分析應(yīng)用法蘭變送器準(zhǔn)確高效測(cè)量實(shí)際液位情況

　　在液位測(cè)量中有一類使用量特別廣泛的液位測(cè)量?jī)x表，就是法蘭式液位變送器，法蘭式液位計(jì)變送器的選型分單、雙法蘭之分。單法蘭液位變送器是指變送器的正壓側(cè)是法蘭結(jié)構(gòu)，直接與測(cè)量介質(zhì)的接口相連，負(fù)壓側(cè)是釆用引壓管將測(cè)量介質(zhì)與變送器的容室相連。

　　法蘭變送器是在普通的變送器基礎(chǔ)上增加了一個(gè)遠(yuǎn)傳密封裝置構(gòu)成的，所以也叫遠(yuǎn)傳式變送器或隔膜密封式變送器。

　　遠(yuǎn)傳密封裝置由法蘭膜盒、毛細(xì)管和毛細(xì)管內(nèi)的填充液三部分組成。

　　工作時(shí)，被測(cè)介質(zhì)作用在法蘭膜盒的隔離膜片上，使膜片產(chǎn)生變形，然后通過毛細(xì)管內(nèi)的填充液，將壓力傳送到變送器的敏感元件上，經(jīng)轉(zhuǎn)換，儀表便輸出相應(yīng)的信號(hào)。

　　法蘭變送器和普通變送器相比，有如下區(qū)別。

　　1、在普通的變送器中，被測(cè)介質(zhì)通過導(dǎo)壓管而進(jìn)入變送器測(cè)量室。如果被測(cè)介質(zhì)是粘稠液體，則容易堵塞導(dǎo)壓管。現(xiàn)在用毛細(xì)管代替導(dǎo)壓管，堵塞現(xiàn)象便不會(huì)存在。因?yàn)槊��?xì)管是密封的，它里面的填充液是經(jīng)過挑選的，化學(xué)物理性能穩(wěn)定，不會(huì)像導(dǎo)壓管內(nèi)的介質(zhì)那樣，易凝凍，易汽化，因而不必像普通變送器那樣加隔離液，安裝隔離器、冷凝器等輔助設(shè)備。這樣，測(cè)量精度便可提高，維護(hù)工作量便可減少。

　　2、因法蘭膜盒遠(yuǎn)離變送器本體，所以儀表的接觸液體溫度可以提高，應(yīng)用范圍可以擴(kuò)大。

　　3、對(duì)儀表本身來說，由于法蘭變送器比普通變送器多了一個(gè)遠(yuǎn)傳密封裝置，因而儀表的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，精度下降，故障的可能性增加。

　　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較大高度即可。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)�來的影�?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-測(cè)ρ硅gH—(ρ介-測(cè)ρ硅)gH,此值計(jì)算完畢后,變?yōu)樵摫淼南隆⑸舷拗盗恕Ｔ谝院蟮膶?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(zhǎng)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(zhǎng)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。

　　哪種場(chǎng)合適合安裝法蘭變送器？

　　法蘭變送器和普通變送器的使用場(chǎng)合通常沒嚴(yán)格的界限。一般來說，凡是用普通變送器能測(cè)量的場(chǎng)合都可以用法蘭變送器測(cè)量。但法蘭變送器的價(jià)格高，有的還容易出現(xiàn)故障，因此能用普通變送器測(cè)量的地方，盡量不用法蘭變送器測(cè)量。

　　以下幾種場(chǎng)合適合選用法蘭變送器：

　　1、被測(cè)介質(zhì)是懸浮液體或高粘度介質(zhì)；

　　2、被測(cè)介質(zhì)超出變送器正常使用溫度的易凝重油；

　　3、被測(cè)介質(zhì)是食品或其他要求保持衛(wèi)生條件、不能污染的物質(zhì)；

　　4、在批量生產(chǎn)中，要求前一批和后一批不能交混的物質(zhì)；

　　5、被測(cè)介質(zhì)對(duì)變送器接頭、導(dǎo)管和測(cè)量室有腐蝕作用；

　　6、被測(cè)介質(zhì)是易揮發(fā)的液體烴。