段间罐联锁浮筒液位计测量值出现无规律跳变原因分析完整版

 

引言

C401/701段间罐液位高高联锁由现场安装于（侧装）罐体上3台浮筒液位计来进行检测判断，当3台浮筒液位计中≥2台浮筒液位计检测到液位值≥联锁设定值时，SIS [2] 联锁，停相应的压缩机，其中C401产品气压缩机设有4个吸入罐，对应12台浮筒液位计，C701丙烯制冷压缩机设有3个吸入罐，对应9台浮筒液位计；自2016年04月15日开车至2017年01月20间，21台段间罐联锁浮筒液位计测量值出现不定期无规律跳变，跳变时长秒级，跳变范围大0%～100%，给大机组运行造成了严重的隐患。

 

1 处理过程

问题出现后，先后完成现场回路检查、扭力变送器组态检查、机柜及系统检查等，现对检查工作进行简单介绍（以LT-506A/B/C为例）。

1.1 回路检查

         旁路联锁后，对LT-506A/B/C进行回路检查，首先查看仪表电缆连接表，确认仪表接线正确，回路对应，检查表头、接线箱内接线、测量扭力变送器处供电电压，然后断开室内外电缆接线(断开表头一次接线，同时断开机柜内安全栅处进线电缆)，用万用表先后测量单根电缆对地绝缘、线缆间绝缘、线与屏蔽绝缘、屏蔽线接地电阻测量等工作，检测结果见下表，同时查看仪表电缆敷设路径，确认无强电干扰。

1.2 扭力变送器组态检查

         场浮筒液位计为丹东通博产品，扭力变送器采用FisherDLC3010 [1] 系列（进口），其中LT-704A/B/C,708A/B/C为Fisher整体进口产品，通过FDM [3] 检查扭力变送器各组态参数，查看报警记录，为判断跳变值是否为变送器内部出现，设置变送器内部报警指示Online》Configure》AlertSetup》Primary Variable》Primary Variable Hi》Hi Hi Alert》Hi Hi Alert Enable》PV Hi Hi Alert Threshold》将此参数设置为SIS 内液位高高联锁值（单位cm），如果液位计达到过报警值，（DLC3010 [1] 系列扭力变送器支持过程变量报警指示，当测量值达到设定值时，液晶屏内有报警显示，同时通过FDM查看报警记录中可查），则可通过现场表头和FDM查看可判定扭力变送器是否达到过联锁值，同时根据跳变统计，挑选跳变频率较高的液位计，进行扭力变送器表头更换（开车备件新的扭力变送器）。

 

1.3 机柜及系统检查

         SIS 联锁系统由北京康吉森提供TRICONEX [2] 三重冗余安全仪表系统来实现，主要检查系统各类卡件版本、柜内接线是否有虚接，检查安全栅是否插接牢固（底板式安全栅），更换出现跳变液位计的安全栅，检查安全栅底板线缆至卡件插接，检查机柜保护接地、工作接地、屏蔽接地等，检查机柜内电缆敷设，排除强电干扰，通过柜内系统接线查看，所有三取二联锁仪表A/B/C三路AI信号分别进入3块AI卡，既段间罐联锁浮筒液位计A(7台)接入同一块AI卡（C1S2U），同理B(7台)接入AI卡C2S1U ， C(7台)接入AI卡C3S1U。查看SIS系统卡件无故障报警记录，同一AI卡内，其他模拟量输入点从未发生过跳变现象（非Fisher扭力变送器）。

 

2 故障分析

         以上浮筒液位计应用于段间罐液位高高联锁测量，通常情况下无液位，结合段间罐其他液位计（安装位置低于浮筒液位计），在发生跳变时其他液位计均指示正常，跳变发生时示值在0%～100%之间大范围波动，持续时间短，自动恢复正常液位计指示（秒级，在如此短的时间内，罐内液位无法上涨如此迅速从0%达到联锁值50%），通过以上分析判断此示值为虚假信号，实际液位从未达到联锁值。致使跳变发生的原因有以下几种可能。

 

2.1 液位计电子元器件波动

         检查扭力变送器表头未出现相关报警及故障报警，同时设定扭力变送器HIHI报警输出后(默认设置关闭此报警)，报警记录中也未出现过达到联锁值得情况，且更换过新的扭力变送器表头，依然会出现，排除此项可能。

 

2.2 浮筒内机械传动部件故障

         机械部件故障多发生在投表初期，比如开根部阀顺序不对，先打开下法兰根部阀且下法兰处有液体在系统压力较高的情况下，液体冲击内浮筒造成浮筒被冲掉或挂壁出现，示值指示zui大，现场实际工况不符合，且机械故障发生后，通常需要人为处理才能恢复到正常指示，排除此项可能。

 

         现场至机柜间之间仪表回路有干扰或绝缘不好。根据电缆敷设表，检查了从机柜内至表头的各处接线，芯线间绝缘、单根芯线对地绝缘、芯线与屏蔽绝缘、屏蔽对地绝缘等测量值均正常，且电缆无虚接，供电电压正常。沿着电缆敷设方向检查，仪表电缆敷设走单独槽盒，未与大功率电气电缆掺杂，排除此项可能。

 

2.3 安全栅及卡件故障

         针对发生过跳变的安全栅，使用从未发生过跳变的其他安全栅进行替换，替换后依然出现跳变，且原安全栅安装于其他通道，其他通道仪表指示稳定，未出现跳变，排除此项可能。

 

         所有三取二联锁仪表A/B/C三路AI信号分别进入3块AI卡，既段间罐联锁浮筒液位计A(7台)接入同一块AI卡（C1S2U），同理B(7台)接入AI卡C2S1U，C(7台)接入AI卡C3S1U，模拟量输入卡3721为16通道输入，在一块卡中除了接入联锁浮筒液位计输入外，还接有其他联锁仪表（如压力、温度、流量等），其他测量仪表均未出现过跳变现象，排除此项可能。

2.4 其他干扰源造成干扰

         根据跳变发生的情况，无规律、不定时、不定通道、时间短、波动范围大、整体进口液位计与国内组装液位计均出现波动、夏季冬季都会出现的情况来分析，zui有可能的原因是因为有干扰存在，造成仪表示值跳变。在用FDM（field device management 设备管理系统）读取扭力变送器表头各项组态参数时，同一块模拟量输入卡的其他仪表读取顺利，无断线情况，但在读取扭力变送器各项组态时，读取过程中经常出现断线情况，需退出重新连接后方可再进入，且断线情况依然会发生。根据以上情况的分析，初步判断干扰源为HART信号采集器（MTL4841 MTL4842 安装于BPHM64-CC底板处）读取HART信号时，对模拟量信号造成干扰。

 

3 处理办法

         拔除底板式安全栅卡C2S1U,C3S1U至HART信号采集器排线接口（B/C浮筒液位计接入卡），保留底板式安全栅卡C1S2U至HART信号采集器排线接口（A浮筒液位计接入卡）。在日后的工作中，通过观察，拔除排线接口的C2S1U C3S1U卡其上浮筒液位计未出现跳变情况（共计14台），未拔除接口的C1S2U卡其上浮筒液位计LT-403A出现过跳变，随后将C1S2U卡上的排线接口拔除，至今所有段间罐浮筒液位计（共计21台）未再出现跳变情况。

 

        作者：三畅液位计

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