仪表运行维护检修规程检测仪表物位仪表分册.docx

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仪表运行维护检修规程检测仪表物位仪表分册

Q/DTCF-JS17-SC-xxx-2011

仪表车间维护检修规程

—物位仪表分册

2011年xx月xx日发布2011年xx月xx日实施

大唐呼伦贝尔化肥有限公司发布

仪表车间运行维护检修规程方案审批流程

审核意见：

编制人：

审核意见：

单元主任：

审核意见：

技术设计部：

审核意见：

安环部：

审核意见：

设备部：

审核意见：

生产部：

审核意见：

公司主管领导：

目录

1.总则3

1.1.主题内容适用范围3

1.2.编写修订依据3

2.浮子钢带液位计3

2.1.概述3

2.2.技术标准4

2.3.检查校验4

2.4.日常维护7

2.5.检修7

2.6.安装注意事项10

3.电动浮筒液（界）位计11

3.1.概述11

3.2.主要技术指标11

3.3.检查校验12

3.4.使用和维护15

3.5.检修15

4.电动浮球液位变送器16

4.1.概述16

4.2.主要技术指标17

4.3.检查校验18

4.4.使用和维护19

4.5.检修19

5.同位素物位计20

5.1.概述和测量原理20

5.2.主要技术性能指标22

5.3.检查校验24

5.4.使用与维护27

5.5.检修28

5.6.安全防护要求29

6.料位开关32

6.1.概述32

6.2.工作原理32

6.3.技术标准32

6.4.安装方法33

6.5.检查、校验34

6.6.使用维护37

6.7.常见故障的判断和处理37

6.8.检修38

7.超声波液位计38

7.1.概述38

7.2.主要技术指标39

7.3.检查调试40

7.4.使用与维护43

7.5.故障处理43

7.6.安装注意事项44

8.磁致伸缩液位（界位）计44

8.1.概述44

8.2.主要技术指标45

8.3.检査校验46

8.4.使用和维护47

8.5.检修47

9.光纤液位计48

9.1.概述48

9.2.工作原理及结构48

9.3.系列光纤液位计主要性能指标（见表2-4-7）49

9.4.安装50

9.5.校验50

9.6.维护和保养51

9.7.常见故障与处理（见表2-4-8）51

10.雷达液位计52

10.1.概述52

10.2.技术特点53

10.3.主要技术指标53

10.4.校验54

10.5.使用维护54

10.6.检修54

10.7.安装注意事项55

11.射频导纳物位计55

11.1.概述55

11.2.主要技术指标56

11.3.检查校验57

11.4.使用和维护57

11.5.检修58

12.双法兰式差压变送器58

12.1.概述58

12.2.主要技术指标59

12.3.检查校验59

12.4.使用和维护63

12.5.检修65

1.总则

1.1.主题内容适用范围

本节规程规定了石化企业中常用的钢带液位计、电动浮筒液位计、电动浮球液位计、同位素料位计、料位开关、超声波液位计、磁致伸缩液位计、纤液位计、雷达液位计、导纳液位计、双法兰液位计等11种物位计的技术标准、检查校验、使用维护以及检修的内容和方法。

本节规程适用于石化企业中上述各类物位仪表的维护及检修。

1.2.编写修订依据

本节编写参考了《石油化工自动控制设计手册》（第三版）及有关的说明书、操作手册

2.浮子钢带液位计

2.1.概述

浮子钢带液位计是广泛用于测量储罐内各种液体液位的物位仪表。

其工作原理是：

液面上升时，浮子随着液面上浮，与浮子连接在一起的钢带靠盘簧的拉力收入表体，以保持浮子重量、浮力、与盘簧拉力相平衡；液面下降时，浮子靠自身重量，随液面一起下降，与浮子连接在一起的钢带拉动盘簧的发条，做相应的反卷，使整个系统达到新的平衡。

