本文單法蘭壓力變送器損壞原因分析及解決方案資料由優(yōu)質(zhì)變送器生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。

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中原大化集團(tuán)尿素裝置采用意大利氨汽提生產(chǎn)工藝，具有高溫高壓的特點(diǎn)。整個(gè)生產(chǎn)過程都伴隨著強(qiáng)腐蝕性和易結(jié)晶的甲銨和尿液，所以我公司JC-4000DY-CFBHT遠(yuǎn)傳插件單法蘭壓力變送器的壓力測(cè)量被廣泛使用。由于生產(chǎn)工藝特點(diǎn)的影響，近年來單法蘭壓力變送器損壞頻繁。尿素裝置高壓合成回路中，單法蘭壓力變送器隔膜損壞，高溫高壓介質(zhì)從法蘭與毛細(xì)管之間的焊接間隙噴出，導(dǎo)致系統(tǒng)兩次停車。本文分析了此類儀器損壞的原因，并提出了解決辦法。

1儀器的組成和工作原理

插件法蘭壓力變送器主要由隔離膜片、插件筒、固定法蘭、毛細(xì)管、填充液、變送器本體等組成。

壓力變送器測(cè)壓口通過焊接與插入裝置相連。連接管是不銹鋼(316升)毛細(xì)管，直徑只有3毫米，長(zhǎng)度為1。毛細(xì)管壁厚，可承受20兆帕的壓力。法蘭和壓敏彈性膜片通過氬弧焊和滾焊焊接在一起。在變送器和毛細(xì)管的接口處，通過抽真空將填充液(如硅油)涂在毛細(xì)管和隔膜的內(nèi)腔，然后密封填充孔。這樣，流體介質(zhì)通過隔膜與變送器本體隔離，過程壓力通過隔膜和毛細(xì)管中的填充液傳遞到變送器本體，由變送器內(nèi)部的傳感器轉(zhuǎn)換成4 ~ 20 mA的DC信號(hào)，并送至集散控制系統(tǒng)。

2儀器損壞原因分析

2.1隔膜變形和凹陷

尿素合成塔的控制壓力PT-09204在生產(chǎn)過程中沒有儀表指示。停車，拆卸和檢查，發(fā)現(xiàn)隔膜凹陷和變形。

這種現(xiàn)象通常是由毛細(xì)管一端的問題或變送器取壓法蘭的密封問題、毛細(xì)管中的砂眼或機(jī)械疲勞損壞和斷裂引起的。當(dāng)充液孔與變送器取壓法蘭的密封焊接因振動(dòng)或溫度變化而脫落損壞時(shí)，充液過程中在靜壓下會(huì)發(fā)生泄漏。靜壓越高，灌裝液體的泄漏速度越快。部分充液泄漏后，其壓力傳遞能力會(huì)減弱或喪失，使儀表指示不準(zhǔn)確或不指示。此時(shí)，變送器的彈性傳感膜片將在一個(gè)方向上承受過程壓力，形成一個(gè)非常薄的膜片(厚度為0。4 ~ 0.5 mm)粘到插入圓筒的法蘭體或支撐體上，形成凹陷，嚴(yán)重時(shí)，隔膜會(huì)被刺破和破裂。

2.2膜變形凸起

污油收集器的輔助管線底部、油箱、除氣箱和油冷卻器的殼側(cè)應(yīng)進(jìn)行傾倒，以排放和檢查油的質(zhì)量。特別是，污油收集器應(yīng)在發(fā)送密封油之前排出所有油。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)污油收集器的液位較高，需要打開輔助管線來降低油位時(shí)，需要將污油收集器返回油箱的管道倒出并打開，需要檢查污油收集器底部油中的含水量，只有確認(rèn)沒有水時(shí)，收集的油才能返回油箱。

2.3膜破裂或腐蝕侵蝕破裂

因?yàn)楦裟な呛穸葍H為0的壓力傳感元件。4 ~ 0.5毫米，如果過程在超壓下操作，隔膜將由于超壓超出其彈性范圍而破裂。在尿素高壓系統(tǒng)的應(yīng)用中，雖然單法蘭壓力變送器隔膜采用316L耐腐蝕材料，但長(zhǎng)期使用后介質(zhì)溫度和壓力變化很大，隔膜可能因鈍化層損壞而被腐蝕。此外，由于高溫高壓介質(zhì)的長(zhǎng)期沖刷，隔膜會(huì)變得越來越薄，最終無法承受工藝壓力和破裂。

2.4毛細(xì)管斷裂

(1)機(jī)械損壞。運(yùn)輸、調(diào)整和安裝過程中的輕微疏忽可能導(dǎo)致毛細(xì)管損壞，周圍人員的活動(dòng)也可能導(dǎo)致使用過程中毛細(xì)管的意外損壞。

