变送器现场故障原因分析与处理

管 军 佟志权 戴 笠 孙 建 姚建平 徐江均 王衍刚

(浙江中控自动化仪表有限公司，杭州 310052)

在流程工业中变送器的应用是属于量大面广的产品，对于变送器的现场故障排查和异常情况处理，是仪表工在日常检维修中的必备技能。引起变送器现场故障的因素很多，这就需要仪表技术人员要有相关的经验和知识。由于工作需要，笔者到过一些工况现场，处理过各类变送器的现场故障，现就其典型应用中的故障现象、排查方法和解决措施进行说明。

1 电厂给水流量异常①

青海某电厂建设有两个相同的水塔，塔上各有一只汽包。泵房总给水流量分成两路，分别给这两个水塔供水。每个水塔的给水管在汽包下方约3m处装有垂直孔板流量计，孔板上均引出两组差压引压管，分别接两个CXT差压变送器(量程0～100kPa)。汽包和蓄热器的安装如图1所示。

图1 某电厂汽包和蓄热器的安装示意图

系统运行过程中，用户发现1号塔的给水流量正常，但是2号塔的给水流量严重偏小，甚至有时处于流量时有时无的状态。

检查水塔顶部两只流量变送器(FT2和FT4)的安装位置，先对两只流量变送器同时进行零点对比：均关闭三阀组，打开排泄阀，两只变送器显示为0.00%，确认变送器的零点正常，而且一致。但是当给水阀门开度设为50%时，变送器显示仍然为0.00%；当给水阀门开度设为100%时，发现流量增大，变送器的百分比示值也在增大，趋势一致，但是流量示值稳定后，DCS端的计算值仍然比理论值约小一半儿。

用户确认DCS端的计算正常，1号塔和2号塔的程序也一致。DCS端的开方切除量为5.00%，相当于线性切除量为0.25%，因此该切除量对测量几乎没什么影响。为此，将2号塔的一只流量变送器FT2拆下，安装到1号塔相同的工位FT3处，再次进行检验。打开给水阀门，发现新安装的原2号塔流量变送器和1号塔流量变送器示值一致，趋势一致，测量正常。

由此可以判断2号塔的流量变送器本身是正常的。出现此故障，压力损失是直接原因，因此建议用户对孔板规格、引压管安装及排污阀是否紧闭等进行进一步检查。后经孔板制造厂确认为该工位供水压力未达到设计压力所致。

2 汽包液位变送器示值异常

浙江某用户在汽包液位对称装有两只CXT差压变送器(LT1LT3)(图1)，量程-0.98～0.00kPa。在施工过程中，用户将LT1的正负压管接反，而且自行进行了量程修改。

用户技术人员告知，LT3 CXT差压变送器的示值正常，但LT1的示值偏差很大。

首先，将三阀组关闭，将该LT1 CXT变送器的排泄阀打开，CXT变送器正负压侧均通大气，此时差压应为0kPa，显示100%，与汽包满液位时变送器输出理论值相符，CXT变送器工作正常。

当打开三阀组，进行排气操作后，将排泄阀关闭。此时，该CXT变送器处于正常测量状态，示值为22%。另一侧液位变送器的示值为80%。对比之下，存在问题。为此，用X207手操器读取CXT变送器的内部参数发现，其量程为0.0～9.8kPa。判断为用户将量程设置错误导致，于是将量程改为9.8～0.0kPa，该CXT变送器的示值显示为78%，基本与另一侧的80%相符。考虑到汽包液位开孔差异及汽包放置水平位置等因素，该误差用户可接受，此工位问题排除。

当液位变送器引压管反向之后，可以通过修改量程的方式将输出调整为正常值，但必须掌握量程修改的方法，即差压为0对应汽包液位最高，差压绝对值的最大值对应汽包液位最低。

3 化工厂储液罐液位变送器异常波动

辽宁某化工厂建有10只储液罐，每只储液罐安装一只CXT液位变送器，储液罐为敞口罐，用户以水作为介质进行设备调试。

在开车前的调试过程中发现，除一只CXT液位变送器输出正常外，其他9只液位变送器的输出信号均存在着较大幅度的波动。

在用户现场排查，确认用户使用的都是同型号的CXT液位变送器，在观察的时间点各变送器输出都稳定。但在控制室的DCS对应曲线上能看到变化趋势，而且变化趋势与日照强度成正相关。与该厂的相关仪表技术人员进行沟通后了解到，液位变送器安装时，在变送器前端的直管段上安装的阀是关闭的，灌液后才打开，其中一只在前期灌过水，阀是开着的。也就是说用户现场有9只液位变送器安装时直管段内部是充满空气的，在调试时先灌水后开阀，空气被水封在直管段内无法排出。该部分的空气对气温敏感，不断地处于热涨冷缩过程中，变送器感应到的压力一直在变化，从而造成了变送器输出的异常。将变送器拆开，通过排水方式将直管段内的空气排出。处理后，所有变送器的输出维持正常。

变送器使用中必须要注意将引压管内的空气排出，否则将造成输出的不稳定。

4 流量测量不准

江苏某用户将CJT差压变送器用于流量测量，差压变送器都配有三阀组。但实际工况中发现该CJT差压变送器的流量测量不准确。

在排查过程中发现，三阀组与CJT变送器的结合面的四氟密封圈、三阀组引压管的M20mm×1.5mm的活套螺母内的四氟密封圈存在着泄漏的情况。更换四氟密封圈再试验，发现只要进行一次用力锁紧的安装后，再次拆装，该处的密封性就大幅下降，产生泄漏。而四氟垫明显已经变形，且发硬。更换新四氟垫之后，CJT变送器输出正常，流量准确。

四氟的工作温度范围宽且耐腐蚀，是工业上常用的密封材料。其内部为疏松结构，且材质较硬、弹性较差，因此被挤压变形后，会失去大部分的弹性，因此四氟密封圈为一次性用品，若有拆装即需更换。

5 结束语

要使变送器在流程工业中发挥应有的作用，相关的仪表技术人员必须要有处理相关工况的经验，笔者列举了4个案例可供参考。总结处理变送器现场故障的基本步骤：首先考虑现场因素，然后分析变送器的设置因素，最后考虑变送器本身的质量问题。通过对变送器问题的排查可以发现，要使变送器发挥较好的作用，首先要对工艺过程有充分的了解，并且抓住压力变送器测量压力的本质，就能层层剥离表象，找到问题的根源。