工业仪表在冬季的维护

冬季低温容易给自控装置安全稳定运行带来很大危害,使现场参数测量及控制失常。采取必要的保温措施可有效地保证系统正常测控。本文详细介绍了生产实践中对工业仪表在冬季的若干维护经验。
主题词：仪表系统  低温  维护
中国分类号：TH122 文献标识码：A   文章标号：2095-2104（2012）03-0001-02

１、概述
在石油、化工等生产企业，大量的生产设备工艺监控用仪表安装在室外，我国东北地区冬季温度达到了零下四十摄氏度。仪器仪表在温度过低的环境下使用时就会出现冻结、凝固和析出结晶等现象，使现场参数测量及控制失常，容易给自控装置安全稳定运行带来很大危害。必须采取一定维护措施才能保证其正常运行。现介绍一些现场维护经验。
2、对一次元件、一次阀、调节阀需加伴热、保温
低温对一次元件、一次阀造成的危害主要有两点：一是介质结冻，使设备胀裂；二是介质易出现凝固冻结，引压管、一次元件出现堵塞，现场压力信号无法传递至传感器。
以上情况都会使介质参数无法检测，影响生产的正常运行，必须予以解决。具体办法是：对易发生冻结的设备及一次元件和调节阀进行保温和伴热。一次元件和调节阀直接安装在设备管道上，对它们的伴热管从工艺伴热管上直接串接即可。例如：将配料电动调节阀从工艺
伴管取蒸汽进行保温和伴热。
3、对现场安装表(室外)加保温伴热
3.1对现场加装保温的仪表大多为压力、差压变送器，一般是加装保温箱。一般场合多为电热伴热。技术要求如下：
3.1.1表箱密封要严，在保温箱门口和进出管线口加胶密封，可使仪表系统达到更佳保温防冻效果。
3.1.2现场多数变送器应工作在5℃以上，这就要求在仪表箱内加装伴热系统。电热装置是由电热管，温度控制器组成，箱体侧面装有插座，当接通电源后，箱内加热到所需温度时，再由温度控制器接通电源继续升温。通过反复工作使箱内温度能保持在一定范围内。
3.1.3表箱体积要适中，应利于变送器和伴热系统的维护。
3.2引压管线、变送器需施加伴热
设计要求有专门的伴热管与工艺伴热管分开，原因是工艺伴热停气检修时，不导致仪表伴热停气。伴热用低压蒸汽：P=0.6MPa，t=140℃。可从低压蒸汽总管单独引出，下设各分支，各分支上装有截止阀接到各伴热部位上，最后接到疏水器和加水截止阀，然后再接到回水管道上，各分支的最低点必须设有排放阀，整个伴热系统还需接仪表空气，目的是用仪表空气吹除伴热管内保存的冷凝液。
3.3电加热带措施
 电伴热保温技术是一种新型的由电能直接转化为热能的供暖技术。加装保温电缆，将伴热带缠绕在仪表上，或粘在仪表柜内部（但要注意所用伴热带的长度，要经济适度）。
      适用于管道、阀门、耐震压力表、差压变送器泵体的伴热、防冻和保温或者维持仪表管线工艺温度的单相恒功率电热带，单位长度发热量恒定，输出功率不受环境温度变化而改变，使用长度和功率成正比，在安装时可以任意剪接，但必须保留有一个发热节（即至少2.5m），外层编织层具有传热、散热作用，同时能作为防静电的安全接地。主要用于各种管道、仪表的防冻、保温，最高维持温度150℃。但是对温度要求严格控制的液体管线的伴热和保温须配用温度控制器。
   3.4现场变送器和引压管线需集中安装伴热
现场变送器和引压管线需集中安装伴热，其优点是：方便施工，节省大量材料，有利于集中排放回水、冷凝液,利于保温施工。
伴热管一般用Φ14×2的钢管，若集中排放的数量增多时，钢管的直径应加粗。不能集中安装的变送器，要单独引出伴热管，远距离伴热管线在深冷时易出现冻结，所以伴热管通常采用Φ18×2钢管，以增加蒸汽流量。
3.5集中安装的仪表存在的问题及解决办法
3.5.1沸腾问题