(2)振動(dòng)損壞。儀表安裝在工藝管道振動(dòng)大的地方，毛細(xì)管常年受振動(dòng)影響，會(huì)導(dǎo)致疲勞和斷裂。

(3)質(zhì)量問題。焊接材料不正確以及焊針與變送器和插入裝置之間焊接不良將導(dǎo)致焊針斷裂。

(4)物質(zhì)問題。由于測(cè)量介質(zhì)具有腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)晶的特點(diǎn)，如果毛細(xì)管材料選擇不當(dāng)，可能會(huì)造成:①當(dāng)隔離膜損壞時(shí)，測(cè)量介質(zhì)進(jìn)入毛細(xì)管，造成毛細(xì)管內(nèi)部腐蝕和斷裂；(2)在測(cè)量環(huán)境中，經(jīng)常存在氨和強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，這也會(huì)導(dǎo)致毛細(xì)管因外部腐蝕而破裂。

2.5環(huán)境溫度影響

2017年冬季，尿素合成塔PT-09204控制壓力指示器晝夜偏差大，影響正常運(yùn)行。經(jīng)過分析，主要原因如下。

(1)真空不夠。填充的硅油含有氣泡。當(dāng)環(huán)境溫度變化較大時(shí)，氣泡隨熱膨脹，隨冷收縮，導(dǎo)致指示偏差較大。

(2)選擇變送器型號(hào)不合適。

(3)灌裝液選擇不當(dāng)。高溫硅油的適宜介質(zhì)溫度為-1 ~ 232℃，環(huán)境溫度為-10 ~ 60℃，不適合北方寒冷地區(qū)冬季使用。

3.解決辦法

(1)改進(jìn)校準(zhǔn)程序，增加校準(zhǔn)設(shè)備。如果變送器校驗(yàn)中的壓力保持時(shí)間超過5 h，可以發(fā)現(xiàn)變送器的毛細(xì)管接頭、填充孔密封處和取壓法蘭密封處是否有填充液泄漏。建議在儀器維護(hù)和校準(zhǔn)類中增加一個(gè)鼓風(fēng)干燥箱，使經(jīng)靜壓校準(zhǔn)合格的變送器能通過恒溫(低于300℃，模擬工作溫度)并觀察24小時(shí)，表明無溫度漂移才合格。

(2)在運(yùn)輸、調(diào)整和安裝過程中小心處理，以避免損壞毛細(xì)管和隔膜。

(3)在滿足安裝要求的情況下，毛細(xì)管應(yīng)盡可能短。這可以防止溫度漂移，有利于運(yùn)輸和校準(zhǔn)。

(4)明確檢查該類儀器的檢查部位，重點(diǎn)檢查所有焊接部位和密封點(diǎn)是否有泄漏，建立該類儀器的操作檔案，做好事故預(yù)防工作，確保生產(chǎn)安全。

(5)建立維護(hù)渠道。由于這種儀器的損壞大多發(fā)生在毛細(xì)管和法蘭膜片上，只需更換毛細(xì)管和膜片，抽真空，加入填充液，時(shí)間短，維護(hù)成本低。

(6)提高訂購備件的技術(shù)要求。購買此類儀器時(shí)，應(yīng)結(jié)合工藝生產(chǎn)要求，標(biāo)明工藝壓力、溫度、測(cè)量介質(zhì)、隔膜材料、填充液等級(jí)和毛細(xì)管長(zhǎng)度等技術(shù)參數(shù)，并通過正規(guī)渠道購買。

結(jié)論

通過機(jī)組油系統(tǒng)相關(guān)措施的實(shí)施，K124壓縮機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量有了很大提高。截至撰寫本文時(shí)，機(jī)組油系統(tǒng)中的水分尚未檢測(cè)出來，說明K124油系統(tǒng)中的水分問題已被有效控制多年，保證了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行和機(jī)組的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)期、充分、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。在此之后，該表顯示了顯著的增長(zhǎng)。拆除法蘭進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)隔離隔膜變形并突出，呈半球形。經(jīng)過仔細(xì)分析，認(rèn)為變送器膜片變形和突出的主要原因如下。

(1)填充液中有氣體。正常生產(chǎn)時(shí)儀表指示的波動(dòng)；停機(jī)后，設(shè)備壓力迅速下降，當(dāng)溫度變化緩慢時(shí)，隔離膜內(nèi)的氣體量迅速增加，導(dǎo)致隔離膜膨脹、變形和突出。

(2)填充液成分不純，液體中有易氣化的物質(zhì)。在啟動(dòng)期間，設(shè)備中的壓力和溫度逐漸增加，隔離膜中的壓力和溫度也逐漸增加，材料不會(huì)蒸發(fā)。儀表指示基本穩(wěn)定。然而，在停機(jī)期間，設(shè)備中的壓力迅速下降，當(dāng)溫度緩慢下降時(shí)，容易蒸發(fā)的材料將蒸發(fā)，導(dǎo)致隔離膜變形和突出。

(3)微小的焊接裂紋、微孔等。是在隔膜制造過程中產(chǎn)生的。通過這些裂縫或微孔，過程壓力將逐漸增加隔膜內(nèi)填充液體的壓力，最終使隔膜內(nèi)的壓力與過程壓力基本相同。當(dāng)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，過程壓力迅速下降。由于小裂縫或微孔，隔膜內(nèi)的壓力緩慢下降，導(dǎo)致隔膜內(nèi)的高壓和隔膜外的低壓。當(dāng)壓差較大時(shí)，隔膜會(huì)變形并突出。

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