差压变送器在运行中故障分析及处理
时间：2024-07-18 阅读：147
摘 要：文章介绍差压变送器在生产现场中的具体运用及开表投运前的使用方法，针对使用过程中常出现的典型故障进行检查、分析和处理。
1 引 言
差压变送器广泛应用在化工、钢铁、造纸、食品、医药生产中，用于测量压力、差压、液位和流量。随着企业自动化水平的不断提高，差压变送器的应用范围越来越广泛，生产中遇到的问题也越来越多，加之安装、使用、维护人员的水平差异，使得出现的问题不能迅速解决，一定程度上影响了生产的正常进行，甚至危及生产安全，因此对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求。本文主要讲述差压变送器在运行中的故障检查、分析及处理。
2 差压变送器测量类型
来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至测量元件上，测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器，经过放大等处理变为标准电信号输出。差压变送器的几种典型应用测量方式：（1）节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量。（2）利用液体自身重力产生的压力差，测量液体的高度。（3）直接测量不同管道、罐体液体的压力差值。
3 变送器投运前的检查
由于现场差压变送器的故障主要是变送器本身故障如零点漂移、膜盒漏油和配套设备故障如导压管接头、阀门等处堵塞和泄漏等，现场很少对仪表量程范围内进行逐点校验，而是检查它的零点和输出电流的变化趋势及输出电流大小和被测介质作用于膜盒产生的差压△P成正比的原则进行检查。
3.1零点检查
投运前例行检查和当无被测介质或停运时，变送器有指示。关闭三阀组的正（负）压阀，打开平衡阀，关闭负（正）压阀，此时，差压变送器正、负压室所受静压力相等，即差压△P=P＋－P－＝0 式中，P＋为正压室所受压力；P－为负压室所受压力。此时，差压变送器输出电流应为4mA。如不为4mA，可用螺丝刀调节变送器铭牌后面的零位定位器，顺时针调节，变送器输出电流上升；逆时针调节变送器输出电流下降，直至调到4mA为止。
3.2 变化趋势检查
零点检查以后，各阀门恢复到原来开表状态，即打开正压阀，关闭平衡阀，打开负压阀。稍开负压阀侧排污阀或差压变送器负压室的泄放螺钉。 由于负压侧压力阀压力变低，差压△P=P＋－P－变大，变送器输出电流有上升趋势或达*大或超*大满量程电流（20mADC）。
若打开正压侧排污阀或差压变送器的正压室泄放螺钉，由于正压侧压力变低，差压△P=P＋－P－变小，甚至为负值，变送器输出电流有下降趋势或达零点（4mADC），或达零点以下（即小于 4mA）。若差压变送器无上述的正常变化趋势，则仪表本身有问题。需处理后，方可正常运行。
4 典型故障的检查、分析及处理
4.1 膜盒卡涩
故障现象：差压变送器输出不变化或变化很小及缓慢。
故障分析：差压变送器的膜盒被测量介质结晶或其他异物卡住，使膜盒传递位移缩小，致使差压变送器的输出不变化或变化很小及缓慢。
故障处理：把差压变送器的正负压室排净后，轻轻敲击变送器的外壳，消除膜盒的摩擦力与卡涩现象，使之处于自由状态。如仍不能解决，可用稍大的力量敲击。因为这种现象有时是膜盒被测介质的污垢包围着，使被测介质不能直接作用于膜盒，减弱了膜盒感测介质的灵敏度，使输出指示增高或减低，因此，要多次排放，把污垢排放干净。
4.2 膜盒漏油
故障现象：变送器输出指示越来越低，*后输出指示就不随被测介质参数的变化而变化，指示接近于0MPa。
故障分析：变送器膜盒漏油，油漏得愈多变送器的输出愈低，变化范围随之减小。如果油漏得太多，变送器输出就不随被测介质参数的变化而变化了，仅指示0MPa。
故障处理：调换变送器膜盒或重新充油。