导压管和蒸汽伴热管直接接触，会导致引压管内的介质沸腾，产生气泡，无法对被测参数实现正常监测，有效的解决方法是：①对引压管和伴热管进行隔离。②加隔离罐，内灌有高沸点的重密度油质，可增加阻尼，防止波动。
3.5.2防冻问题
为避免回水管线结冻而导致群体结冻现象，要加厚保温层。
4、单双法兰(硅油隔离液)变送器的保温伴热
4.1单双法兰变送器，毛细管内充满硅油凝固温度为-42℃以下，正常情况单双法兰毛细管不需加伴热保温，但在高寒地区需加保温。
4.2在高寒地区，必须对单、双法兰的取压点(盘根)进行保温伴热。单双法兰变送器，多适用高粘度、易凝结、比重大、易沉积、有固体颗粒介质的场所，所以在温度低时，取压部位如不加保温伴热，易凝结乃至冻结，影响压力传递，以致无法测量。
4.3容器内温度30℃以上，法兰与容器的距离较小时，可以不加伴热而采取保温方式。具体方法为：保留法兰和容器的空间，从外向里先包保温岩棉，使里面空气能产生对流，最后在外面包上铝皮盒，可使法兰面温度保持在0℃以上。
 5、维护措施
5.1安装措施合理选择安装地点：干燥、无雨雪滴漏的地方。
5.2点检措施有条件时由专人每日对保温材料的是否破损、蒸汽管路的是否堵塞进行技术确认与技术处置。
5.3报警措施有条件的可加装蒸汽泄露或断电状态的声光报警小装置，以方便保温防冻措施隐患的发现与及时整治。
5.4巡检措施由区域仪表维护责任人按预定巡检路线定时巡检。巡检中要检查保温管线阀门是否正常、保温箱是否正常、疏水装置是否正常、保温材料包装是否完好、电伴热供电元器件是否正常等。对易冻装置仪表进行重点检查并做好巡检记录，进行仪表及其保温防冻措施进行干燥、完整、洁净的维护保养，及时解决现场发生的保温伴热问题。
6、经验总结
6.1对伴热系统的要求
6.1.1伴热系统排放阀不能垂直安装，否则易积水冻堵，必须水平安装，尽可能减小长度，保证阀内热量循环，不致冻结。
6.1.2冬季保温送汽之前要检查一下蒸汽保温管路是否畅通或堵塞。最好蒸汽是24小时通的，不要太热，有时还要根据天气温度变化来调整供保温汽量，以防止温度太高使变送器引压管内冷凝液汽化影响变送器工作或因温度太低使变送器引压管内冷凝液冷冻影响变送器工作畅通。
6.1.3伴热系统的冬季维护，要定期对系统进行检查，定期巡检，定期排放冷凝液，保证热量循环。
6.1.4伴热系统停用或检修时，要对冷凝液彻底排放，必要时用仪表空气吹净积存的冷凝液。
6.2对易凝固和产生沉积介质测量仪表的维护
6.2.1加隔离罐,罐内加比重比测量介质大的液体进行隔离，防止引压管线凝结堵塞。
6.2.2对灌充隔离液引压管线采用水伴热、电伴热，保证温度在凝固点以上，不致产生凝结沉积。
6.2.3对易沉积引压管线必须经常排放沉积物。
6.2.4加反冲洗装置用以除去附在管壁上的沉积物，保证测量准确。气化炉喷淋冷却器喷淋酚水流量表就是采用定期排放和高压冲击水反冲洗，能较好的保证流量测量准确性。
6.2.5在高寒地区受温度影响变送器产生波动，一方面通过改变伴热温度减小波动程度，另一方面采取一些措施(如改变PID调节参数)以加强整个控制系统的抗干扰能力以达到准确测量。
7、结束语
根据论述和实际运用表明，通过以上方法不仅能有效地保证系统正常测控，而且使用方便，可以避免事故的发生，保证仪器测量的准确性。
参考文献
[1]张玉文，陈照聚编．《长度计量仪器检定技术》．国防科工委第一计量测式研究中心，2000年。
[2]王承钢编．《量块检定参考资料》，计量出版社, 1982年。
[3]李小亭、胡金敏编．《计量光学》，中国计量出版社. 2003年。
 
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