變送器之間是靠注滿(mǎn)液體的毛細(xì)管連接起來(lái)，當(dāng)膜片受壓后產(chǎn)生微小變形，變形位移通過(guò)毛細(xì)管的液體傳遞給變送器，由變送器處理后轉(zhuǎn)換輸出4—20mADC 電流信號(hào)。
在對(duì)雙法蘭液位變送器的量程和遷移量的匯總核實(shí)時(shí)，發(fā)現(xiàn)變送器量程存在選擇不當(dāng)，遷移量設(shè)置錯(cuò)誤的情況，這是造成儀表測(cè)量不準(zhǔn)的重要原因。如圖a。
雙法蘭差壓變送器量程的計(jì)算公式為：
零點(diǎn)遷移量計(jì)算公式為:
其中△P為雙法蘭液位變送器的量程（單位：KPa）；H為被測(cè)容器內(nèi)的液位高度（單位：m）；g為重力加速度（單位:9.8m/s2）;
ρ1為被測(cè)介質(zhì)密度（單位:kg/m3）;ρ2為毛細(xì)管內(nèi)填充甲基硅油的密度（單位：kg/m3）；S 為零點(diǎn)遷移量（單位：KPa）；h 為雙法蘭間距；
由公式（1）、（2）可得，通過(guò)雙法蘭差壓變送器測(cè)量液位得到的結(jié)果，其準(zhǔn)確程度與變送器的安裝位置無(wú)關(guān)，與被測(cè)容器內(nèi)也為高度H、被測(cè)介質(zhì)的密度ρ1以及毛線(xiàn)管內(nèi)填充液體密度ρ2有關(guān)，變送器零點(diǎn)必須進(jìn)行負(fù)遷移，遷移零點(diǎn)的原理見(jiàn)圖b
2故障案例及原因分析
（1）事件過(guò)程
2015 年9 月22 日塔西南化肥廠(chǎng)合成氨裝置103~J/JT 跳車(chē)。檢查發(fā)現(xiàn)段間分離器105~F液位高開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖動(dòng)作，雙法蘭液位變送器LT~11指示為零，將機(jī)組段間分離器底部導(dǎo)淋打開(kāi)排出大量的水，經(jīng)檢查該雙法蘭液位計(jì)的遷移量偏差嚴(yán)重；量程也和設(shè)計(jì)嚴(yán)重不符，現(xiàn)場(chǎng)安裝使用的變送器量程為62.3Kpa，而設(shè)計(jì)量程僅為3Kpa。
（2）原因分析
差壓變送器未按設(shè)計(jì)選型訂購(gòu)；以及儀表人員對(duì)雙法蘭液位計(jì)的遷移量計(jì)算存在認(rèn)識(shí)上誤區(qū)，一般只注重灌水的調(diào)試，并未查看設(shè)計(jì)資料根據(jù)原始數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)需要進(jìn)行準(zhǔn)確遷移。下表c為錦西化工機(jī)械廠(chǎng)針對(duì)我廠(chǎng)LT~11的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表
由上表c知;
最大測(cè)量范圍（量程）
3 問(wèn)題解決
通過(guò)以上分析，我們發(fā)現(xiàn)，由于摩擦副的運(yùn)動(dòng)速度較快，加上不銹鋼下料盤(pán)為配對(duì)摩擦副，原設(shè)計(jì)中使用球墨鑄鐵材料，希望通過(guò)材料中的球墨成份來(lái)解決潤(rùn)滑問(wèn)題，并不太成功，加上使用環(huán)境較為惡劣，使的設(shè)備磨損比設(shè)計(jì)者希望的更為嚴(yán)重。這樣的摩擦副怎么解決潤(rùn)滑問(wèn)題呢？關(guān)于平面摩擦摩擦副設(shè)計(jì)的文章較少，相關(guān)的設(shè)計(jì)依據(jù)難以找到。但我們可以將該摩擦副視為一對(duì)滑動(dòng)軸承上的摩擦副，根據(jù)相關(guān)材料說(shuō)明，在p<1MPa，v<1m/s時(shí)，可以使用鑄鐵作為摩擦副，但由于此處速度高于1m/s，考慮到球墨有一定潤(rùn)滑作用，實(shí)際運(yùn)行中的溫升并沒(méi)有劇烈到嚴(yán)重超溫的情況，所以，可以在不變更原摩擦副材料的基礎(chǔ)上，在球墨磨盤(pán)上增大其加脂槽，并加強(qiáng)加脂管理，應(yīng)該可以解決問(wèn)題。
為此，我們?cè)谇蚰ケP(pán)的中心開(kāi)出如圖形狀的加脂槽，槽深8mm。相對(duì)原來(lái)的加脂槽，現(xiàn)在的加脂槽面積大為增加，占到磨盤(pán)面積的25%左右，表面壓強(qiáng)有一定增加。考慮到原來(lái)的壓強(qiáng)較小，即使減小了摩擦副的接觸面積，對(duì)摩擦副的運(yùn)行狀況影響也比較小。
同時(shí)，又修理了原來(lái)的加脂系統(tǒng)，使之便于操作。并規(guī)定操作人員每天給球墨磨盤(pán)中心加入潤(rùn)滑脂。考慮到摩擦副的工作負(fù)荷小，速度相對(duì)比較快，按照相關(guān)手冊(cè)，選用2號(hào)鈣基脂，脂的錐入度265~295，滴點(diǎn)大于85℃，流動(dòng)性較好。
上圖為球墨磨盤(pán)工作情況的圖片，從圖中可以看出潤(rùn)滑脂從摩擦副中慢慢滲出的情況，滲出的脂中攜帶了很多粉塵，其顏色和物性都發(fā)生了變化，改造后，系統(tǒng)排脂量加大，有利于粉塵的帶出。
對(duì)加脂槽系統(tǒng)改造后，球墨磨盤(pán)的溫度從80℃降低到30℃以下，運(yùn)行一年多，效果良好。
目前，我們還在致力于進(jìn)行大顆粒廠(chǎng)房粉塵問(wèn)題的解決，當(dāng)粉塵問(wèn)題解決時(shí)，摩擦情況將得到進(jìn)一步的優(yōu)化。
4 結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)大顆粒裝置震動(dòng)給料器摩擦副的工作原理、受力、摩擦要素和潤(rùn)滑情況綜合分析，分析出原設(shè)計(jì)的不足之處，在原系統(tǒng)中進(jìn)行了小的改造，以較小的成本取得了成功。這說(shuō)明，摩擦設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的，涉及的因素非常多，對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的故障要從設(shè)計(jì)、選材、受力分析、環(huán)境影響分析等多方面著手，方能取得圓滿(mǎn)效果。
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