1、物位仪表总则1.1 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仪表。其工作原理是：液面上升时，浮子随着液面上与浮子连接在一起的钢带靠盘簧的拉力收入表体，以保子重量
2、、浮力、与盘簧拉力相平衡；液面下降时，浮子身重量，随液面一起下降，与浮子连接在一起的钢带拉簧的发条，做相应的反卷，使整个系统达到新的平衡。在测量钢带上打有非常均匀孔距的孔，当钢带上下运动钢带上的孔正好与链轮上的齿啮合，从而带动齿轮机构，并通过指针或计数器指示液位高度。同时输出角位移量，经远传变送器转换成 420mA DC 的信号。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。22 技术标准22。1 测量范围：16m， 20m，32m。22。2 工作压力：035Mh。2。23 灵敏度：15mm。224 测量精度： 3mm。22。5 被测介质重度：05ecm3。226
3、被测介质温度：199t。227 环境温度：5085。22。8 相对湿度：95。229 输出信号：420mADC。23 检查校验231 定期检查2311 检查信号线保护管是否完好。23。12 检查变送器外观、密封状况是否良好，信号线接线端子是否有腐蚀或水、汽等。2313 检查仪表内腔a卸下表盖紧固螺丝，打开仪表前后盖。b检查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。2314 检查导向保护管a检查导向保护管挠曲，挠曲不得超过5mm。b将导向轮盒盖板紧固螺丝卸下
4、，打开导向轮盒盖板。c检查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。32 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。2321 实测液面法a确认现场无危险。现场测量需要两人以上，有关安全规定，以防意外。并遵守b罐内充人待测液体，液面最好在仪表测量范围的转待液面稳定后，用标准钢尺反复测量几次，求得平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，否则应重新进行检查校验。2322 空罐计
5、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 LF，用式(241)计算，然后根据这个数值来调整零位。Lf=（W-W1+W2)(A) (cm) (241)式中W浮子重量，g；Wi J 叵力盘簧拉力，g；W2钢带重量，g；P被测液体密度，gcm3；A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工 Lx. 然后根据 Lf+Lx。这个数值来调整零位。Lx.按式(242) 计算：Lx=D/2-式中 D球形罐直径，cm； S罐的中心与浮子中心的距离，cm。24 日
6、常维护241 每日进行巡回检查。242 清扫仪表卫生。243 检查仪表内腔、保护管内密封液有无渗漏。244 检查导向轮盒盖板，是否有被测物料泄漏。24。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。246 核对仪表指示是否正确。25 检修251 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、人口阀关闭无泄漏，如要进罐作业必须遵守有关安全规定。2511 按本节“231 定期检查”项目检查。2512 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检查导向钢丝是否弯曲和折叠。b检查导向钢丝是否垂直拉
7、紧。c检查导向钢丝固定件是否紧固牢靠。d检查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。2513 打开导向轮盒盖板，表体前后盖锈等污物2514 清洗轮轴污物。2515 清洗钢带。251。6 各轮轴上润滑油。2。517 表体内腔齿轮上润滑油。调校。252 导向钢丝的更换2521 用力使导向钢丝伸直，不要使导线钢丝弯曲或打结。2522 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人，临时把导向钢丝的终端固定在张紧装置上。252。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。2524 在罐顶用力拉紧导向钢丝，并把导向钢丝的末端
8、在轴上绕 23 圈，旋紧螺帽，切断多余部分，完成更换工作。253 测量钢带的更换25。3，1 打开仪表输出轴的端盖，取下连接拨轮。2532 松开压紧环再打开表体后盖，把盘簧轮和钢带轮脱开。 253。3 将测量钢带无孔一端通过链轮。2534 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，再送人罐内与浮子挂环连接。2。535 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。2536 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。54 恒力盘簧的更换2541
