安裝雙法蘭液位變送器是一個(gè)需要細(xì)致和規(guī)范操作的過程,正確的安裝是保證其長期穩(wěn)定、準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵。以下是詳細(xì)的步驟、注意事項(xiàng)和最佳實(shí)踐。
雙法蘭液位變送器實(shí)際上是通過測(cè)量兩個(gè)法蘭之間的壓力差來計(jì)算出液位高度的。其基本原理是:
高壓側(cè) (H, High-Pressure Side): 通常安裝在設(shè)備或儲(chǔ)罐的底部。它感受到的壓力是液柱的靜壓加上罐內(nèi)的氣相壓力。
低壓側(cè) (L, Low-Pressure Side): 通常安裝在設(shè)備或儲(chǔ)罐的頂部。它感受到的壓力僅為罐內(nèi)的氣相壓力。
計(jì)算差壓 (ΔP): 變送器計(jì)算 ΔP = P高壓側(cè) - P低壓側(cè) = ρgh
(其中ρ為液體密度,g為重力加速度,h為液位高度)。因此,測(cè)得的差壓ΔP直接對(duì)應(yīng)液位高度h。
確認(rèn)規(guī)格型號(hào): 核對(duì)變送器的量程、精度、法蘭規(guī)格、膜片材質(zhì)、填充液類型等是否與工藝介質(zhì)、設(shè)備壓力和溫度要求相符。
檢查配件: 確認(rèn)毛細(xì)管長度、法蘭墊片、螺栓等配件齊全且完好無損。檢查毛細(xì)管是否有彎曲、壓扁或泄漏。
工具準(zhǔn)備: 準(zhǔn)備好合適的扳手、墊片、螺栓、吊裝設(shè)備(如需要)及安全防護(hù)用品。
工藝準(zhǔn)備: 確保安裝的設(shè)備或儲(chǔ)罐已經(jīng)隔離、排空、泄壓、清洗吹掃,并辦理好相關(guān)安全作業(yè)票證。這是安全施工的首要前提!
選擇取壓口位置:
高壓側(cè)法蘭: 應(yīng)安裝在設(shè)備底部,但要避開排污口或物料出口,防止沉淀物堵塞膜片。對(duì)于易結(jié)晶、易凝固介質(zhì),可考慮采用延伸法蘭或吹洗裝置。
低壓側(cè)法蘭: 安裝在設(shè)備頂部氣相空間,確保測(cè)量的是純凈的氣相壓力。
安裝法蘭到設(shè)備:
在設(shè)備法蘭接口處裝上合適的墊片(材質(zhì)需耐介質(zhì)腐蝕)。
將雙法蘭的兩個(gè)法蘭片分別對(duì)準(zhǔn)設(shè)備的高低取壓口,用螺栓對(duì)稱、均勻地緊固,確保密封良好,防止泄漏。
注意: 在緊固螺栓時(shí),絕對(duì)不要扭曲或擠壓毛細(xì)管,應(yīng)保持其自然彎曲狀態(tài)。
變送器本體的安裝位置非常關(guān)鍵,會(huì)直接影響測(cè)量精度。
最佳位置: 將變送器本體安裝在低壓側(cè)(頂部)法蘭的高度附近。這樣可以最大限度地減少低壓側(cè)毛細(xì)管中填充液因環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的靜壓誤差。
安裝方式: 通常通過變送器表頭上的安裝夾,將其固定在垂直或水平的安裝管(過程連接器)上。安裝管應(yīng)牢固穩(wěn)定,避免振動(dòng)。
環(huán)境考慮: 避免安裝在溫度劇烈波動(dòng)、強(qiáng)烈振動(dòng)或可能被設(shè)備撞擊的位置。如果環(huán)境溫度變化大,應(yīng)考慮保溫或伴熱。
自然彎曲: 讓毛細(xì)管呈自然的大半徑圓弧狀彎曲,彎曲半徑通常要求不小于75mm(具體參考廠家手冊(cè))。嚴(yán)禁毛細(xì)管出現(xiàn)扭結(jié)、死彎或尖銳彎曲,這會(huì)損壞內(nèi)部填充液通道,導(dǎo)致測(cè)量失效。
固定保護(hù): 使用專用的電纜扎帶或管夾將毛細(xì)管固定在安裝支架或工藝管線上,避免其隨意擺動(dòng)。多出的毛細(xì)管應(yīng)盤繞整齊并固定好,盤繞直徑應(yīng)大于150mm。
