运用磁翻板液位计对储油罐进行差压法检测

    摘要:介绍杭钢高线B润滑站气压贮油管系统液位检测控制装五。通过时运行中的故障分析.提出了可行的改进方案。

 

    杭钢高线公司B润滑站的主要作用是向预枯轧机组等设备提供润滑油，由美国摩根公司设计，配有气压贮油罐一套。这套设备中的液位检测装置曾多次出现故障，造成贮罐喷油、泄空和轧线停机等事故，严重危及设备的安全运行，影响正常生产秩序。为此.我们对其进行了分析和改进。

 

 

    1  气压贮油罐系统概况和工作原理

    1.1 系统结构

    该系统主要由压力贮罐、空压气压力控制装置(压力变送器1.B/PSI、进气控制阀LI3/EV2、增压缸等)、贮罐油位检测装置(磁翻板液位计，干簧管式接近开关LB/-VIA. LB/LVL.S , LB/I.V Lb) ,进川卜油控制阀LB/EVI、供油管压力变送器LB/PS1,真空脱水器、泄压安全阀等组成(见图1)0

 

 

    1.2主要功能

    B站润滑系统正常供油时.油阀(LB/LL S5)打开，稀油被压人贮罐。进气控制阀(LB/EV2)控制贮罐进气，稀油到达工作液位(油位标尺的50%位置士200nuik)时，保持贮罐内气压与供油压力平衡。

 

    板液位计和干簧管式接近开关组件。浮筒跟随液位上升，其内部的磁钢逐个对相应磁翻板作用，磁翻板翻转呈红色显示‘.有油位”。液位下降时，相应磁翻板受反向作用翻转呈白色显示“空位”。三个干簧管式接近开关分别安装在控制液位(油位标尺的210%,50%,100%)的磁翻板旁。干簧管式接近开关对应的磁翻板为’‘有油位”时，开关闭合，反之开关断开。开关信号经P1一数字输人模块送至轧线计算机，实现控制功能(摩根功能规格书ECS645X描述)。

 

    2.1起动程序

    润滑系统油泵起动30s内油阀、气阀关闭，等管路油压达到正常，即30.-后，油阀气阀才打开。

 

    2.2油位低时控制程序

    当检测到油位低极限位开关信号(油位标尺的20%处，LB/LVL6动作)时，开始计时，气阀在45s内处在关闭状态，使罐内油位上升。油位低信号解除后，进人正常1作油位控制程序。若45;后油位低信号仍然存在.则执行油位低故障处理程序

 

    2.3工作油位控制程序

    当油位在50%处时，开关LI3/LVL5闭合，计时15s,若信号保持未变，则选通开气阀，使贮罐油位下降;相反顺序关气阀，使贮罐油位上升。循环工作油位控制在50%位1 200mm范围内。

 

    2.4油位局时控制程序

    油位高极限位开关LB/LVL4动作(油位标尺的80%处),45。后油位.岛信号解除，进人正常工作油位控制程序。若油位高信号仍然存在，则执行油位高故障处理程序。

 

    2.5油位故障处理程序

    油位故障时停止加热出钢。若由油位高引起，则}L线各机组按先后顺序完成各自轧制工序，相关设备停车;若由油位低引起，则轧线切废联动，相关设备按先后顺序完成各自轧制工序后停车。

 

    3故障原因分析

    3.1液位计构造存在缺陷

    用人工进/#卜油试验时，发现液位计指示的液位在0% -37%区间内变化缓慢。如图2所示，持续向空贮罐加油至液位计指示值37%时，用时约15min。反之，排油液位计回零用时大于40min.在其它区域液位变化则快许多。通过对磁翻板液位计结构分析，我们发现:圆柱体浮筒(iP58mm X280mm)浮在0%一37%区间时，形同一个柱塞挡住了液位计筒体下部的联通管管口(见图3，液位计筒体内径(D60mm，标尺长750mm, 750mm X 20 %= 150mm,280=750=37.3%),液位计油位滞后于贮罐油位变化。液位计回油时，浮筒漂向管口，则阻尼作用更强了，低油位极限开关LB/LVL6不能及时动作和关闭气阀LB/EV2是造成贮油罐泄空而讨一算机未执行油位故障处理程序的原因。

 

 

    3.2液位检测开关和控制程序

    干簧管式接近开关本身依靠磁控开或合，易受周围磁场干扰产生误动。现场液位计安装位置一侧与电缆桥架相邻，而另一侧常有行车电磁吸盘吊装钢卷作业。从工作油位控制逻辑过程可以看出(图4):尽管油位检测开关已通，每]5s( t, = tz =15.)内，只要存在一次脉冲干扰，开气阀电路回路将未被选通。反之亦然。因此，干簧管式接近开关误动产生错误控制，也是酿成事故的另一个原因。

 

    4  解决方案

    4.1  改变测zui方法

    用差压法检测油位(AP= p"h)。在上、下联通管处开孔取压，选用智能差压变送器(zui大测量围0-- IOkPa,耐压力1.6MPa,输出DC 4一2OmA,带显示表)检测差压。标定时，取工作用油压力0一750mm油柱(为保证p值不变)作为输入，并使表头指示为0%一100%(线性关系)即可。差压变送器输出信号接人现场PLC模块箱PANAL20的模拟量输人通道，与轧线计算机联网(见图5)0

 

 

 

    4.2  修改计算机程序

    编程实现计算机画面实时显示油位((0%一100%)和油位高、低的报警功能。我们用差压法测量贮罐油位，如图6所示，开气阀时，油位回落较快;关气阀时，油位上升缓慢(每小时7%)。可以将工作油位高位设在65%，油位从该点升至极限高位(80%)，用时估计为2h。工作油位低位在55%一60%处，预苦时间将提前20s以上，工作控制油位整体提高也利于润滑设备的安全。因此，设定油位低于60%作为关闭气阀条件，高于65%作为打开气阀条件，用双位式调节法代替原来的延时选通位式调节，控制油位在一定范围内。保留了原有油位故障处理程序。

 

 

 

     5  结语

    对贮罐油位改用差压法检测后，测量值滞后性小(考虑到气阀开IM时的差压波动影响，可适当增加阻尼，damp值取2一4s),智能差压变送器准确度高(0.5级，磁翻板液位计1.5级)，稳定性好，调整灵活(用实际工作油进行标定，不需要专门测定油的密度p)，安装也比较方便，可保留磁翻板液位计。计算机编程部分工作量也不大，实施该项目费用在7000元以内。此方法可用于其他水箱和油箱等检测、控制方式的改进。