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    磁翻板液位計應用在測量軸承油槽油位中遇到的問(wèn)題及解決方法

    作者:華恒儀表 發(fā)布日期: 2023-02-08 二維碼分享

      隨著(zhù)科技不斷進(jìn)步,產(chǎn)品不斷更新,熱工儀表也在不斷的更新?lián)Q代。其中節流裝置的種類(lèi)更是多到讓用戶(hù)眼花繚亂,用戶(hù)不知從何處下手選擇節流裝置的類(lèi)型。今天西安華恒儀表廠(chǎng)家為廣大用戶(hù)帶來(lái)了磁翻板液位計應用在測量軸承油槽油位中遇到的問(wèn)題及解決方法的文章。
      引言
      水電廠(chǎng)各軸承油槽均需要安裝液位計,以便于運行人員實(shí)時(shí)對油槽油位進(jìn)行監視檢查,確保油槽液位在正常范圍內運行。當前,水電站普遍在推進(jìn)無(wú)人值班生產(chǎn)模式,磁翻板液位計能否準確且快速地反映油槽液位變化情況,決定了生產(chǎn)人員能否及時(shí)對機組運行狀況的掌握,是使其能快速準確采取措施保障機組穩定運行的關(guān)鍵。然而液位計選型不合適、安裝不當、自身故障等問(wèn)題易導致其無(wú)法準確反映油槽液位實(shí)際情況,誤導運行人員采取錯誤的手段,造成嚴重的后果。相關(guān)學(xué)者針對具體問(wèn)題進(jìn)行有益探索和研究,
     ?。?-2]對磁翻板液位計磁開(kāi)關(guān)磁化干擾源進(jìn)行了研究,分析了磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作的原因,并提出了有效防范措施;柳麗榮、徐奇達、李德濤、許濤等
     ?。?-6]介紹了磁翻板液位計選購過(guò)程中的注意事項以及在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題,并相應地提出了處理方法;袁明等[7]進(jìn)行了磁翻板液位計現場(chǎng)校準方法探究;羅萬(wàn)里[8]將常見(jiàn)的液位測量?jì)x表進(jìn)行性?xún)r(jià)比較,探索出一種新型、優(yōu)良、價(jià)廉的液位測量?jì)x表的工作原理、技術(shù)參數和調校方法, 以上相關(guān)成果的研究也助推了磁翻板液位計改新應用和技術(shù)提升。本文分析了水電廠(chǎng)水輪發(fā)電機組軸承油槽油位磁翻板液位計造成磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作的原因,從選型、安裝、冗余設計和防干擾措施等方面進(jìn)行針對性改進(jìn)和研究。
      磁翻板液位計工作原理
      磁翻板液位計根據浮力原理和磁性耦合作用研制而成。側裝式液位計與油槽通過(guò)測法蘭相連接,這樣液位計中液位的變化與油槽內實(shí)際液位的變化相一致,隨著(zhù)液位的上升下降帶動(dòng)管內磁性鋼組件的浮子上升或下降,外部一側是磁翻板顯示部件,一半為紅色,一半為白色。當磁性浮子上升下降推動(dòng)安裝在頂部的磁翻柱轉動(dòng),從而將液位信號反映出來(lái)。磁性浮子的運動(dòng)同時(shí)也影響到液位計管壁上安裝的傳感器,傳感器通過(guò)采樣液位的變化并轉換為標準的電信號傳輸至監控系統。傳感器由干簧管和電阻組成,當磁性浮子位置變換后,磁場(chǎng)通過(guò)器壁帶動(dòng)傳感器內干簧管觸電吸合,干簧管吸合位置決定回路阻抗的大小,一般為 10mm 1 組,回路電阻大小正好與液位高低成正比,這樣置于傳感器外殼內的變送器將電阻信號轉換為標準電流信號,送至監控系統。為保證上送信號的及時(shí)性,根據需要在磁翻板液位計管壁上設置數個(gè)磁性開(kāi)關(guān)。當磁性浮子上升或下降通過(guò)這些磁性開(kāi)關(guān)所處位置時(shí),將觸發(fā)磁性開(kāi)關(guān)內部觸點(diǎn)動(dòng)作,以開(kāi)關(guān)量形式將報警信號傳輸至監控系統。磁翻板油位計構造見(jiàn)圖 1。