由于在测量钢带上打有非常均匀孔距的孔，当钢带上下运动时，钢带上的孔正好与链轮上的齿啮合，从而带动齿轮机构转动，并通过指针或计数器指示液位高度。

同时输出角位移机械量，经远传变送器转换成4~20mADC的信号。

如图2-4-1所示。

图2-4-1钢带液位计原理图

1一浮子；2—钢带；3—导向滑轮装置；4一指示仪（变送器）；

5—浮子导向钢索；导向索牵引螺栓；

7—钢带引出法兰；8—钢带导向保护管

本节规程以2500系列浮子钢带液位计为例编写，其他同类仪表可参照执行。

2.2.技术标准

2.2.1测量范围：

16m，20m，32m。

2.2.2工作压力：

0.35MPa。

2.2.3灵敏度：

±1.5mm。

2.2.4测量精度：

±3mm。

2.2.5被测介质重度：

0.5g/cm3。

2.2.6被测介质温度：

＜199℃。

2.2.7环境温度：

-50~85℃。

2.2.8相对湿度：

≤95%。

2.2.9输出信号：

4~20mADC

2.3.检查校验

2.3.1定期检查

2.3.1.1检查信号线保护管是否完好。

2.3.1.2检查变送器外观、密封状况是否良好线端子是否有腐蚀或水、汽等。

2.3.1.3检查仪表内腔

a.卸下表盖紧固螺丝，打开仪表前后盖。

b.检査仪表内腔是否有尘土，锈蚀。

c.检查盘簧轮、钢带导向轮、链轮等磨损情况，是否有污物，润滑是否良好。

d.检查各齿轮轴磨损情况，润滑是否良好。

e.检查盘簧是否有断裂、散卷。

f.检查钢带是否有扭折或破裂。

2.3.1.4检查导向保护管

a.检査导向保护管挠曲，挠曲不得超过±5mm。

b.将导向轮盒盖板紧固螺丝卸下，打开导向轮盒盖板。

c.检査导向管内是否有尘土，锈蚀等污物。

d.将测量钢带从导向轮上脱开，检查导向轮运转是否平稳灵活。

e.检查导向轮，轮轴磨损状况，润滑是否良好。

f.检查测量钢带是否有扭折或破裂。

2.3.2校验

浮子钢带液位计校验方法一般分为实测液面法和空罐计算法。

2.3.2.1实测液面法

a.确认现场无危险。

现场测量需要两人以上，并遵守有关安全规定，以防意外。

b.罐内充入待测液体，液面最好在仪表测量范围的1/2左右。

c.待液面稳定后，用标准钢尺反复测量几次，求得平均值。

d.用所求的平均值作为仪表标准值，调整仪表指示值。

e.改变液位高度，待液面稳定后，用钢尺测量液面高度，所得数值与仪表指示应相符，否则应重新进行检査校验。

2.3.2.2空罐计算法

空罐时调整浮子钢带液位计，需要计算浮子浸入液体的深度

，可用式（2-4-1）计算，然后根据这个数值来调整零位。

（cm）（2-4-1）

式中

----浮子重量，g；

----恒力盘簧拉力，g；

----钢带重量，g；

----被测液体密度，g/cm3；

----浮子圆柱截面积，cm2。

如果是球形罐，由于球罐上安装仪表均将浮子中心与罐体中心拉开一定距离，而罐底是凹形球面，还要考虑浮子的耳环停留在罐底导向钢索固定架上，从罐底到浮子底部的距离

。

然后根据

+

这个数值来调整零位。

按式（2-4-2）计算：

（2-4-2）

式中D----球形罐直径，cm；

S----耀的中心与浮子中心的距离，cm。

2.4.日常维护

2.4.1每日进行巡回检查。

2.4.2清扫仪表卫生。

2.4.3检查仪表内腔、保护管内密封液有无渗漏。

2.4.4检查导向轮盒盖板，是否有被测物料泄漏。

2.4.5用手摇装置提升浮子查看整个仪表系统是否有转动不灵活、卡死现象。

2.4.6核对仪表指示是否正确。

2.5.检修