9、 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。2542 松开钢带轮上的紧固螺钉。2。5。43 用手顺时针将盘簧反缠在反缠轮上缠在盘簧轮外面。2544 根据测量范围确定反缠圈数。2545 反缠后将固定螺钉紧固好。2546 检查测量钢带是否有松动或间隙，反缠。2547 恒力盘簧反缠在反缠轮上的总长度应大于整个测量范围。 25。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。25。5 变送器检修 ；检查变送器的指示精度是否符合要求，如果不符合要求则进行调整。拆变送器时注意要先断开仪表电源，方可常见故障与处理见表 241
10、。：表 241 浮子钢带液位计常见故障与处理序号 故障现象 故障原因 处理方法 链轮与显示部分轴松动 重新紧固 显示部分齿轮磨损 更换齿轮组件 指示不 转动部件卡死 处理转动部件使之转动灵活 1 变化 传动部分是否被冻住 采取防冻措施 手摇装置的传动轴没有 拔出传动轴，并用紧固螺钉 拔出 。 固定 变送器电路板故障 更换变送器电路板 钢带打节或扭曲 取下导轮盒盖，拔出钢丝进 行检查，若有损坏则予以更换 读数有 导向钢丝与浮子有摩擦 重新安装 2 误差 钢带与链轮啮合不好 重新安装 导向保护管弯曲 保护管矫正或更新 恒力盘簧或磁偶扭力不足 更换恒力盘簧或磁偶扭力连 接器 3 指示最大 钢带断裂
11、更换钢带 26 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。262 浮子中心距离容器侧壁的尺寸应符合在 4001500mm 范围内的要求。26。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31 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 242。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
12、时，浮筒在液体浮力的作用下，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由变送器转换成 420mADC 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：420mADC。3.2.2 精度：05。3.2.3 供电：1230VDC。3.2.4 介质密度：液位为 0415gcm3；界位为 0.080.5 gcm33.2.5 工作压力3.2.6 环境湿度3.2.7 环境温度 4085。3.2.8 工作温度 普通型 0、150；高温型 0350C。3.2.9 防爆等级 本安型出CTl6；隔爆型 dBT5。3.3 检查校验3.3.1 检查3.3.1.1 检查浮筒变
13、送器外观有无损坏、变形，各部件是舌好用。3.3.I.2 仪表铭牌各参数、校验单等要齐全准确，符合工昏的压力、温度、材质、密封等要求。3.3.13 仪表安装时必须牢固可靠、横平竖直，必须保证苣垂直，浮筒外壁不得与浮筒室内壁相碰，筒室倾斜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。331。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。33。16 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。317 在被测介
14、质粘度大或寒冷易冻的使用场合，要加装保温拌热系统。3318 在液位波动较强烈的使用场合，仪表应加设管路限流装置。331。9 本安型浮筒液(界) 位计只能经过安全栅供电。3。32 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。332。1 液位调校a被测量介质密度小于或等于水密度时：根据被测介质密度和量程，由于水的密度为 10gcm3，所以，计算满量程对应的灌水高度，如式(243)。h= H (243)式中 h灌水高度，mm；H仪表量程(浮筒长度)，mm；被测介质密度， s cm3。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
15、4mA。满量程调试：向测量室内注入清水，使水位高度等于 h，调整变送器量程电位器，使输出为 20mA。按，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(244)。：4+( 水 界)X 16X 100式中 I输出电流，mA； 水 水的密度， gcm3； 介 被测介质的密度， gcm3 。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 11 旷 cm3，则灌水 1000rmn 处为量程电位器调
16、试点：对应输出电流为 I 二 4+(1/1.1)X16X100二 185mA。按上面的方法计算完毕后，再按本节 3321a-所述方法反复调整仪表零点和量程，即当水位在 0rnm 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 185mA，反复来回调校几次，并按 4 等分检查线性，直到输出信号满足精确度为止。3322 界位调试a根据两种不同的介质密度，计算出零点对应的水位高度九。和满量程时所对应的水位高度 Hm，如式(245)。H0=H(q 水) ；hm=Hz 水 (245-)式中 ho零点对应的水位高度，mm；hm满量程时所对应的水位高度， mm；H仪表量程(浮筒长度)，
