分析應用法蘭變送器準確高效測量實際液位情況

　　在液位測量中有一類使用量特別廣泛的液位測量儀表，就是法蘭式液位變送器，法蘭式液位計變送器的選型分單、雙法蘭之分。單法蘭液位變送器是指變送器的正壓側是法蘭結構，直接與測量介質的接口相連，負壓側是釆用引壓管將測量介質與變送器的容室相連。

　　法蘭變送器是在普通的變送器基礎上增加了一個遠傳密封裝置構成的，所以也叫遠傳式變送器或隔膜密封式變送器。

　　遠傳密封裝置由法蘭膜盒、毛細管和毛細管內的填充液三部分組成。

　　工作時，被測介質作用在法蘭膜盒的隔離膜片上，使膜片產生變形，然后通過毛細管內的填充液，將壓力傳送到變送器的敏感元件上，經轉換，儀表便輸出相應的信號。

　　法蘭變送器和普通變送器相比，有如下區別。

　　1、在普通的變送器中，被測介質通過導壓管而進入變送器測量室。如果被測介質是粘稠液體，則容易堵塞導壓管�，F在用毛細管代替導壓管，堵塞現象便不會存在。因為毛細管是密封的，它里面的填充液是經過挑選的，化學物理性能穩定，不會像導壓管內的介質那樣，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、冷凝器等輔助設備。這樣，測量精度便可提高，維護工作量便可減少。

　　2、因法蘭膜盒遠離變送器本體，所以儀表的接觸液體溫度可以提高，應用范圍可以擴大。

　　3、對儀表本身來說，由于法蘭變送器比普通變送器多了一個遠傳密封裝置，因而儀表的結構較為復雜，精度下降，故障的可能性增加。

　　1.測量原理計算方法

　　生產中設定法蘭式液位變送器量程及上下限很重要。在油田生產過程中,被測介質始終以液態的形式出現。由帕斯卡定律可知,流體在底部產生的壓強只與其本身的密度和高度有關。

　　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。如某罐安裝一臺單法蘭液位變送器,其距罐頂部高度為10m,那么由公式計算可得其量程范圍為100kPa。當然考慮到罐高為10m,同時為了避免超出范圍,可選定量程值為120kPa。單法蘭液位變送器存在正遷移情況,這也是根據生產需要而定。雙法蘭液位變送器比較特殊,由正負兩個感壓膜片組成,各通過一段密封內充硅油的毛細引壓管與表的正負壓室連接。安裝后,連接負引壓管的法蘭升高,其內的硅油就對負壓室產生了壓強。因此,為了保證測量值的準確性,消除負壓室帶來的影響,雙法蘭液位變送器安裝后,其量程必須進行負遷移,具體算法如下:假設安裝后兩法蘭間的高度為h,儀表量程為ρ介gH,其負壓室壓強為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ρ硅gH—(ρ介-測ρ硅)gH,此值計算完畢后,變為該表的下、上限值了。在以后的實際安裝過程中,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影響檢測液位的結果。

　　2.安裝后運行調試工作

　　法蘭式液位變送器安裝完畢后,在應用前需要對其進行調試,使法蘭式液位變送器檢測顯示的結果與實際被測液位符合,以滿足生產上的要求。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,測量的介質并不是純油或純水,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后需不斷進行調試,使其檢測顯示的結果盡可能地與實際被測液位接近,以便滿足油田生產上的需要。

　　3.檢測液位的影響因素

　　法蘭式液位變送器安裝后,其檢測顯示的液位數值與實際容器內的液位是否相符要受到各種因素的影響,根據多年的現場經驗總結,影響因素主要有下面幾個方面:

　　(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。儀表投運后,要把這段距離加到二次表或微機的量程中,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出液管線口遠一些,避免液體進出流動及對儀表感壓膜片沖擊造成對檢測結果的影響。

　　(2)被測介質。

　　法蘭式液位變送器投運后,還要注意進入容器內的被測介質是什么,是原油、水還是油水混合物。這是因為被測介質的不同,其密度也不同,這就會影響到法蘭式液位變送器檢測的結果,就會產生測量誤差。這種情況下,要消除這類誤差,就要考慮實際生產中被測介質的密度。

　　(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生的壓力,感壓膜片面積較大,而且是暴露在外,安裝時一定要注意,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行工作了。法蘭式液位變送器通常用來檢測那些粘稠、易堵的介質。其感壓膜片雖然感壓面積較大,但長期被一部份介質包圍,而這些介質又不流動,時間長了就會造成這部份介質老化、凝結,將法蘭式液位變送器感壓膜片密封住,致使感壓膜片與實際液位隔離,檢測液位不準確。

　　(4)引壓管受損、堵塞或進液。

　　雙法蘭液位變送器通過毛細引壓管將正負感壓膜片與正負壓室連接,如果兩根毛細引壓管有任一個折斷或漏油,該表無法正常工作。因此,安裝或維修維護雙法蘭液位變送器時,注意不能讓毛細引壓管受到損壞。單法蘭液位變送器安裝在密閉容器上測量液位時,其負壓室需連接一個引壓管與密閉容器的頂端連通,用以消除容器中的系統壓力。負引壓管由于與容器內部直接相通,這樣容易進入蒸汽,蒸汽遇冷后凝聚成液體,積累在引壓管內,或某種原因引壓管內充液,使引壓管內液體存在液位,就會影響到檢測結果;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,就會使引壓管內的液體凍結,造成負壓室與容器的壓力隔絕,使儀表失去檢測功能。

　　4.應用中的故障現象及處理方法

　　從實際維修維護上看,法蘭式液位變送器測量液位時出現的故障現象主要有下面一些:

　　(1)顯示值固定不變。

　　當法蘭液式液位變送器傳遞給相應的二次儀表或微機上的顯示值固定不變時,多是由于感壓膜片受阻或該表內部電子元件損壞造成的。如果用手操器信號能夠與該表信號相互傳遞,說明表的感壓膜片受阻。如果手操器信號無法進入該表,判斷表內的電子元件損壞。

　　(2)顯示值為負數。

　　當二次儀表或微機上的顯示值為負數時,多是由于引壓管堵塞或進液過多造成的。解決辦法疏通引壓管即可。

　　(3)實際液位值與顯示值相差大。

　　當二次儀表或微機上的顯示值比實際值要小時,多是由于被測介質密度差異較大或安裝位置引起的。如容器內原來測量的介質是原油,后來改為測量水或油水混合物。容器內的液位越高,那么實際液位值與儀表顯示值相差也就越大。解決方法是重新調整微機的量程范圍,與實際被測介質對應上。還有,其安裝位置距容器底部的距離也可能沒有加進去,在二次儀表或微機中的量程中加入此值即可。

　　哪種場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合通常沒嚴格的界限。一般來說，凡是用普通變送器能測量的場合都可以用法蘭變送器測量。但法蘭變送器的價格高，有的還容易出現故障，因此能用普通變送器測量的地方，盡量不用法蘭變送器測量。

　　以下幾種場合適合選用法蘭變送器：

　　1、被測介質是懸浮液體或高粘度介質；

　　2、被測介質超出變送器正常使用溫度的易凝重油；

　　3、被測介質是食品或其他要求保持衛生條件、不能污染的物質；

　　4、在批量生產中，要求前一批和后一批不能交混的物質；

　　5、被測介質對變送器接頭、導管和測量室有腐蝕作用；

　　6、被測介質是易揮發的液體烴。