      磁翻板液位計
      存在問(wèn)題
      安裝不當
      磁翻板液位計安裝位置必須與地面垂直,磁性浮球位置主要受到自身重力和浮力影響。因此若磁翻板整體安裝位置傾斜,會(huì )造成浮球與管壁摩擦力增大,影響浮球正常上浮。另外,磁翻板液位計在安裝過(guò)程中由于自身整體重量較大的原因,側面與罐體連接的引流管受力較大,因此在量程較大(一般為 3m 以上)時(shí)必須在中間安裝輔助支撐裝置,用以減少引流管受力。若磁翻板液位計安裝不當,將導致磁性浮球卡澀不能準確反映出油槽實(shí)際液位,導致運行人員誤判油位情況,從而進(jìn)行錯誤的加油或排油工作。油位過(guò)高將導致機組運行時(shí)產(chǎn)生甩油,污染其他設備,油位過(guò)低則無(wú)法使軸瓦得到有效冷卻,瓦溫升高,嚴重導致機組燒瓦停機。
      在振動(dòng)大的環(huán)境內,引流管受力較大,在其與油槽焊接部位可能發(fā)生斷裂,油槽中的油將大量?jì)A瀉而出。這將威脅到軸瓦的正常運行,導致機組停運。
      量程選擇不當
      當機組運行時(shí)油槽中的油也將隨機組大軸旋轉,由于離心力的作用,靠近油槽壁的油位將會(huì )有顯著(zhù)升高的情況。此時(shí)量程較小且不滿(mǎn)足油槽油位,實(shí)際的磁翻板液位計顯示的液位將顯著(zhù)高于停機時(shí)的液位值。同時(shí)旋轉運動(dòng)的油液會(huì )沿機組大軸方向上下波動(dòng),迫使設置于此的磁性開(kāi)關(guān)被反復觸發(fā),上位機將出現信號刷屏,嚴重影響運行人員工作。提高磁翻板液位計位置雖然可以避免液位過(guò)高信號被觸發(fā),可又將使液位低和過(guò)低信號被觸發(fā)。
      量程過(guò)小的磁翻板液位計其有效距離較短,設置磁性開(kāi)關(guān)在磁翻板液位計管壁將會(huì )緊湊,后期磁性開(kāi)關(guān)位置的調整十分困難,磁性開(kāi)關(guān)可移動(dòng)位置有限,后期調整報警值不便。機組靜止油位與運行時(shí)油位示意圖見(jiàn)圖 2。
      磁翻板液位計
      未進(jìn)行冗余設置
      目前,水電廠(chǎng)均已實(shí)現自動(dòng)化和信息化,均要求信號上送及時(shí)準確,單套磁翻板液位計不能滿(mǎn)足無(wú)人值班要求。當僅有的 1 套磁翻板液位計發(fā)生故障,油槽液位情況將失去監控,監控系統有誤開(kāi)出風(fēng)險。消缺人員在處理故障時(shí)缺少參考對照,從而加大了故障處理的難度。同時(shí)機組運行中油槽油位可能存在局部的差異,單套磁翻板液位計不能全面及時(shí)反映油槽中油位的實(shí)際情況。
      磁場(chǎng)干擾
      將磁翻板液位計安裝在水電機組附近時(shí),一旦設備處于運行狀態(tài),電纜中會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng),使磁開(kāi)關(guān)受到影響,發(fā)生誤動(dòng)作現象。另外,由于目前水電站無(wú)人值班要求,均會(huì )在磁翻板上設置多個(gè)磁性開(kāi)關(guān),這些磁性開(kāi)關(guān)設置位置較近時(shí)會(huì )發(fā)生相互干擾,即磁浮子磁性較強,當觸發(fā) 1 個(gè)磁開(kāi)關(guān)動(dòng)作后,會(huì )連帶觸發(fā)相鄰的磁開(kāi)關(guān)動(dòng)作,報送錯誤的信號給監控系統。
      解決方法
      磁翻板液位計選擇合適