17、n 皿；q轻介质密度， g cm3；z重介质密度，Scm3； 水 水密度， gcm3。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 ho(mm)和 hm(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 ho 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 hm 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。34 使用和维护341 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。34。2 要
18、检查各管路阀门是否灵活好用。343 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。344 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。345 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。346 常见故障与处理(见表 242)3，5 检修35。1 电动浮筒式液(界)位计检修周期与装置同步。352 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 242 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 实际液位有 引压阀、管堵或 疏通，清洗，或更换引压阀 变化，但无指积有脏物 示或指示不 浮筒破裂 更换浮筒
19、1 跟踪 浮筒被卡住 拆开清理筒体内脏物 变送器损坏 更换变送器 没有电源 检查电源、信号线、接线端子 无液位，但 浮筒脱落 重装 2 指示为最大 变送器故障 更换变送器 有液位，但 扭力管断，支承 更换扭力管或支承簧片 3 指示为最小 簧片断 变送器故障 更换变送器 353 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。3，54 检查浮筒重量，并修正至出厂时的数值。355 组装时，中心轴穿过小轴承时要加润滑油。356 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41 概述电动浮球式液位变送器是一种力矩平衡式仪表，由检
20、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-20DE 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42。1 输出信号：4-20DC。42。2 浮球最大运行角为 35*(特殊的大转角例外) 。42。3
21、工作温度：带散热片 225450；不带散热片20-225 。425 电源电压：额定电压 24V DC；输入电压范围 936V DC。4。26 精度：液位为 1 级，界面为 25 级。4。27 工作压力：4Mh。428 使用环境相对湿度：95。42。9 被测介质密度055gcm3。4210 环境温度：4060。4211 法兰连接标准： 82-59 凸面 DN25043 检查校验431 检查4311 仪表零部件应完好无损，传动机构动作灵活，滑良好。4312 铭牌及各种数据校验单等齐全准确。4313 仪表使用条件，如工作压力、工作温度要满足仪表的要求。仪表使用条件，如工作压力、工作温度要满足仪431
22、。4 仪表安装位置正确，要考虑便于操作、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。4315 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。4316 调整好四连杆机构的原始位置。4317 检查各部位螺钉有否松动。4318 安装应检查盘根松紧情况和耐高温润滑油使用情况。4319 检查接线是否正确。432 校验变送器安装后，一般就地校验。4。321 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。4，32。2 用手向上摇动平衡杆，使其与水平面夹角为+175 度，调整变送器零点使输出为 4mA4。323 然后用手向下摇动平衡杆
23、，使其与水平面夹角为175 度，调整变送器量程电位器使输出为 20mA。4324 按本节 4322 和 4323 步骤重复进行调整到满意为止。4。325 锁紧限位螺丝。44 使用和维护441 根据实际情况选择左侧或右侧安装。442 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。443 变送器应每月加 1 次耐高温润滑油。444 常见故障与处理见表 244。表 244 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 液位变化，输出不 密封圈过紧 调整密封部件 1 灵敏 浮球变形 更换浮球 无液位，但指示为 浮球脱落、变形、 重装浮球或更换浮