2.5.1一般每年或一个生产周期进行1次全面的检修校验。

检修前要确认储罐无压和出、入口阀关闭无泄漏，如要进罐作业必须遵守有关安全规定。

2.5.1.1按本节“2.3.1定期检査”项目检査。

2.5.1.2检查导向钢丝和浮子

应确认罐内无压、无液体、无危险气体，罐内氧含量符合作业要求，方可进行此项检查。

a.检査导向钢丝是否弯曲和折叠。

b.检查导向钢丝是否垂直拉紧。

c.检查导向钢丝固定件是否紧固牢靠。

d.检査浮子与测量钢带连接是否牢靠。

e.检查浮子有无变形、破裂、结垢。

2.5.1.3打开导向轮盒盖板，表体前后盖，清扫灰尘、铁锈等污物。

2.5.1.4清洗轮轴污物。

2.5.1.5清洗钢带。

2.5.1.6各轮轴上润滑油。

2.5.1.7表体内腔各齿轮上润滑油。

2.5.1.8回装仪表，按本节“2.3.2”选择合适方法进行调校。

2.5.2导向钢丝的更换

2.5.2.1用力使导向钢丝伸直，不要使导线钢丝弯曲或打结。

2.5.2.2打开罐顶导向钢丝张紧装置的罩盖，通过中心孔把导向钢丝穿入，临时把导向钢丝的终端固定在张紧装置上。

2.5.2.3在罐的底部，使钢丝穿过浮子的导耳孔，固定在支柱上。

因投用后再修理很困难，所以操作时要精心。

2.5.2.4在罐顶用力拉紧导向钢丝，并把导向钢丝的末端在轴上绕2~3圈，旋紧螺帽，切断多余部分，完成更换工作。

2.5.3测量钢带的更换

2.5.3.1打开仪表输出轴的端盖，取下连接拨轮。

2.5.3.2松开压紧环再打开表体后盖，把盘簧轮和钢带轮脱开。

2.5.3.3将测量钢带无孔一端通过链轮。

2.5.3.4用绳索从罐顶导轮盒穿过保护管，与测量钢带无孔一端系住，把测量钢带拽到罐顶，再送入罐内与浮子挂环连接。

2.5.3.5安装时，测量钢带不得打结、打卷或受损伤，不得超出导向滑轮的导向槽，而且必须与浮子挂环连接牢固，以防脱落。

2.5.3.6更换后应检查测量钢带上的齿孔应与链轮上的齿准确啮合，压紧轮位置正常、钢带在各处的位置正常后再盖回表盖。

2.5.4恒力盘簧的更换

2.5.4.1打开仪表后盖，将盘在盘簧轮上的恒力盘簧一端抽出，用螺钉固定在钢带轮的反缠盘轮上。

2.5.4.2松开钢带轮上的紧固螺钉。

2.5.4.3用手顺时针将盘簧反缠在反缠轮上，注意不能反缠在盘簧轮外面。

2.5.4.4根据测量范围确定反缠圈数。

2.5.4.5反缠后将固定螺钉紧固好。

2.5.4.6检查测量钢带是否有松动或间隙，如有则重新反缠。

2.5.4.7恒力盘簧反缠在反缠轮上的总长度应大于整个测量范围。

2.5.4.8恒力盘簧安装完毕后，测量钢带上的齿轮孔应与链轮上的齿准确啮合，钢带在表内各处穿行正常。

2.5.5变送器检修

检查变送器的措示精度是否符合要求，如果不符合要求则进行调整。

拆变进器时注意要先斯开救表电源，方可拆线。

2.5.6常见故障与处理见表2-4-1。

表2-4-1浮子钢带液位计常见故陣与处理

序号

故障现象

故障原因

处理方法

1

指示不变化

链缚与显示部分神松动

显示部分齿轮磨损

转动部件卡死

传动部分是否被冻住

手摇装置的传动轴没有拔出

重新紧固

更换齿轮组件

处理转动部件烤之转动灵活

采取防冻措施

拔出传动轴，并用紧固螺钉固定

2

读数有误差

变送器电路板故障

钢带打节或扭曲。

导向钢丝与浮子有摩擦

钢带与链轮啮合不好

导向保护管弯曲

恒力盘簧或磁偶扭力不足

更换变送器器电路板

取下导轮盒盖，拔出钢丝进行检查，若有损坏则予以更换

重新安装

重新安装

保护管矫正或更新

更换恒力盘簧或磁偶扭力连接器

3

指示最大

钢带断裂

更换钢带

