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    差壓液位變送器在冷水緩沖箱液位測量中指示偏差原由解析及處理

    發表時間:2018-04-04   點擊次數:773 技術维持:1560-1403-222
       本文概述:
    在CPR1000機組中,設備冷卻水系統為核島內各熱交換器提供冷卻水,設計有A/B兩列緩沖箱,為監視緩沖箱危急液位,兩列緩沖箱共使用了6臺差壓液位變送器。以A列緩沖箱為例,使用1臺差壓液位變送器用于寬量程液位監視,2臺1152差壓液位變送器用于窄量程液位監測。工作人員觀測到,這幾臺設備冷卻水緩沖箱液位測量的3051差壓液位變送器,在運行期間多次出現交叉比較降級的現象,影響液位的監視及異常響應。本文即是從多個角度分析引起液位測量偏差的可能原因,并針對相應的情況制定處置措施加以處理,終有效解決了液位測量偏差的問題,此案例的分析與處理,對于CPR1000機組具有廣泛的借鑒意義。

    差壓液位變送器

    2 異常問題描述
    在運行期間,在對緩沖箱液位指示進行的例行檢查中,反復、多次出現同列寬、窄量程差壓液位變送器指示交叉偏差大的情況。以某CPR1000機組為例,在近三年執行的三次定期檢查中,2次出現A/B兩列的寬量程差壓液位變送器交叉比較結果降級,其中一次寬量程液位變送器處于降級的邊緣。
    針對變送器交叉比較降級的現象,本文從差壓液位變送器測量原理、系統管線安置情況、DCS組態情況進行了剖析調查,并在檢修窗口進行了處理。

    3 原理分析
    3.1 差壓液位變送器 測量原理
    緩沖箱液位監視运用電容式差壓變送器,所測差壓信號轉換為電流信號送往DCS顯示。取樣管所傳導的差壓效用于變送器σ室主题的兩側感壓膜片上,膜片產生微小位移的變化,改變了感壓膜片和兩側電容極板構成的差動電容值,σ室的差動電容值在設計時與差壓成線性關系,差動電容經過整流電路轉換為4~20mA標準信號輸出。
    1152差壓液位變送器系列仍使用模擬電路板件,差動電容信號轉換為4~20mA信號輸出。而3051系列變送器,設計支持Hart協議,內部設計有微控制器,可能對傳感器的數據進行處理,包含測量信號調理、數據顯示、自動校正、自動補償等功能。
    3.2 DCS信號收罗流程和組態
    在某CPR1000機組,1E級系統选取AREVA TXS平臺,SR及NC級选取TXP-T2000 DCS平臺。窄量程液位經TXS采撷處理,通過網關送往操作員終端進行顯示。寬量程液位送TXP-2000系統進行采集處理,然后送操作員終端進行顯示。
    在TXP中信號搜罗時產生帶有時間標簽的數據,當液位變化量超過組態設置的Delta值時,會產生TTD數據。信號在服務器處理后送往畫面顯示時,設有Delta,液位變化超過Delta時畫面指示會刷新。

    4 異常可能原因分析
    根據以上情況剖析,形成緩沖箱差壓液位變送器指示存在偏差有多種原因。
    4.1差壓液位變送器本身原因
    ①運行情況下,差壓液位變送器出現零點漂移。②校驗單數據不正確,取樣管實際安裝高度與安裝圖不。
    4.2 取樣管線原因
    ①正壓側取樣管線缺水或存在氣體,此時會变成變送器指示偏低。②負壓側取樣管線有水,此時會造成變送器指示偏低。③取樣管線布置不合理,負壓側容易進水,水在細小的取樣管內形成水封或水膜,形成壓力傳導不暢,導致寬、窄量程液位變送器的負壓側壓力不别无二致。
    4.3 系統原因
    設備冷卻水緩沖箱為水泵供应吸入壓頭,在泵啟動瞬間以及兩列泵切換期間,方便出現液位波動,影響變送器的測量結果,因为寬窄量程差壓液位變送器的量程分歧、型號分别,對于單個變送器的影響存在不的可以。
    4.4 檢修期間對變送器校驗不
    ①打壓計量程選擇不當,緩沖箱液位變送器均是小量程差壓液位變送器,利用選用大量程打壓計校驗時,由于打壓計精度不够引入誤差。②正反行程各校驗點穩壓不當引入人為誤差。③打壓計利用前未清零,打壓計零點的微小的會引入較大誤差,使用多量程的打壓計時影響更大。
    4.5 DCS搜集及顯示帶來的誤差
    ①變送器輸出的4~20mA信號需經模擬量采集卡采集處理,采集卡自身有設計精度,DCS組態設置有Delta值,變化量小于Delta值時不會產生TTD。②TXP收集的信號經過服務器處理,TXS采集的信號通過網關在操作員終端進行顯示時,因为畫面刷新設置有Delta,存在肯定的顯示誤差。

