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核电厂压力变送器典型零点和量程迁移探讨
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核电厂压力变送器典型零点和量程迁移探讨

时间:2021-05-08 09:12:36

 【内容摘要】本文以在国内核电厂调试经验为基础,对典型的压力差压变送器的零点和量程迁移原理详细说明,对迁移工作步骤和实施过程中问题总结,以加深理解迁移的基本原理和方法,为其他项目提供参考。hXR压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

 
一、差压液位变送器零点和量程迁移
( 一) 差压液位变送器的量程迁移基本原理。一般情况下,差压液位变送器的测量点和法兰不在同一水平面上,为使变送器的输入量程与设计要求的量程一致,必须考虑到液体层、气体层、信号管、毛细管液体密度。差压液位变送器量程迁移的基本原理是线性平移原理。
差压液位变送器迁移的基本原理
差压液位变送器工作时其输入和输出是线性关系,如图 1 所 示,工艺参数变化导致变送器输入线性变化,变送器输入变化对应变送器的输出发生线性变化,而变送器的输出与 DCS量程有线性对应关系,从而可知工艺参数变化会引起 DCS 量程显示的线性变化,这就是量程迁移的基本原理。 ( 二) 凝汽器热阱差压液位变送器的迁移。 
 
1. 迁移的计算公式。
 
由图 2 可知: Pl = h2 × rf ( 1) 
Ph0% = h6 × rpw + ( h4 + h5 ) × rs ( 2) 
Ph100% = ( h6 + h4 ) × rpw + h5 × rs ( 3)
凝汽器热阱液位简图
参数表示如下: pl : 负压侧压力值; 
ph0% : 液位非常低时正压侧的压力; 
ph100% : 液位非常高时正压侧的压力。 
h2 : 上下法兰中心线间的距离; 
h4 : 液位上限时仪表管内液位; 
h5 : 液位上限时仪表管内液位与上法兰中心线的距离; 
h6 : 液位下限时仪表管内液位; 
rf : 仪表毛细管内液体密度;
 
rpw : 仪表管内液体密度; 
rs: 热阱内空气气体密度;
要计算 出 液 位 变 送 器 的 输 入 量 程,必须从现场测得h2,h7。
 
2. 现场数据测量。
        h2 测量: 用游标卡尺确定法兰面中心点,然后用水平管将该点引入到附近墙面上,并沿该点做水平细线,引出的线距离即为 h2。 
        h7 测量: 需要测得现场上仪表管接口与下法兰的距离即可得知液位下限与下法兰中心线的距离。 
 
3. 实际量程计算。
        通过现场实测,可知液位变送器正负侧的压力值,通过非常低液位时正负侧压差计算和非常高液位时
正负侧压差计算,可得知液位变送器的实际量程,计算如下: Δp0% = ph0% - pl ( 4) Δp100% = ph100% - pl ( 5) 
4. 零点和量程迁移。
        根据计算出的 Δp0% 和 Δp100% ,利用专业工器具对每个仪表进行零点和量程迁移,一般使用
支持 HART协议的手操器进行零点和量程迁移,首 先 用HART手操器连接液位变送器,然后读出迁移前仪表的参数,根据需要修改其量程上下限值,保存即可。对迁移后的液位变送器要进行五点法上下行程校验,如满足精度要求,则该液位变送器的零点和量程迁移工作完成,如迁移后不满足精度要求,则按照厂家要求或者维修校验规程对仪表进行处理。
差压液位变送器迁移的基本原理
 
        ( 1) 除氧器宽量程液位变送器的零点和量程迁移计算。根据除氧器安装布置( 见图 3) ,除氧器设计为不同工况对其液位有压力自校正功能,该功能在 DCS 控制逻辑中实现,液位变送器是根据正负侧差压值给出 4 ~ 20mA 信号,使输出的的电流值产生对应线性变化,只要在 DCS 中将电流/液位转换设置与变送器输入一致,则 DCS 中完全能够复现除氧器内液位。
 
用一个量程为 0 ~ 50KPa 的液位变送器去测量一个 0 ~ 4. 5m 的液位变化同样可以准确地在 DCS 上复现液位。除氧器就是利用这种合理大量程原理对其输入量程进行计算。
 
在除氧器运行过程中,随着温度升高液体密度减小,此时相同液位的压力也会减小,所以除氧器采用常温常压下水密度来计算液位变送器的输入量程,计算公式如下: 
pl = h7 × rf ( 6) ph0% = 0 ( 7) ph100% = 4820 × rw ( 8)
各个参数意义与上文描述一致。
         ( 2) 现场数据测量。由上述可知,需要测得 h7 即可计算出液位变送器的输入量程,而 h7 现场测量方法为: 用一根水平管分别将上线法兰中心点引到邻近的垂直墙面上,然后对每一个引出点做上下法兰对应水平线,非常后用标尺测出两条水平线的距离。
         ( 3) 实际量程计算。 
Δp0% = ph0% - pl ( 9) 
Δp100% = ph100% - pl ( 10) 
         ( 4) 零点和量程迁移。
         其迁移方法、校验准则、验收标准同上述的凝汽器热阱液位变送器的类似,需要特别说明的是
除氧器的宽量程液位变送器实现压力自校正功能,所以变送器输出压差值不一定就是的除氧器水箱的液位,在设计的控制逻辑中对变送器输出的信号进行压力修正,经过修正后的值才是当前工况下的除氧器水箱液位,这也是其输入量程计算与不带自校正功能的变送器计算不同的根本原因。
 
 ( 三) 无需迁移的压力变送器。
无需迁移的液位变送器示意图
         如图 4 所示,变送器的正压侧,负压侧和取压点在同一水平面上,这样可根据公式得知:Δp = p + - p - = rgh + P - P = rgh ( 11)
         由公式 11 可知,变送器正负侧压差即为液位高度引起的压差,因而无需迁移。
 
二、结语
核电厂零点和量程迁移很常见,只有完全理解零点和量程迁移的原理才能够灵活处理核电厂各种液位和压力问题,本文通过对国内某核电厂一期工程中加热疏水系统,凝结水系统零点和量程迁移工作详细总结,以便于为其他项目提供参考。
 

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