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智能压力变送器在长输油气管道上的应用故障判断
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智能压力变送器在长输油气管道上的应用故障判断

时间:2014-01-07

摘要:长输油气管道上越来越多的使用智能压力变送器,用来进行压力的远传显示和控制。智能压力变送器在实际运行中出现故障的形式多样,本文从压力变送器的故障判断思路入手,对几起智能压力变送器故障处理过程进行了分析,结合输油气管道上的压力变送器信号回路的实际情况,总结出了输油气管道SCADA系统压力仪表故障判断流程图,经过输油气管道仪表专业工程技术和维护人员的实际应用,极大地提高了处理压力仪表故障的准确性和时效性,取得了较好的应用效果。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

1、引言OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
   随着工业测控技术要求和自动化水平的提高,智能压力变送器在长距离输油气管道或其他行业中的应用越来越广,长输管道输送过程中压力参数检测的准确与平稳,是实现生产过程自动化控制和优化运行的前提条件,正确分析,实时处理压力变送器故障,不但直接关系到生产的安全与稳定,而且也非常能反映出仪表维护人员的实际工作能力和业务水平的高低。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
2、故障判断方法OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
    输油气管道SCADA系统中的智能压力变送器的输出信号经仪表控制电缆连接至控制室内的PLC上,经PLC处理后给站控机进行监控。在PLC的输入回路和现场仪表上安装有浪涌保护器,防止雷击造成仪表自动化设备的损坏。智能压力变送器在出现故障时,在站控机上的显示也表现各异,故障处理时,首先要判断出是站控室内自动化系统还是现场仪表的故障,如果是自动化系统的故障,按自动化系统的常规处理方法即可,如果是仪表故障就需要根据所使用仪表的使用说明和特点,分析判断是仪表内部电路问题还是外部原因引起的故障。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

3 故障案例分析OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
3.1 排除远控截断阀室压力无显示故障OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

3.1.1 故障现象OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
北京调控中心反映某一远控线路截断室,远传压力无显示。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

3.1.2 故障处理OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
智能压力变送器的回路接线图如图1所示,赶到阀室现场后,发现供电端子排(PTS-2)的保险端子红灯亮起,经测试保险已熔断,该供电端子负责向PLC的模拟量输入模块上的所有回路供电,无数值的压力变送器在该模块上。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

智能变送器回路接线图OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    从图1可以看出,变送器信号的正极通常有三级保护,第一级保护为进线端子的保险,第二级保护为浪涌保护器,第三级保护为供电端子的保险,在第一、三级选用的都是熔断电流为1A的保险。当第三级保险(220V 1A)被熔断时,第二级的浪涌保护器的线路电阻肯定会被烧毁,依次测量浪涌保护器端子排上的浪涌保护器通道,发现压力变送器使用的保护通道已经不通,又继续向前测量进线端子排上的回路,发现压力变送器回路第一级保险(220V 1A)也已烧,再次测该端子排其他回路正常。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    检查现场智能压力变送器,发现仪表壳体已进水,表头已烧坏,在更换智能压力变送器、浪涌保护器以及端子保险后恢复供电,压力检测正常。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

3.1.3 经验总结OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
    由于第一级保护的保险容量选择过大,它熔断的同时造成总保险熔断,致使阀室所有参数在中控无显示,造成故障扩大,经计算第一级保险宜选用220V 0.3A ,这样即能保护模拟量通道,又能保护浪涌保护器。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

3.2 排除站场压力值偏高故障OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
3.2.1 故障现象OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
    输油站的进、出站压力检测,采用了冗余配置,冗余模式为三选一。某日运行人员发现在上位机上一台压力变送器(PT0101C)显示值比其他两台高出0.2MPa, 现场液晶表头显示OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
的压力值都一致。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
3.2.2 故障处理OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
    经初步分析确认压力变送器(PT0101C)有问题,现场打开仪表盖后,拆下两根信号线,用信号发生器输出标准4~20mA给PLC和上位机,发现自动化系统显示正常,问题出在现场仪表。由于2MPa的偏差比较稳定,存在三种原因:零点漂移、变送器损坏、现场仪表外接的浪涌保护器损坏。首先零点检查非常容易,用排液阀进行放空,用过程校验仪(Fuke F744)检查零点输出值正常;其次拆掉仪表浪涌保护器的三根线,如图2所示,恢复变送器供电,上位机显示值正常。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

3.2.3 经验总结OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
对浪涌保护器进行测试后,发现浪涌保护器的信号负极对地有虚接现象,造成压力变送器的输出负载电流增大,导致上位机显示值增加。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

3.3 排除站场压力值偏低故障OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
3.3.1 故障现场OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
  某输油站的泵出口汇管压力变送器,两台冗余配置,其中一台编号为PT0102B的压变,表头液晶显示压力正常,但是上位机显示值偏低0.15MPa。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

3.3.2 故障处理OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
首先在现场输出标准信号,对自动化系统进行测试发现没有问题,因此判断故障出在现场仪表。用过程校验仪(FukeF744)读取智能压力变送器的PV(以数字形式读取的过程模拟量值)和PVAO(以数字形式读取的对应mA值)都正常,经分析HART智能压力变送器的工作原理示意图,如图3所示,可知4~20mA输出值偏高的原因可能出在仪表输出电路上,首先对输出电路进行了调整,发现输出电流误差调整不过来,判断变送器的输出电路板已损坏,更换后对压力变送器重新进行了校准,系统恢复正常。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

浪涌保护器与压力变送器接线示意图和HART智能压力变送器工作原理示意图OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
  OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
4 故障判断流程图OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
  经过上面对智能压力变送器和控制系统的故障分析,总结出输油气管道SCADA系统智能压力变送器故障判断流程图。故障现象:智能压力变送器远传指示不正常,偏高、偏低或无压力显示。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
  以两线制智能压力变送器为例,首先应了解被测介质是气体、液体还是蒸汽,了解工艺开车情况和简单工艺流程,根据对工艺情况的了解和仪表故障现象来进行仪表故障判断和处理。有关故障判断及处理可按图4的思路来进行检查。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

压力检测故障判断流程图OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

5 结语OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
  长输油气管道智能压力变送器的使用量非常大,一条成品油管线有上千台智能压力变送器,所应用的智能压力变送器的种类繁多,各种类型的故障也较多,上述智能压力变送器故障判断流程图,经过技术人员的实际应用,使智能压力变送器的故障判断简单化、科学化,极大缩短了处理仪表故障的时间,取得了较好的应用效果,提高了输油气管道仪表维护水平,为输油气管道安全高效生产提供了重要保障。但由于输油气管道SCADA系统仪表检测与控制过程中出现的故障现象的复杂性和多样性,故障分析的方法和手段也是层出不穷,只有在实际工作中不断地探索研究和总结成功经验,才能提高仪表故障分析与处理能力。OpN压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

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