近年來(lái)，吐哈油田現場(chǎng)使用的智能壓力變送器故障率逐步上升，初步分析表明，造成儀表發(fā)生故障的原因是多方面的(包括外部、內部及人為等因素)。尤其對于現場(chǎng)一些新型或不常見(jiàn)型號的變送器，當出現故障時(shí)，檢定人員需花費較長(cháng)時(shí)間進(jìn)行檢定調修，嚴重影響用戶(hù)單位生產(chǎn)的正常運行。因此，對現場(chǎng)智能壓力變送器出現的各種故障原因進(jìn)行分析并制定相應的解決方法，對提高現場(chǎng)檢定技術(shù)水平、保障生產(chǎn)安全連續運行是至關(guān)重要的。

 

1、示值超差

        在現場(chǎng)檢定過(guò)程中發(fā)現，壓力變送器各點(diǎn)電流示值超差的情況比較普遍，導致對應的現場(chǎng)壓力值也出現偏差，給生產(chǎn)工藝帶來(lái)極大的安全隱患。

 

        對于此類(lèi)故障，檢定人員一般先調校智能壓力變送器上專(zhuān)用的零點(diǎn)與量程按鈕，若變送器不帶專(zhuān)用調節按鈕，則在表頭進(jìn)行智能調節或接入HAＲT手操器在設備設置中的Calibration菜單下進(jìn)行校驗操作，調整其線(xiàn)性度，以達到生產(chǎn)工藝要求。

 

2、回路短路

        新疆吐哈油田公司技術(shù)監測中心計量站檢定人員在對某井場(chǎng)的智能壓力變送器進(jìn)行現場(chǎng)檢定時(shí)發(fā)現，有變送器出現故障顯示，拆卸下來(lái)檢定時(shí)該表計量性能完好，且無(wú)任何故障，當檢定人員重新將該變送器按照要求安裝上后此故障再次出現。

 

        為此，檢定人員進(jìn)行了深入排查。對線(xiàn)路電阻進(jìn)行測量時(shí)發(fā)現線(xiàn)路短路，查看繞線(xiàn)管中的電源線(xiàn)，有幾處因線(xiàn)路老化、破損而接觸在一起導致電源線(xiàn)短路;另外，由于內部電源線(xiàn)預留過(guò)長(cháng)，電源正極線(xiàn)破損處在觸碰到壓力變送器的后蓋與接頭后導致回路短路。檢定人員認真查看線(xiàn)路破損的地方，用絕緣膠布纏繞隔離后，故障壓力變送器恢復正常工作。

 

3、電流值鎖定

        在對某天然氣輸氣工區的壓力變送器和溫度變送器進(jìn)行現場(chǎng)檢定時(shí)發(fā)現，變送器電流輸出全部為鎖定狀態(tài)，即當壓力值和溫度值變化時(shí)，輸出電流值鎖定在4mA毫無(wú)變化。

 

        分析變送器電流值鎖定的原因:該天然氣輸氣工區現場(chǎng)總線(xiàn)上的每塊變送器必須被分配一個(gè)非常好的地址，為了尋找其中一個(gè)變送器地址，中控室使用數字輪詢(xún)選項在回路中查找每個(gè)連接的設備并按位號序號列出，而當變送器的輪詢(xún)地址Polling不為0時(shí)則會(huì )鎖定電流值。

 

        針對上述原因，為了更順利地進(jìn)行現場(chǎng)檢定，對變送器電流值進(jìn)行解鎖。為了使HATＲ手操器與變送器能夠通信，shou先改變HATＲ手操器的訪(fǎng)問(wèn)方式，進(jìn)入Utility公共程序菜單，按1進(jìn)入Con-figureCommunicator(手操器設置菜單)，找到Pol-ling輪詢(xún)菜單將NeverPoll(從不輪詢(xún))改為Al-waysPoll(始終輪詢(xún))，并以地址0連接變送器設備，如果在該地址中未發(fā)現設備，則自動(dòng)輪詢(xún)地址1～15。返回通過(guò)Online菜單，選擇1DeviceSet-up(設備設置)→4DetailedSetup(詳細設置)→3OutputCondition(輸出條件)→3HAＲTOutput(HAＲT輸出)→0PollAddress(輪詢(xún)地址)，此狀態(tài)顯示為非鎖定。改變0為1～15中的其他數字，即可鎖定輸出電流值。按照上述過(guò)程對變送器進(jìn)行解鎖后即可按規程中的檢定項目來(lái)進(jìn)行正常檢定。

 

4、大氣壓影響

        在現場(chǎng)檢定覺(jué)對壓力變送器這類(lèi)特殊儀表時(shí)，由于現場(chǎng)環(huán)境的實(shí)際大氣壓和要求的標準大氣壓不同，會(huì )影響變送器的覺(jué)對壓力值，使得#后的檢定結果出現偏差，給現場(chǎng)檢定帶來(lái)困難。

 

        為此，采用量程遷移法，將壓力變送器和手操器接入壓力變送器檢定系統中，從手操器中讀取當前大氣壓值，再用手操器重新設定壓力變送器的上下限，即在原上下限的基礎上加上當前大氣壓值作為新的上下限值，設定完成后進(jìn)行正常檢定。檢定完成后，再用手操器將該壓力變送器恢復到原始狀態(tài)，即在新上下限值的基礎上減去當前大氣壓值。