      以單機 25×104kW 的發(fā)電機為例,以其推力油槽尺寸選擇量程為 450mm(即磁翻板液位計法蘭口 1 與法蘭口 2 之間的中心距為 450mm)的磁翻板液位計 2 套。每個(gè)磁翻板液位計均應配備 1 個(gè)液位變送器將液位信號轉換為 4-20mA模擬量輸出至監控系統。設置 4 個(gè)磁性開(kāi)關(guān),分別定義為液位過(guò)高、液位高、液位低、液位過(guò)低。各磁性開(kāi)關(guān)之間距離合適。磁翻板液位計原理圖見(jiàn)圖
      磁翻板液位計
      安裝位置合理,工藝符合要求安裝時(shí)液位計必須垂直,以保證磁性浮子能夠在主導管內上下運動(dòng)自如,沒(méi)有卡澀。磁性浮子運動(dòng)能帶動(dòng)翻板正確翻轉,翻板不存在卡死或不動(dòng)現象。引流管焊接的工藝要求及焊縫內部質(zhì)量應符合 GB50236《現場(chǎng)設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規范》的規定。安裝位置遠離強磁電纜。
      往油槽中注油,當油位略高于磁翻板液位計實(shí)際零位時(shí)停止注油,并測量磁翻板液位變送器模擬量輸入略大于 4mA,用鋼卷尺測量油槽底部油位值,即為該液位計測點(diǎn)零點(diǎn)。繼續往油槽中注油,至磁翻板指示需校準的主刻度處,待油面穩定后測量磁翻板液位變送器模擬量輸出電流及油位值,故磁翻板液位計測量液位 = 油位值 - 液位計測點(diǎn)零點(diǎn)。根據報警定值將磁性開(kāi)關(guān)安裝到位,安裝液位高和液位過(guò)高磁性開(kāi)關(guān)前需從液位所處位置以下向上滑動(dòng)至液位以上,確保磁性開(kāi)關(guān)動(dòng)作復歸。必須保證液位低和過(guò)低磁性開(kāi)關(guān)均設置在上下法蘭之間,超出下法蘭設置將無(wú)法被觸發(fā)。另一套磁翻板液位計周向對稱(chēng)安裝在該套磁翻板液位計對側,2 套磁翻板液位計呈180°。單套磁翻板液位計安裝位置應盡量遠離油槽內筋板。
      設置冗余2 套磁翻板做與邏輯,當 2 套同時(shí)報液位過(guò)高/ 過(guò)低時(shí)判斷為液位異常,觸發(fā)監控系統報警信號。
      磁翻板液位計
      防干擾措施通常情況下,*磁體在工作時(shí)會(huì )產(chǎn)生靜磁場(chǎng),而磁翻板液位計中的浮子含有*磁鋼,當其處于運行狀態(tài)時(shí),會(huì )產(chǎn)生一定量的靜磁場(chǎng),會(huì )使磁開(kāi)關(guān)受到影響。因此,在制作靜磁屏蔽器時(shí),可將高磁導率的材料制成屏蔽罩,以起到磁場(chǎng)屏蔽效果。主要是因為磁場(chǎng)會(huì )產(chǎn)生閉合的環(huán)線(xiàn),在其范圍內會(huì )對物體造成影響。由于屏蔽罩的磁導率比空氣大,靜磁場(chǎng)會(huì )沿著(zhù)遮蔽罩通過(guò),從而改變磁場(chǎng)方向,使屏蔽罩內部的磁開(kāi)關(guān)不會(huì )受到靜磁場(chǎng)的影響而發(fā)生磁化現象,保證其正常運行。
      結語(yǔ)通過(guò)數據分析和檢修過(guò)程中發(fā)現的問(wèn)題,有針對性地對水電站水輪發(fā)電機組軸承油槽油位磁翻板液位計進(jìn)行方法改進(jìn)和技術(shù)提升,實(shí)現了磁翻板液位計的液位精準測量,保證了推力軸承的正常運行,大大減少了一般故障的發(fā)生,提高了機組的穩定運行效率。
      相信通過(guò)以上“磁翻板液位計應用在測量軸承油槽油位中遇到的問(wèn)題及解決方法”的全部容,能夠使大家有一個(gè)較為全面的認識,對選擇合適的液位計有所幫助。如有疑問(wèn),可以隨時(shí)聯(lián)系我們。

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