2.6.安装注意事项

2.6.1首先要考虑到便于安装、调试、读数和检修，以在人孔附近或专门的安装板等手能触及的部位最好。

2.6.2浮子中心距离容器侧壁的尺寸应符合在400~1500mm范围内的要求。

2.6.3浮子的工作位置应远离出料口及搅拌器，以防液面波动影响测量精度和稳定性。

无法避免时，要加装分流板，防波罩等装置加以解决。

3.电动浮筒液（界）位计

3.1.概述

电动浮筒液（界）位计可对工艺容器内液位或界位进行连续测量和就地控制。

该类仪表是基于浮力原理工作的，其测量原理见图2-4-2。

当液（界）位在零位时，扭力管受到浮筒重量产生扭力矩（这时扭力最大），扭力管转角处于“零”度当液位逐渐上升时，浮筒在液体浮

图2-4-2浮筒液（界）位计测量原理图

1一截止阀；2—筒体；3—变送器；4一扭力管；

5—浮筒；6一排污阀；7—放空堵头度；

力的作用下，也随着上升，扭力管产生的扭力矩逐渐减小，此时将其产生的转角φ由变送器转换成4~20mADC信号，这信号正比于被测量液（界）位。

3.2.主要技术指标

3.2.1输出信号：

4~20mADC。

3.2.2精度：

±0.5%。

3.2.3供电：

12~30VDC。

3.2.4介质密度：

液位为0.4~1.5g/cm3；界位为0.08~0.5g/cm3。

3.2.5工作压力：

4MPa；6.3MPa；16MPa。

3.2.6环境湿度：

10%~95%。

3.2.7环境温度：

-40~85℃。

3.2.8工作温度：

普通型0~150℃；高温型0~350℃。

3.2.9防爆等级：

本安型ibⅡCT1~6；隔爆型dⅡBT5。

3.3.检查校验

3.3.1检查

3.3.1.1检查浮筒变送器外观有无损坏、变形，各部件是否灵活好用。

3.3.1.2仪表铭牌各参数、校验单等要齐全准确，符合工艺设备的压力、温度、材质、密封等要求。

3.3.1.3仪表安装时必须牢固可靠、横平竖直，必须保证测量室垂直，浮筒外壁不得与浮筒室内壁相碰，筒室倾斜＜5°，并尽量安装在便于观察、维护和检修的地方。

3.3.1.4浮筒外部水平中线要与液（界）位变化范围中点一致。

3.3.1.5施工中不得使浮筒受到拉力、推力和激烈的冲击，否则可能使传感器因过载而损坏。

3.3.1.6仪表安装完毕后，所有连接管路及各密封点应无渗漏现象，接线要正确，通电检查仪表零位（若是界位计应充满轻介质），如不是4mA，应进行零位调整。

3.3.1.7在被测介质粘度大或寒冷易冻的使用场合，要加装保温拌热系统。

3.3.1.8在液位波动较强烈的使用场合，仪表应加设管路限流装置。

3.3.1.9本安型浮筒液（界）位计只能经过安全栅供电。

3.3.2校验

浮筒液（界）位计的校验方法一般有挂重和灌液两种方法，本节仅对以水作为介质的灌液校验方法进行说明。

3.3.2.1液位调校

a.被测量介质密度小于或等于水密度时：

①根据被测介质密度和量程，由于水的密度为1.0g/cm3,所以，计算满量程对应的灌水高度，如式（2-4-3）。

（2-4-3）

式中

----灌水高度，mm；

----仪表量程（浮筒长度），mm；

----被测介质密度，g/cm3。

②零位调试：

排空测量室内的清水，调整变送器零位电位器，使输出为4mA。

③满量程调试：

向测量室内注人清水，使水位高度等于

，调整变送器量程电位器，使输出为20mA。

按②，③两步骤反复调整几次，并按4等分检查线性，直到输出信号满足精确度为止。

b.被测量介质密度大于水密度时：

当被测的介质密度大于水密度时，则可用缩小输出电流范围的方法进行换算，如式（2-4-4）。

（2-4-4）

