1　雙法蘭液位計(jì)檢測(cè)原理

        液位自動(dòng)檢測(cè)裝置是采用恒河 EJA118W 雙法蘭液位計(jì)進(jìn)行檢測(cè)的，其檢測(cè)原理為：雙法蘭差壓液位計(jì)一般只用于測(cè)密閉式容器的液位，雙法蘭液位計(jì)主要應(yīng)用 U 形管原理，即上法蘭和氣相空間相通，下法蘭和液相空間相通，這樣液位計(jì)的液位和容器的液位永遠(yuǎn)相同，因?yàn)橛袃蓚�(gè)法蘭，所以稱為雙法蘭液位計(jì)。利用液體的重力作用會(huì)對(duì)罐壁產(chǎn)生壓力的大小，來(lái)檢測(cè)罐內(nèi)液位的高低，符合公式 P=ρ×g×h，這里的 ρ 是指罐內(nèi)的液體的密度大小，g 是指重力加速度，所以壓力的大小完全取決于罐內(nèi)液體高度的大小，因?yàn)殡p法蘭液位計(jì)的兩個(gè)法蘭是用毛細(xì)管密閉相連的，毛細(xì)管內(nèi)充滿了氟油，同時(shí)上下法蘭之間的密閉液體的重力作用因?yàn)橐何挥?jì)的智能自動(dòng)平衡，完全可以忽略不計(jì)。

 

2　雙法蘭液位計(jì)安裝方式

        #初筆者設(shè)計(jì)人員采取的安裝方式為，在蒸發(fā)器的上下罐壁開(kāi)口，直接焊接液位計(jì)的安裝法蘭，這樣的安裝方式很簡(jiǎn)便，節(jié)約資金、節(jié)省工時(shí)，但是隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，因?yàn)檎舭l(fā)器里面是負(fù)壓環(huán)境，而且經(jīng)常超出 60 ～ 80 kPa，同時(shí)酸性較強(qiáng)，并且液位計(jì)的安裝法蘭的開(kāi)口位置正好是物料的切線進(jìn)入方向，并且每次損壞的均為上面的進(jìn)料口處的法蘭，多次檢查時(shí)候均發(fā)現(xiàn)膜片向外凸起，用手摸著很軟，明顯和原來(lái)新的時(shí)候不一樣，并且在物料里面經(jīng)常發(fā)現(xiàn)金屬異物。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀察和液位計(jì)的損壞現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)，筆者認(rèn)為液位計(jì)的損壞原因是膜片受到腐蝕變薄，異物碰撞導(dǎo)致上部膜片破裂，下面對(duì)此進(jìn)行具體分析。從圖 1 和圖 2 可以看出：廠家給出的正確的安裝方式也是用鋼管引出一段距離，而不是直接將法蘭焊接在罐壁，據(jù)此來(lái)看應(yīng)該是盡量避免液位計(jì)的膜片直接與流動(dòng)的物料接觸，并且防止摩擦損壞才是正確的安裝方法。筆者公司#初時(shí)候所采取的緊貼罐壁的安裝方式，本身就存在缺陷。同時(shí)，蒸發(fā)器的切線進(jìn)料口和雙法蘭液位計(jì)的引壓法蘭低壓端接口處正好重合，這樣就給物料對(duì)法蘭膜片的磨損和碰撞帶來(lái)可能，事實(shí)正好驗(yàn)證了這一點(diǎn)，因?yàn)槊看螕p壞的膜片都是低壓側(cè)法蘭的膜片，高壓側(cè)的法蘭因?yàn)樵好脒M(jìn)料口，并且下部高壓側(cè)法蘭基本上處在玉米漿介質(zhì)內(nèi)，所以完好無(wú)損。同時(shí)損壞的液位計(jì)基本上全都是物料切線方式進(jìn)入的那幾臺(tái)蒸發(fā)器，包括二效、三效、四效、五效，這里面的一效和三效半因?yàn)檫M(jìn)料方式不同，從未發(fā)生過(guò)此類故障。對(duì)于碰撞這點(diǎn)也有著驗(yàn)證結(jié)論，系統(tǒng)里面#初時(shí)候的金屬物質(zhì)去除設(shè)備的工作性能很好，所以#初時(shí)候并未發(fā)生設(shè)備故障，但是隨著使用周期的加長(zhǎng)，附屬設(shè)備的性能降低，多次發(fā)生蒸發(fā)器里面有螺絲帽、螺栓、鐵絲頭等金屬異物堵塞自動(dòng)閥和離心泵葉輪故障，所以這些金屬異物同樣也會(huì)對(duì)液位計(jì)的法蘭膜片造成損壞。