 

        量程遷移前的檢定數據見(jiàn)表1，可以看出，編號為02088336、02088359的兩臺覺(jué)對壓力變送器部分檢定點(diǎn)的基本誤差超出允許誤差0．080mA，因此判定這兩臺覺(jué)對壓力變送器示值超差。

        經(jīng)測量當前覺(jué)對壓力值為95．5kPa(大氣壓)，所以改變這兩臺壓力變送器的量程，即進(jìn)行95．5kPa的量程遷移，然后按規程操作檢定。量程遷移后的檢定數據見(jiàn)表2，可見(jiàn)，編號為02088336、02088359的覺(jué)對壓力變送器量程遷移后檢定為合格，#后驗證該方法符合工藝要求。

5 、供電電源與阻抗不匹配

        油田采油廠(chǎng)在部分裝置檢修時(shí)，送檢了一批壓力變送器，在實(shí)驗室按照規定程序檢定合格后，用戶(hù)取走并重新安裝到現場(chǎng)。但是在試運行投用時(shí)發(fā)現一部分壓力變送器工作不穩定，用戶(hù)反映當壓力變送器的壓力值在 80%FS 以下時(shí)，回路正常;但當壓力值超過(guò) 80% FS 時(shí)，測試回路電流不再隨被測參數值的增加而增加，現場(chǎng)實(shí)際壓力值和反饋回中控室的壓力值不同(中控室的顯示值比現場(chǎng)的實(shí)際壓力低)，可見(jiàn)變送器出現了壓力測試故障。但是用戶(hù)將故障壓力變送器再次送回實(shí)驗室進(jìn)行檢定時(shí)，一切情況均顯示正常，由此檢定人員判定該故障是由現場(chǎng)安裝引起的。

 

5．1 故障檢查與原因分析

        檢定人員在現場(chǎng)shou先對安裝好的智能壓力變送器進(jìn)行診斷，用手操器進(jìn)行檢查，診斷信息為通信故障。然后對傳輸線(xiàn)路進(jìn)行檢查，未發(fā)現異常情況。因此對傳輸終端進(jìn)行檢查，發(fā)現在 DCS 控制柜中更新了一批新的安全柵，目的是保護儀表和線(xiàn)路的安全。于是將安全柵短接，發(fā)現手操器通信恢復正常，智能壓力變送器工作恢復正常，即使回路電流達到或超過(guò) 20mA 也能正常工作。據此判斷是新安裝的安全柵造成了智能壓力變送器無(wú)法正常工作。

 

5．2 處理方法

        智能壓力變送器與 DCS 現場(chǎng)的連接回路如圖 1 所示。

        檢定人員在短接安全柵后，智能壓力變送器的現場(chǎng)壓力值與傳輸到終端的壓力值都恢復正常。由此可見(jiàn)，短接或刪除安全柵只是減少了回路的負載電阻，而整個(gè)回路的供電和儀表的連接順序并沒(méi)有改變�；芈坟撦d電阻的減少意味著(zhù)壓力變送器本身的供電電壓升高。

 

        經(jīng)測量，整個(gè)線(xiàn)路電阻約 45Ω，FTA 中信號采樣電阻為 250Ω，限流電阻為 145Ω，安全柵電阻約400Ω，所以在回路中，整個(gè)負載電阻共 840Ω。該智能壓力變送器的電壓與電阻關(guān)系曲線(xiàn)如

 

        圖 2 所示，負載電阻 Ｒ = (U － 12) /0． 02，其中供電電壓 U =24V(DC)，壓力變送器要求的#大負載電阻必須不大于 600Ω，顯然整個(gè)回路電阻840Ω 超過(guò)了規定的 600Ω。

        檢定人員可以通過(guò)以下兩種方法使壓力變送器恢復正常工作:

 

        a． 降低回路負載電阻。由于降低 FTA 中信號采樣電阻和限流電阻比較困難，且安全柵是從安全角度考慮設置的，不能任意取消，因此將安全柵的內阻從 400Ω 降低到 160Ω 以下即可達到整個(gè)回路負載電阻不超過(guò) 600Ω 的要求，所以在可行的情況下可以更換內阻為 160Ω 的安全柵以解決故障。

 

        b． 提高電路電壓。當回路負載電阻固定時(shí)，

只能提高穩壓電源的電壓。U =12 +0． 02Ｒ，其中回路電阻總值 Ｒ =840Ω，#后檢定人員根據計算將穩壓電源的電壓提高到 29V 后，壓力變送器恢復正常工作，通信恢復正常，解決了智能壓力變送器供電電源與阻抗不匹配的問(wèn)題。

 

6 結束語(yǔ)

        筆者對智能壓力變送器在現場(chǎng)檢定和使用中經(jīng)常出現的各種技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了相應的解決方法，尤其是對現場(chǎng)智能壓力變送器供電電源和阻抗不匹配的問(wèn)題進(jìn)行了分析，為用戶(hù)解決了實(shí)際生產(chǎn)難題，保障了儀器儀表的正常運行，也進(jìn)一步提高了計量檢定人員的技術(shù)水平和能力。