式中

----输出电流，mA；

----水的密度，g/cm3；

----被测介质的密度，g/cm3。

该点做为量程电位器调试点。

在调校前应先计算出4等分灌水高度所对应的输出电流值。

例如：

量程1000mm，被测介质密度为1.1g/cm3，则灌水1000mm处为量程电位器调试点：

对应输出电流为：

。

按上面的方法计算完毕后，再按本节所述方法反复调整仪表零点和量程，即当水位在0mm时，调整零点电位器，当在水位1000mm处时，调量程电位器，使输出为18.5mA，反复来回调校几次，并按4等分检査线性，直到输出信号满足精确度为止。

3.3.2.2界位调试

a.根据两种不同的介质密度，计箅出零点对应的水位高度知和满量程时所对应的水位高度如式（2-4-5）。

（2-4-5）

式中

----零点对应的水位高度，mm；

----满量程时所对应的水位高度，mm；

----仪表量程（浮筒长度），mm；

----轻介质密度，g/cm3；

----重介质密度，g/cm3；

----水密度，g/cm3。

b.根据计算出来的对应水位高度，以浮筒底面高度的刻度线为基准，分别画出

（mm）和

（mm）的标记。

c.零点调试：

向测量室内注入清水，使水位高度处于

时，调变送器零位电位器，使输出为4mA。

d.满量程调试：

向测量室内注入清水，使水位高度处于

时，调变送器量程电位器，使输出为20mA。

e.按c、d两步骤反复调整几次，并按4等分检查线性，直到输出信号满足精确度为止。

3.4.使用和维护

3.4.1投用前仪表要与工艺设备一同试压，并检查仪表使用条件，如工作压力、工作温度是否满足仪表的要求。

3.4.2要检查各管路阀门是否灵活好用。

3.4.3仪表投用后应定期进行基本性能检查，并对发现的问题予以消除。

3.4.4按工艺测量介质的脏污情况，定期进行浮筒室的排放和清洗。

3.4.5仪表的保护元件不能轻易更换，如需更换，应按防爆规程要求进行。

3.4.6常见故障与处理（见表2-4-2）

3.5.检修

3.5.1电动浮筒式液（界）位计检修周期与装置同步。

3.5.2清除浮筒、杠杆和扭力管上的油污等杂物。

必要时拆除连接部分，取出浮筒等进行清洗和吹扫。

表2-4-2浮筒液位计常见故障与处理

序号

故障现象

故障原因

处理方法

1

实际液位有变化，但无指示或指示不跟踪

引压阀、管堵或积有脏物

浮筒破裂

浮筒被卡住

变送器损坏

没有电源

疏通，清洗，或更换引压阀

更换浮筒

拆开清理筒体内脏物

更换变送器

检查电源、信号线、接线端子

2

无液位，但指示为最大

浮筒脱落

变送器故障

重装

更换变送器

3

有液位，但指示为最小

扭力管断，支承簧片断

变送器故障

更换扭力管或支承簧片

更换变送器

3.5.3检查浮筒、扭力管、杠杆等零部件有无腐蚀磨损、变形和渗漏，情况严重者应更换。

3.5.4检查浮筒重量，并修正至出厂时的数值。

3.5.5组装时，中心轴穿过小轴承时要加润滑油。

3.5.6在仪表拆卸搬运时，应将浮筒两端的保护螺盖装上，以保护扭力组件不被损坏。

4.电动浮球液位变送器

4.1.概述

电动浮球式液位变送器是一种力矩平衡式仪表，由检测和转换部分组成。

检测部分由浮球、杠杆、平衡锤、法兰、中心轴等组成；转换部分由传感器、放大器、电流转换电路及指示表组成。

变送器的浮球装在工艺容器内，当液位变化时，浮球受到浮力随之变化，当浮力矩与反馈力矩平衡时，反馈杆角度与液位成正比，其变化量经杠杆、中心轴传动，使传感器产生角位移，通过变送部分产生与液位成线性的4~20mADC的标准信号。