遠(yuǎn)離熱源/冷源: 鋪設(shè)路徑應(yīng)遠(yuǎn)離高溫管線、熱表面或低溫表面,防止毛細(xì)管內(nèi)填充液因溫度變化產(chǎn)生額外壓力。高、低壓側(cè)的毛細(xì)管應(yīng)盡量并行鋪設(shè)在同一環(huán)境溫度下,這樣溫度變化對(duì)兩者的影響可以相互抵消。
打開接線盒蓋: 使用合適的螺絲刀擰開變送器接線腔的蓋板。
接入電纜: 將信號(hào)電纜(通常是兩芯屏蔽電纜)穿過電纜接頭引入接線腔。
正確接線: 按照變送器殼體上標(biāo)注的接線圖,將電源正負(fù)極分別接到“+"和“-"端子上。務(wù)必確保極性正確。
緊固與密封: 擰緊電纜接頭,確保其防水防爆。接線完成后,蓋緊接線盒蓋并擰緊螺絲,恢復(fù)變送器的防爆和防護(hù)等級(jí)(如IP66, IP67)。
這是最關(guān)鍵的一步,直接決定測(cè)量是否準(zhǔn)確。
理論準(zhǔn)備: 雙法蘭變送器由于毛細(xì)管中填充液的存在,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)固定的靜壓,因此幾乎100%需要進(jìn)行“零點(diǎn)遷移"(或稱為“零點(diǎn)調(diào)整")。
遷移條件:
理想調(diào)試狀態(tài)(基準(zhǔn)點(diǎn)): 當(dāng)設(shè)備液位處于零點(diǎn)(0%),即 H(高壓側(cè))和L(低壓側(cè))法蘭中心線在同一水平面上且設(shè)備內(nèi)無壓力時(shí),變送器輸出應(yīng)為4mA。
遷移方法:
這是一種更精確的方法。計(jì)算出當(dāng)液位在0%時(shí),理論上變送器應(yīng)該測(cè)得的差壓值(這個(gè)值通常為負(fù)值,因?yàn)楦邏簜?cè)毛細(xì)管的靜壓可能大于低壓側(cè))。
使用手操器,手動(dòng)將LRV(4mA對(duì)應(yīng)的值)設(shè)置為這個(gè)計(jì)算出的理論值。這個(gè)計(jì)算通常由設(shè)計(jì)院或廠家提供,涉及毛細(xì)管填充液密度和高度差。
確保罐內(nèi)液位為0(空罐),且設(shè)備壓力為常壓(如果工藝允許)。
使用手操器(HART或其他協(xié)議)連接變送器。
執(zhí)行“零點(diǎn)調(diào)整"命令(例如,在手操器中選擇“Set LRV to current output"或類似選項(xiàng)),將當(dāng)前測(cè)量值設(shè)置為4mA對(duì)應(yīng)的下限值(LRV)。
情況一:液位為零時(shí)(空罐)
情況二:無法空罐或帶壓
量程設(shè)置: 將液位100%時(shí)對(duì)應(yīng)的差壓值(ΔP = ρgH,H為法蘭中心距)設(shè)置為上限值(URV,對(duì)應(yīng)20mA)。
安全第一: 嚴(yán)格遵守工藝裝置的安全規(guī)程,隔離、泄壓、鎖定能源是必須的步驟。
保護(hù)膜片: 變送器的核心是兩側(cè)的法蘭膜片,非常脆弱。安裝、運(yùn)輸過程中嚴(yán)禁用硬物撞擊、劃傷膜片。緊固螺栓時(shí)力度要均勻,防止壓壞膜片。
毛細(xì)管是生命線: 嚴(yán)禁踩踏、擠壓、扭曲毛細(xì)管。任何對(duì)毛細(xì)管的損傷都可能導(dǎo)致整臺(tái)儀表報(bào)廢。
溫度補(bǔ)償: 如果環(huán)境溫度變化較大,高、低壓毛細(xì)管必須一起鋪設(shè),讓它們處于相同的溫度環(huán)境中,以抵消溫度影響。
遷移是關(guān)鍵: 不進(jìn)行正確的零點(diǎn)遷移,測(cè)量結(jié)果將錯(cuò)誤。務(wù)必理解遷移的原理并正確操作。