    5 在2016年*次出現A/B列交叉結果降級現象,根據上文解析的變送器超差的能够原由,协议了檢查方案,要點簡述如下。①調查歷史校驗報告,分析寬量程液位變送器自身可能性。②在檢修窗口對寬量程液位變送器按現有校驗單進行校驗,檢查確認校驗結果。③如變送器校驗結果存在漂移情況,調整變送器至合格。④如變送器自己校驗合格,檢查寬、窄量程變送器的標高,檢查校驗輸入差壓,核實校驗單是否存在偏差,如有偏差,進行校正后校驗。⑤檢查變送器的取樣管線實際安裝情況,檢查管線安置、坡度等是否存在不利于壓力傳導的处所。⑥同時對變送器進行充水排氣,負壓側管線進行吹掃,檢查有無殘水。⑦對DCS組態設置對變送器顯示的影響進行剖析。

    5.1 2016年交叉降級的調查及原由解析
    根據上述檢查方案,在2016年檢修結果如下:
    ①調閱歷史校驗單,發現A列寬量程變送器在2012年校驗時存在漂移,零點指示偏低1.238cm,調整合格。2015年的交叉結果表明A列寬量程液位計指示偏低、處于降級的邊緣,在檢修窗口,對A列寬量程變送器校驗發現存在漂移;且變送器實際安裝高度設計值偏低,對校驗單進行了升版并校驗調整變送器及格。②2016年,在檢修窗口對A/B列變送器進行了校驗。為防范打壓計量程過大引入校驗誤差,校驗選取了小量程打壓計,精度等級0.025,滿足變送器校驗要求。每一列變送器打壓時統一清零打壓計零點,發現A/B列寬量程變送器均發現零點偏低,同時B列寬量程校驗單標高偏低,且變送器無法調整合格,通過编削校驗換及格變送器加以解決。③檢查取樣管線,寬量程變送器與一窄量程變送器公用負壓側管線,窄量程負壓側有排水罐,而寬量程變送器未設計,造成寬量程負壓側容易積水使變送器指示偏低。④緩沖箱系統在線后對變送器負壓側管線用壓縮空氣吹掃,未發現大量的水跡,只有少量水滴,排水罐中無殘水排出。⑤DCS組態對于寬窄量程變送器有影響,微小的液位變化在畫面刷新,在進行交叉工作時選取了工況穩定窗口,調取歷史曲線,盡量消除了畫面顯示不刷新的偏差。
    根據上述檢查過程,不妨確認2016年交叉降級,是因A列緩沖箱的寬量程液位變送器發生漂移;而B列寬量程液位變送器有漂移且變送器標高不正確。

    5.2 2017年交叉比較降級的調查及原由剖析
    在2017年執行交叉,發現A/B列緩沖箱液位變送器交叉降級,對此進行調查和剖析見下。
    對2016年檢修后歷史曲線進行調查和統計,選取多個時間段的數據做,發現隨時間推移A列寬量程與窄量程液位指示平均值偏差變大,解析認為A列寬量程變送器發生漂移的可能性大。檢修結果表明,A寬量程差壓液位變送器確實存在漂移且無法調整合格,更換新備件并校驗合格后,對負壓側管線進行吹掃,从头在線后寬量程與窄量程液位指示。
    B列寬量程與窄量程差壓液位變送器平均值偏差存在周期性波動現象。剖析能够原因為負壓側取樣管線有水封造成壓力傳導不暢。在檢修窗口進行了校驗,變送器校驗合格,執行完充水排氣和管線吹掃后,寬窄量程液位指示。
    其余,已經發起管線改造申請,在寬量程變送器負壓側同樣补充排水罐,排除積水導致液位指示異常的能够。

    6 結語
    本文通過對某CPR1000機組設備冷水系統緩沖箱差壓液位變送器交叉比較降級理由剖析,指出能够造成指示偏差的變送器異常、取樣管線安置異常、系統擾動、校驗引入偏差、DCS組態等各項身分,并在檢修期間進行了一一檢查和消除。其他CPR1000機組可參考借鑒處理主意,節約調查剖析的時間,優化工期。

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