4.3 堵塞
故障现象：输出值指示偏低（偏高）。打开排污阀或差压变送器泄放螺钉时，水排出很少或没有，则说明测压出口处、一次阀及导压管和三组阀的正（负）压阀及进变送器接头等处有堵塞现象，
故障分析：正压侧堵塞，变送器输出电流低或4mA以下，△P=P＋－P－变小；负压侧堵塞，变送器输出电流偏高或超*大，△P=P＋－P－变大，造成测量不准。
故障处理：导压管的堵原因主要是由于测量导压管不定期排污或测量介质粘稠、带颗粒物等原因造成，应设法疏通。
4.4 泄漏
故障现象：输出值指示偏低（偏高）。
故障分析：差压变送器的正压侧一次阀、导压管、三阀组的正压阀及进变送器正压室接头等处有泄漏，则P＋变小，造成差压△P=P＋－P－变小，变送器输出电流偏低或4mA以下。差压变送器的负压侧一次阀、导压管、三阀组的负压阀及进变送器负压室接头等处有泄漏，则 P－变小，造成差压△P=P＋－P－变大，变送器输出电流偏高或超过20mA。
故障处理：处理好泄漏点，仪表才能正常运行。
4.5 平衡阀内漏
故障现象：变送器输出指示偏低。
故障分析：与差压变送器相匹配的平衡阀内漏，就会平衡变送器的部分正负压差，相当于变送器测量范围增大，使变送器输出指示偏低。如果平衡阀内漏严重，则变送器输出指示就可能为0MPa了。
故障处理：更换平衡阀。
4.6导压管接反高低引压管接反，变送器输出电流低或4mA以下，此故障是在安装新表时常发生的错误，此故障不易察觉。
故障现象：当开表投运时，差压变送器的输出不但不上升，反而跑零下。
故障分析：正负压室引压管接反或被测介质反流。
故障处理：处理高低压导压管接反的问题，对于以往的变送器来说是比较困难的，需要重新安装，特别对于正在投运的工艺装置和装有保温伴热的仪表系统，更是一件麻烦的事情。
但对于智能变送器来说，处理高低压导管接错的办法就比较简单，可以有多种方法。例如：横河EJA系列变送器处理导压臂接反的方法有两种：(1)改变检测部件和传送部件间的相对位置和导压管接口。EJA系列变送器的高压导口和低压导口各有两个，它们是可以互换的。若前面一个导口接导压管，则后面一个导口接排液放空堵头，因此，只要将检测部件和传送部件的相对位置转动180°，并把导压口改在另一个即可。(2)EJA 还可以用软件的方法，在参数选择页“D45：H／LU SWAP”中，若选择“NOR-MAL”，则右侧为高压导口，左侧为低压导口；若选择“REVERES”，则高低压导口相反。不过这种方法不能改变膜盒组件上的“H”和
“L”标牌，所以在使用时应注意：原先“H”是代表高压侧，“L”是低压侧，而现在正好相反。
4.7 差压变送器开表后无指示
故障现象：测量蒸汽流量的差压变送器开表后无指示，过了好久，流量指示才慢慢升起来。
故障分析：开表未按操作程序操作，将隔离液冷凝水全部冲跑，高压蒸汽引进变送器膜盒内，影响变送器正常工作。通常在高压蒸汽或有腐蚀性介质的系统， 为防止变送器膜盒被损坏，一般均冲有隔离液，对于蒸汽系统而言，隔离液就是冷凝水，当差压变送器的三阀组上平衡阀被打开后，若同时打开了三阀组上高压侧和低压侧的截止阀，引压管内原已存在的冷凝液会因差压的作用而被冲入蒸汽管道，造成导压管内冷凝水的流失，导致仪表运行不准，甚至会使高温蒸汽进入变送器膜盒， 变送器的温度太高，会降低仪表的使用寿命，甚至导致变送器性损坏。
故障处理： 对这一类系统开表一定要按正确的操作步骤进行。如果由于错误操作使正、负导压管内冷凝水已经流失，需将三阀组的正、负压阀关闭，平衡阀打开，待冷凝水充满正、负导压管及冷凝罐后，再投运。投运顺序为：打开正压阀，关闭平衡阀，打开负压阀，变送器投入正常运行。
5结束语
以上探讨了差压变送器的几种测量方式，针对它们具有相同的测量原理，笔者写出了差压变送器开表的操作步骤及在使用过程中几种典型故障的检