该类仪表具有安装方便、观察清晰、可靠性高，以及无须保温、加热、冲洗等特点，特别适用于炼油厂的热重油、沥青、含蜡和粘、稠、脏、污等介质液位测量。

4.2.主要技术指标

4.2.1输出信号：

4~20mADC。

4.2.2液位测量范围：

见表2-4-3。

表2-4-3浮球液位计测量范围

浮球杠杆长度/mm

468

718

1218

1885

最大测量范围/mm

350

500

800

1200

4.2.3浮球最大运行角为35°（特殊的大转角例外）。

4.2.4工作温度：

带散热片225~450℃；不带散热片-20~225℃。

4.2.5电源电压：

额定电压24VDC；输入电压范围9~36VDC。

4.2.6精度：

液位为1级，界面为2.5级。

4.2.7工作压力：

≤4MPa。

4.2.8使用环境相对湿度：

≤95%。

4.2.9被测介质密度：

0.55g/cm3。

4.2.10环境温度：

-40~60℃。

4.2.11法兰连接标准：

JB82-59凸面DN250、PN：

40、64，用户设备按相应标准凹面配用。

4.3.检查校验

4.3.1检查

4.3.1.1仪表零部件应完好无损，传动机构动作灵活、润滑良好。

4.3.1.2铭牌及各种数据校验单等齐全准确。

4.3.1.3仪表使用条件，如工作压力、工作温度要满足仪表的要求。

4.3.1.4仪表安装位置正确，果考虑便于操作、观察、维护和维修，根据实际情况选择左侧或右侧安装，液位的正常位置应在仪表量程中间。

4.3.1.5仪表的浮球、杠杆、支点、平衡杆、中小轴和平衡锤应在同一个平面内，且转动自如。

4.3.1.6调整好四连杆机构的原始位置。

4.3.1.7检查各部位螺钉有否松动。

4.3.1.8安装应检查盘根松紧情浼和耐高温润滑油使用情况。

4.3.1.9检查接线是否正确。

4.3.2校验

变送器安装后，一般就地校验。

4.3.2.1先根据实际测量介质的密度，调整平衡锤在平衡条上的位置。

4.3.2.2用手向上摇动平衡杆，使其与水平面夹角为+17.5°，调整变送器零点使输出为4mA。

4.3.2.3然后用手向下摇动平衡杆，使其与水平面夹角为-17.5°，调整变送器量程电位器使输出为20mA。

4.3.2.4按本节4.3.2.2和4.3.2.3步骤重复进行调整，直到满意为止。

4.3.2.5锁紧限位螺丝。

4.4.使用和维护

4.4.1根据实际情况选择左侧或右侧安装。

4.4.2当工艺容器内有正常液位时，浮球漂浮在液位上，应调整滑块位置，使反馈力矩与浮力矩相平衡。

4.4.3变送器应每月加1次耐髙温润滑油。

4.4.4常见故障与处理见表2-4-4。

表2-4-4浮球液位计常见故障与处理方法

序号

故障现象

故障原因

处理方法

1

液位变化，输出不灵敏

密封圈过紧

浮球变形

调整密封部件

更换浮球

2

无液位，但指示为最大

浮球脱落、变形、破裂

重装浮球或更换浮球

3

指示误差大

连接部件松动

平衡锤位置不正确

调紧

调整平衡锤位置

4

液位变化，但无输出

变送器损坏

电源故障或信号线接触不良

更换变送器

处理电源或信号线故障

4.5.检修

4.5.1浮球液位变送器一般应与生产装置检修同步进行。

4.5.2进入工艺容器检修时应符合安全规定。

4.5.3进入容器内检查浮球与杠杆、杠杆与中心轴等连接情况，清理杂物。

4.5.4检查浮球是否变形或者有裂纹等瑕疵，如有则更换浮球。

4.5.5需拆装检查的，安装后要随工艺设备一同试压。

5.同位素物位计

5.1.概述和测量原理

5.1.1概述

放射性物位计是利用放射源产生的射线，穿过被测容器及容器中的介质，射线被不同高度的物料所吸收，通过检测被吸收而衰减的射线强度，从而测得相应的物位，简称同位素物位计。

同位素物位计具有非接触