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    1. 差壓液位變送器在冷卻水緩沖箱液位測量中指示偏差原因分析及處理_淮安潤中儀表科技有限公司
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      差壓液位變送器在冷卻水緩沖箱液位測量中指示偏差原因分析及處理

      發表時間:2018-04-04 ??點擊次數:804? 技術支持:1560-1403-222
         本文概述:
        在CPR1000機組中,設備冷卻水系統為核島內各熱交換器提供冷卻水,設計有A/B兩列緩沖箱,為監視緩沖箱危急液位,兩列緩沖箱共使用了6臺差壓液位變送器。以A列緩沖箱為例,使用1臺差壓液位變送器用于寬量程液位監視,2臺1152差壓液位變送器用于窄量程液位監測。工作人員觀測到,這幾臺設備冷卻水緩沖箱液位測量的3051差壓液位變送器,在運行期間多次出現交叉比較降級的現象,影響液位的監視及異常響應。本文即是從多個角度分析引起液位測量偏差的可能原因,并針對相應的情況制定處置措施加以處理,終有效解決了液位測量偏差的問題,此案例的分析與處理,對于CPR1000機組具有廣泛的借鑒意義。

      差壓液位變送器
       
        2 異常問題描述
        在日常運行期間,在對緩沖箱液位指示進行的例行檢查中,反復、多次出現同列寬、窄量程差壓液位變送器指示交叉比較偏差大的情況。以某CPR1000機組為例,在近三年執行的三次定期檢查中,2次出現A/B兩列的寬量程差壓液位變送器交叉比較結果降級,其中1次寬量程液位變送器處于降級的邊緣。
      針對變送器交叉比較降級的現象,本文從差壓液位變送器測量原理、系統管線布置情況、DCS組態情況進行了分析調查,并在檢修窗口進行了處理。
       
        3 原理分析
        3.1差壓液位變送器測量原理
        緩沖箱液位監視使用電容式差壓變送器,所測差壓信號轉換為電流信號送往DCS顯示。取樣管所傳導的差壓作用于變送器σ室中心的兩側感壓膜片上,膜片產生微小位移的變化,改變了感壓膜片和兩側電容極板構成的差動電容值,σ室的差動電容值在設計時與差壓成線性關系,差動電容經過整流電路轉換為4~20mA標準信號輸出。
        1152差壓液位變送器系列仍使用模擬電路板件,將差動電容信號轉換為4~20mA信號輸出。而3051系列變送器,設計支持Hart協議,內部設計有微控制器,可以對傳感器的數據進行處理,包括測量信號調理、數據顯示、自動校正和自動補償等功能。
        3.2 DCS信號采集流程和組態
        在某CPR1000機組,1E級系統采用AREVA TXS平臺,SR及NC級采用TXP-T2000 DCS平臺。窄量程液位經TXS采集處理,通過網關送往操作員終端進行顯示。寬量程液位送TXP-2000系統進行采集處理,然后送操作員終端進行顯示。
      在TXP中信號采集時產生帶有時間標簽的數據(TTD),當液位變化量超過組態設置的Delta值時,會產生TTD數據。信號在服務器處理后送往畫面顯示時,同樣設有Delta,液位變化超過Delta時畫面指示才會刷新。
       
        4 異??赡茉蚍治?br />   根據以上情況分析,造成緩沖箱差壓液位變送器指示存在偏差有多種原因。
        4.1差壓液位變送器本身原因
       ?、匍L期運行情況下,差壓液位變送器出現零點漂移。②校驗單數據不正確,取樣管實際安裝高度與安裝圖不一致。
        4.2 取樣管線原因
       ?、僬龎簜热庸芫€缺水或存在氣體,此時會造成變送器指示偏低。②負壓側取樣管線有水,此時會造成變送器指示偏低。③取樣管線布置不合理,負壓側容易進水,水在細小的取樣管內形成水封或水膜,造成壓力傳導不暢,導致寬、窄量程液位變送器的負壓側壓力不完全一致。
        4.3 系統原因
        設備冷卻水緩沖箱為水泵提供吸入壓頭,在泵啟動瞬間以及兩列泵切換期間,容易出現液位波動,影響變送器的測量結果,由于寬窄量程差壓液位變送器的量程不同、型號不同,對于單個變送器的影響存在不一致的可能。
        4.4 檢修期間對變送器校驗不恰當
       ?、俅驂河嬃砍踢x擇不當,緩沖箱液位變送器均是小量程差壓液位變送器,使用選用大量程打壓計校驗時,由于打壓計精度不足引入誤差。②正反行程各校驗點穩壓不當引入人為誤差。③打壓計使用前未清零,打壓計零點的微小的差別會引入較大誤差,使用大量程的打壓計時影響更大。
        4.5 DCS采集及顯示帶來的誤差
      ①變送器輸出的4~20mA信號需經模擬量采集卡采集處理,采集卡自身有設計精度,DCS組態設置有Delta值,變化量小于Delta值時不會再次產生TTD。②TXP采集的信號經過服務器處理,TXS采集的信號通過網關在操作員終端進行顯示時,由于畫面刷新設置有Delta,存在一定的顯示誤差。
       