        液位計(jì)法蘭膜片的具體安裝方式為見(jiàn)圖 3，聚四氟乙烯膜片通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)卡接在法蘭底座上，出廠時(shí)標(biāo)明膜片的厚度為 0.3 mm，膜片腔內(nèi)部添加氟油，用來(lái)傳導(dǎo)壓力到智能變送器的轉(zhuǎn)換器，通過(guò)計(jì)算得出液位的高低，然而損壞的膜片拆下后經(jīng)過(guò)檢測(cè)厚度不足0.2 mm，足以說(shuō)明膜片經(jīng)過(guò)摩擦以后厚度變薄。膜片上面的波浪花紋已經(jīng)幾乎磨平。并且和新的膜片的凸起度不一樣，新的膜片凸起約１ mm，損壞以后的膜片凸起達(dá)到 2 mm 以上。用手按壓新的膜片有彈性，損壞的膜片發(fā)軟，機(jī)械彈性幾乎沒(méi)有，經(jīng)過(guò)對(duì)以上故障現(xiàn)象的分析總結(jié)，筆者認(rèn)為讓液位計(jì)的法蘭膜片避免摩擦腐蝕和金屬異物碰撞，才是解決問(wèn)題的根本辦法。

3　故障改造

        該故障筆者是經(jīng)過(guò)兩次摸索改造才完成的，shou先是把液位計(jì)的安裝法蘭進(jìn)行加長(zhǎng)，讓液位計(jì)安裝法蘭的接口離開(kāi)罐壁 200 mm，達(dá)到減少摩擦損壞的目的。具體做法是 DN200 法蘭兩塊，中間焊接 DN80 鋼管。低壓端過(guò)渡法蘭的接口和液位計(jì)法蘭接口一致，保證引壓管路的通暢，期間還考慮了加裝過(guò)度法蘭以后會(huì)不會(huì)造成引壓鋼管堵塞故障，如果堵塞的話還可以將引壓管路的鋼管改成向下傾斜一定角度，后來(lái)經(jīng)過(guò)使用驗(yàn)證并沒(méi)有發(fā)生管路堵塞故障。經(jīng)過(guò)詳細(xì)咨詢恒河EJA 智能變送器設(shè)備廠家技術(shù)人員，并且在廠家技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)查看和指導(dǎo)下，將法蘭接口位置的密封墊和法蘭的密封壓合部位做的嚴(yán)格一致，避免過(guò)大或者過(guò)小，以免對(duì)法蘭膜片造成機(jī)械應(yīng)力。此種改造方法2013 年 4 月份車間大修期間進(jìn)行的徹底改造，經(jīng)過(guò) 6個(gè)月的使用，在十月份大修時(shí)，發(fā)現(xiàn)液位計(jì)的故障現(xiàn)象明顯減少，以往平均一兩個(gè)月就會(huì)發(fā)生一起膜片損壞故障，不管是返廠維修回來(lái)的液位計(jì)還是新買的液位計(jì)，都有此種故障，以上改造雖然減少損壞次數(shù)，但還是發(fā)生了一起損壞故障。

 

        此種現(xiàn)象更加堅(jiān)定了筆者的信心，筆者決定將過(guò)度法蘭的 DN80 的鋼管的中間位置焊接篩網(wǎng)，并且篩網(wǎng)的篩孔直徑小于 3 mm，徹底的防止物料里面的金屬異物碰撞液位計(jì)的法蘭膜片，減少顆粒物對(duì)膜片的摩擦損壞。經(jīng)過(guò)以上徹底的改造后，自2013年10月至今，從未發(fā)生一起液位計(jì)膜片損壞破裂故障，液位計(jì)的返廠維修頻率和購(gòu)買數(shù)量已經(jīng)明顯降低，原來(lái)每年大約維修 10 多臺(tái)，購(gòu)買兩三臺(tái)，2013 年 10 月至今每年購(gòu)買數(shù)量為兩臺(tái)左右，這里面還包括使用時(shí)間較長(zhǎng)的超差損壞，同時(shí)工藝生產(chǎn)也穩(wěn)定下來(lái)，明顯降低維修費(fèi)用，降低工藝操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也降低儀表維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

 

4　結(jié)語(yǔ)

        在對(duì)與液位計(jì)的分析改造，筆者以為，對(duì)設(shè)備的工作原理一定要熟悉，特別要明白工藝設(shè)備的工作過(guò)程、工作原理、管道物料的流向和介質(zhì)的性質(zhì)，遇到問(wèn)題要詳細(xì)分析故障現(xiàn)象，細(xì)致總結(jié)，遇到問(wèn)題多想辦法，沒(méi)有解決不了的問(wèn)題，只有想不到的辦法。只要用心去做，辦法總比困難多。

 

        注釋：DCS分散控制系統(tǒng)（DISTRUBUTED CONTROLSYSTEM）也叫分布式控制系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)和 CRT 為一體的綜合性高技術(shù)產(chǎn)品對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行操作、控制、管理。PID 比例積分微分自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) P 為比例控制系統(tǒng) I 為積分控制系統(tǒng) D 為微分控制系統(tǒng)。