查、分析和处理。实际上，由于差压变送器与压力变送器、差压式仪表等在测量应用上具有相通性的原因，本文中有些方法也同样适用于其他传感器的检查及故障分析和处理。
1 引 言
差压变送器广泛应用在化工、钢铁、造纸、食品、医药生产中，用于测量压力、差压、液位和流量。随着企业自动化水平的不断提高，差压变送器的应用范围越来越广泛，生产中遇到的问题也越来越多，加之安装、使用、维护人员的水平差异，使得出现的问题不能迅速解决，一定程度上影响了生产的正常进行，甚至危及生产安全，因此对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求。本文主要讲述差压变送器在运行中的故障检查、分析及处理。
2 差压变送器测量类型
来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至测量元件上，测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器，经过放大等处理变为标准电信号输出。差压变送器的几种典型应用测量方式：（1）节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量。（2）利用液体自身重力产生的压力差，测量液体的高度。（3）直接测量不同管道、罐体液体的压力差值。
3 变送器投运前的检查
由于现场差压变送器的故障主要是变送器本身故障如零点漂移、膜盒漏油和配套设备故障如导压管接头、阀门等处堵塞和泄漏等，现场很少对仪表量程范围内进行逐点校验，而是检查它的零点和输出电流的变化趋势及输出电流大小和被测介质作用于膜盒产生的差压△P成正比的原则进行检查。
3.1零点检查
投运前例行检查和当无被测介质或停运时，变送器有指示。关闭三阀组的正（负）压阀，打开平衡阀，关闭负（正）压阀，此时，差压变送器正、负压室所受静压力相等，即差压△P=P＋－P－＝0 式中，P＋为正压室所受压力；P－为负压室所受压力。此时，差压变送器输出电流应为4mA。如不为4mA，可用螺丝刀调节变送器铭牌后面的零位定位器，顺时针调节，变送器输出电流上升；逆时针调节变送器输出电流下降，直至调到4mA为止。
3.2 变化趋势检查
零点检查以后，各阀门恢复到原来开表状态，即打开正压阀，关闭平衡阀，打开负压阀。稍开负压阀侧排污阀或差压变送器负压室的泄放螺钉。 由于负压侧压力阀压力变低，差压△P=P＋－P－变大，变送器输出电流有上升趋势或达*大或超*大满量程电流（20mADC）。
若打开正压侧排污阀或差压变送器的正压室泄放螺钉，由于正压侧压力变低，差压△P=P＋－P－变小，甚至为负值，变送器输出电流有下降趋势或达零点（4mADC），或达零点以下（即小于 4mA）。若差压变送器无上述的正常变化趋势，则仪表本身有问题。需处理后，方可正常运行。
4 典型故障的检查、分析及处理
4.1 膜盒卡涩
故障现象：差压变送器输出不变化或变化很小及缓慢。
故障分析：差压变送器的膜盒被测量介质结晶或其他异物卡住，使膜盒传递位移缩小，致使差压变送器的输出不变化或变化很小及缓慢。
故障处理：把差压变送器的正负压室排净后，轻轻敲击变送器的外壳，消除膜盒的摩擦力与卡涩现象，使之处于自由状态。如仍不能解决，可用稍大的力量敲击。因为这种现象有时是膜盒被测介质的污垢包围着，使被测介质不能直接作用于膜盒，减弱了膜盒感测介质的灵敏度，使输出指示增高或减低，因此，要多次排放，把污垢排放干净。
4.2 膜盒漏油
故障现象：变送器输出指示越来越低，*后输出指示就不随被测介质参数的变化而变化，指示接近于0MPa。
故障分析：变送器膜盒漏油，油漏得愈多变送器的输出愈低，变化范围随之减小。如果油漏得太多，变送器输出就不随被测介质参数的变化而变化了，仅指示0MPa。
故障处理：调换变送器膜盒或重新充油。
4.3 堵塞