        5 在2016年*次出現A/B列交叉比較結果降級現象,根據上文分析的變送器超差的可能原因,制定了檢查方案,要點簡述如下。①調查歷史校驗報告,分析寬量程液位變送器本身異常的可能性。②在檢修窗口對寬量程液位變送器按現有校驗單進行校驗,檢查確認校驗結果。③如變送器校驗結果存在漂移情況,調整變送器至合格。④如變送器本身校驗合格,則檢查寬、窄量程變送器的標高,檢查校驗單輸入差壓,核實校驗單是否存在偏差,如有偏差,則進行修正后再校驗。⑤檢查變送器的取樣管線實際安裝情況,檢查管線布置、坡度等是否存在不利于壓力傳導的地方。⑥同時對變送器進行充水排氣,負壓側管線進行吹掃,檢查有無殘水。⑦對DCS組態設置對變送器顯示的影響進行分析。

        5.1 2016年交叉比較降級的調查及原因分析
        根據上述檢查方案,在2016年檢修結果如下:
       ?、僬{閱歷史校驗單,發現A列寬量程變送器在2012年校驗時存在漂移,零點指示偏低約1.238cm,已調整合格。2015年的交叉比較結果表明A列寬量程液位計指示偏低、處于降級的邊緣,在檢修窗口,對A列寬量程變送器校驗再次發現存在漂移;且變送器實際安裝高度較設計值偏低,對校驗單進行了升版并校驗調整變送器合格。②2016年,在檢修窗口對A/B列變送器進行了校驗。為防止打壓計量程過大引入校驗誤差,校驗選取了小量程打壓計,精度等級0.025,滿足變送器校驗要求(變送器等級0.5)。每一列變送器打壓時統一清零打壓計零點,發現A/B列寬量程變送器均發現零點偏低,同時B列寬量程校驗單標高偏低,且變送器無法調整合格,通過修改校驗單更換合格變送器加以解決。③檢查取樣管線,寬量程變送器與一窄量程變送器公用負壓側管線,窄量程負壓側有排水罐,而寬量程變送器未設計,造成寬量程負壓側容易積水使變送器指示偏低。④緩沖箱系統在線后對變送器負壓側管線用壓縮空氣吹掃,未發現大量的水跡,只有少量水滴,排水罐中也無殘水排出。⑤DCS組態對于寬窄量程變送器均有影響,微小的液位變化難以在畫面刷新,在進行交叉比較工作時選取了工況穩定窗口,調取歷史曲線,盡量排除了畫面顯示不刷新的偏差。
        根據上述檢查過程,可以確認2016年交叉比較降級,是因A列緩沖箱的寬量程液位變送器發生漂移;而B列寬量程液位變送器也有漂移且變送器標高不正確。

        5.2 2017年交叉比較降級的調查及原因分析
        在2017年日常執行交叉比較,再次發現A/B列緩沖箱液位變送器交叉比較降級,對此進行調查和分析見下。
        對2016年檢修后歷史曲線進行調查和統計,選取多個時間段的數據做比較,發現隨時間推移A列寬量程與窄量程液位指示平均值偏差逐漸變大,分析認為A列寬量程變送器發生漂移的可能性大。檢修結果表明,A寬量程差壓液位變送器確實存在漂移且無法調整合格,更換新備件并校驗合格后,對負壓側管線進行吹掃,重新在線后寬量程與窄量程液位指示一致。
        B列寬量程與窄量程差壓液位變送器平均值偏差存在周期性波動現象。分析可能原因為負壓側取樣管線有水封造成壓力傳導不暢。在檢修窗口進行了校驗,變送器校驗合格,執行完充水排氣和管線吹掃后,寬窄量程液位指示一致。
        此外,已經發起管線改造申請,在寬量程變送器負壓側同樣增加排水罐,消除積水導致液位指示異常的可能。

        6 結語
        本文通過對某CPR1000機組設備冷卻水系統緩沖箱差壓液位變送器交叉比較降級原因分析,指出可能造成指示偏差的變送器異常、取樣管線布置異常、系統擾動、校驗引入偏差、DCS組態等各項因素,并在檢修期間進行了一一檢查和排除。其他CPR1000機組可參考借鑒處理方法,節約調查分析的時間,優化工期。

      上一條:如何通過測量電極接觸電阻分析電磁流量計故障及解決方法
      下一條:磁翻板液位計在安裝使用時有哪些細節需要注意
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