24、球 2 最大 破裂 连接部件松动 调紧 3 指示误差大 平衡锤位置不正确 调整平衡锤位置 液位变化，但无 变送器损坏 更换变送器 4 电源故障或信号线接 处理电源或信号线 输出 触不良 故障 45 检修451 浮球液位变送器一般应与生产装置检修同步进行。45。2 进入工艺容器检修时应符合安全规定。453 进入容器内检查浮球与杠杆、杠杆与中心轴等连接清理杂物。 。4. 5. 4 检查浮球是否变形或者有裂纹等瑕疵，如有则更换45 .5 需拆装检查的，安装后要随工艺设备一同试压。5 磁致伸缩液位(界位)计5。1 概述磁致伸缩液位变送器是近几年来国内外发展的新一代高科技产品。具有测量精度极高、安装调校
25、简单方便、使用寿命长、输出信号多(一台界位计可同时测量 14 个界面+6 个温度信号)等特点，而广泛应用在石油、化工等工业领域过程控制液位( 界面)的连续测量。磁致伸缩式液位(界位)计主要由不导磁的探测杆、磁致伸缩线 (波导)、浮球及变送器等组成，安装在探测杆内的磁致伸缩线与电路模块相连，电路模块中的脉冲发生器所产生的电流脉冲沿着波导线传播，当浮球随液位 上升或F 降时，其内的磁钢随之同步变化，磁钢的固有磁场 与导波线周围由起始脉冲所产生的磁场矢量叠加，并形成螺旋磁场，产生瞬时扭力，使波导线扭动并产生张力脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导线传回，由线圈转换器转换成感应电动势，并整形为窄脉冲，此脉
26、冲经放大后，由信号处理电路计算出起始脉冲与终止脉冲的时间差，再经过变送器信号处理、放大后转换成与被测液位成正比的 420mA 信号 输出。52 检查校验521 检查521，1 仪表铭牌各数据、校验单等要齐全。521。2 使用条件，如工作压力、介质密度、工作温度等要满足仪表制造厂的要求。521。3 检查电源电压是否正常，接线无误，不松动。521。4 确认仪表接线盒盖及电缆引出端密封良好，防止仪表内部积水。52。1。5 仪表零部件应完好无损。521。6 仪表安装位置正确，各紧固部件有无松动，密封件应无泄漏。521。7 有条件的应检查探测杆是否弯曲上能否滑动自如。532 校验(顶置式正作用 )浮子在
27、探测杆5321 将变送器的正极与电源正极可靠连接，并用绝缘胶带包好。532。2 仪表安装完毕后就地校验，用手滑动浮子；使浮子处于探测杆上零点位置，按 Z 键使输出电流为 4mA(若是智能式，用手操器校对 )。5323 然后再滑动浮子，使浮子处于探测杆满量程的位置上，按 S 键使输出电流为20mA。53。24 按本节 8322 和 8323 项反复调校几次，直到输出信号满足精确度为止。 ， ： -5。4 使用和维护 ， 、541 仪表外壳设有接地端子，安装使用时应可靠接地。542 每年检查 1 次仪表的绝缘状况及外壳接地状况。543 每季度检查变送器内部有无腐蚀情况，各紧固件有无松脱。 5。5
28、检修551 磁致伸缩液位变送器一般每年或险修一次。5。52 拆装检修前要切断电源。553 拆装检修防爆结合面时，不得有划痕碰伤，曲漆，可涂少量润滑油和少量防锈油。5。54 检查探测杆有无变形或破损，并清除脏物。5。55 检查浮球有无变形或破损，并清除附着物。556 重新安装后要随工艺设备一同试压，并确认接线无误、电源电压正确，然后重新校对变送器。雷达液位计61 概述雷达液位计是利用超高频电磁波经天线向被探测容器的液面发射，当电磁波碰到液面后反射回来，仪表检测出发射波和回波的时差，从而计算出液面高度。雷达液位计可用于易燃、易爆、强腐蚀等介质的液位测量，特别适用于大型立罐和球罐等。一般分为工业测量
29、级和计量级。本节规程以 APEX 雷达液位计为例说明，其他同类仪表可参照执行。62 技术特点APEX 雷达液位计采用 24C11z 的频率和先进的电子线路，天线很小，其雷达波的射角也非常窄。体积小重量轻的天线简化了安装过程。同时很窄的雷达波射角减少了由容器内部障碍产生的回波，像搅拌器、热交换器、进料口、挡板、热电阻套管、伴热蒸汽管和其他障碍物。非常窄的雷达波的射角也提高了安装的灵活性，因为雷达可安装在原有的距罐壁很近的法兰上。APEX 雷达液位计测量距离可达 17m。APEX 雷达液计的基本输出为 420 心 DC 模拟信号，其上叠加了耻盯数字信号。APEX 也接受一路剐 m(热电阻 )信号。
30、应用 HART 手操器，可将输出信号组态为显示液位或标准体积。63 主要技术指标631 测量介质：液体，悬浊液和浆液。632 测量范围：0517m 。63。3 供电：4 线制操作，1836VDC(或 90250VAC，501h)，功耗 9W。634 输出信号：420 汕 DC(叠加了 HART 数字信号，可以接收 1 路 R1m 信号)。635 电子部分砂 L 壳温度范围操作温度为 带一体化表头的操作温度为2055。4070；636 工作压力：068Mh。637 工作湿度范围：5100(外壳拧紧条件下) 。638 防爆等级：本安型沁CTl6。64 校验可通过计算机、二次表或 HART 手操器进行调试。调试时应检查罐高、静空、量程等参数是否设定正确。641 待测液体液位在零位时，调整仪表零位，使其输出信号为 4mA。642 罐内充人待测液体，液面升高到满量程时，调整表量程，使其输出为 20M。