故障现象：输出值指示偏低（偏高）。打开排污阀或差压变送器泄放螺钉时，水排出很少或没有，则说明测压出口处、一次阀及导压管和三组阀的正（负）压阀及进变送器接头等处有堵塞现象，
故障分析：正压侧堵塞，变送器输出电流低或4mA以下，△P=P＋－P－变小；负压侧堵塞，变送器输出电流偏高或超*大，△P=P＋－P－变大，造成测量不准。
故障处理：导压管的堵原因主要是由于测量导压管不定期排污或测量介质粘稠、带颗粒物等原因造成，应设法疏通。
4.4 泄漏
故障现象：输出值指示偏低（偏高）。
故障分析：差压变送器的正压侧一次阀、导压管、三阀组的正压阀及进变送器正压室接头等处有泄漏，则P＋变小，造成差压△P=P＋－P－变小，变送器输出电流偏低或4mA以下。差压变送器的负压侧一次阀、导压管、三阀组的负压阀及进变送器负压室接头等处有泄漏，则 P－变小，造成差压△P=P＋－P－变大，变送器输出电流偏高或超过20mA。
故障处理：处理好泄漏点，仪表才能正常运行。
4.5 平衡阀内漏
故障现象：变送器输出指示偏低。
故障分析：与差压变送器相匹配的平衡阀内漏，就会平衡变送器的部分正负压差，相当于变送器测量范围增大，使变送器输出指示偏低。如果平衡阀内漏严重，则变送器输出指示就可能为0MPa了。
故障处理：更换平衡阀。
4.6导压管接反高低引压管接反，变送器输出电流低或4mA以下，此故障是在安装新表时常发生的错误，此故障不易察觉。
故障现象：当开表投运时，差压变送器的输出不但不上升，反而跑零下。
故障分析：正负压室引压管接反或被测介质反流。
故障处理：处理高低压导压管接反的问题，对于以往的变送器来说是比较困难的，需要重新安装，特别对于正在投运的工艺装置和装有保温伴热的仪表系统，更是一件麻烦的事情。
但对于智能变送器来说，处理高低压导管接错的办法就比较简单，可以有多种方法。例如：横河EJA系列变送器处理导压臂接反的方法有两种：(1)改变检测部件和传送部件间的相对位置和导压管接口。EJA系列变送器的高压导口和低压导口各有两个，它们是可以互换的。若前面一个导口接导压管，则后面一个导口接排液放空堵头，因此，只要将检测部件和传送部件的相对位置转动180°，并把导压口改在另一个即可。(2)EJA 还可以用软件的方法，在参数选择页“D45：H／LU SWAP”中，若选择“NOR-MAL”，则右侧为高压导口，左侧为低压导口；若选择“REVERES”，则高低压导口相反。不过这种方法不能改变膜盒组件上的“H”和
“L”标牌，所以在使用时应注意：原先“H”是代表高压侧，“L”是低压侧，而现在正好相反。
4.7 差压变送器开表后无指示
故障现象：测量蒸汽流量的差压变送器开表后无指示，过了好久，流量指示才慢慢升起来。
故障分析：开表未按操作程序操作，将隔离液冷凝水全部冲跑，高压蒸汽引进变送器膜盒内，影响变送器正常工作。通常在高压蒸汽或有腐蚀性介质的系统， 为防止变送器膜盒被损坏，一般均冲有隔离液，对于蒸汽系统而言，隔离液就是冷凝水，当差压变送器的三阀组上平衡阀被打开后，若同时打开了三阀组上高压侧和低压侧的截止阀，引压管内原已存在的冷凝液会因差压的作用而被冲入蒸汽管道，造成导压管内冷凝水的流失，导致仪表运行不准，甚至会使高温蒸汽进入变送器膜盒， 变送器的温度太高，会降低仪表的使用寿命，甚至导致变送器性损坏。
故障处理： 对这一类系统开表一定要按正确的操作步骤进行。如果由于错误操作使正、负导压管内冷凝水已经流失，需将三阀组的正、负压阀关闭，平衡阀打开，待冷凝水充满正、负导压管及冷凝罐后，再投运。投运顺序为：打开正压阀，关闭平衡阀，打开负压阀，变送器投入正常运行。
5结束语
以上探讨了差压变送器的几种测量方式，针对它们具有相同的测量原理，笔者写出了差压变送器开表的操作步骤及在使用过程中几种典型故障的检
查、分析和处理。实际上，由于差压变送器与压力变送器、差压式仪表等在测量应用上具有相通性的原因，本文中有些方法也同样适用于其他传感器的检查及故障分析和处理。