運用磁翻板液位計對儲油罐進行差壓法檢測

    摘要:介紹杭鋼高線B潤滑站氣壓貯油管系統液位檢測控制裝五。通過時運行中的故障分析.提出了可行的改進方案。

 

    杭鋼高線公司B潤滑站的主要作用是向預枯軋機組等設備提供潤滑油，由美國摩根公司設計，配有氣壓貯油罐一套。這套設備中的液位檢測裝置曾多次出現故障，造成貯罐噴油、泄空和軋線停機等事故，嚴重危及設備的安全運行，影響正常生產秩序。為此.我們對其進行了分析和改進。

 

 

    1  氣壓貯油罐系統概況和工作原理

    1.1 系統結構

    該系統主要由壓力貯罐、空壓氣壓力控制裝置(壓力變送器1.B/PSI、進氣控制閥LI3/EV2、增壓缸等)、貯罐油位檢測裝置(磁翻板液位計，干簧管式接近開關LB/-VIA. LB/LVL.S , LB/I.V Lb) ,進川卜油控制閥LB/EVI、供油管壓力變送器LB/PS1,真空脫水器、泄壓安全閥等組成(見圖1)0

 

 

    1.2主要功能

    B站潤滑系統正常供油時.油閥(LB/LL S5)打開，稀油被壓人貯罐。進氣控制閥(LB/EV2)控制貯罐進氣，稀油到達工作液位(油位標尺的50%位置士200nuik)時，保持貯罐內氣壓與供油壓力平衡。

 

    板液位計和干簧管式接近開關組件。浮筒跟隨液位上升，其內部的磁鋼逐個對相應磁翻板作用，磁翻板翻轉呈紅色顯示‘.有油位”。液位下降時，相應磁翻板受反向作用翻轉呈白色顯示“空位”。三個干簧管式接近開關分別安裝在控制液位(油位標尺的210%,50%,100%)的磁翻板旁。干簧管式接近開關對應的磁翻板為’‘有油位”時，開關閉合，反之開關斷開。開關信號經P1一數字輸人模塊送至軋線計算機，實現控制功能(摩根功能規格書ECS645X描述)。

 

    2.1起動程序

    潤滑系統油泵起動30s內油閥、氣閥關閉，等管路油壓達到正常，即30.-后，油閥氣閥才打開。

 

    2.2油位低時控制程序

    當檢測到油位低極限位開關信號(油位標尺的20%處，LB/LVL6動作)時，開始計時，氣閥在45s內處在關閉狀態，使罐內油位上升。油位低信號解除后，進人正常1作油位控制程序。若45;后油位低信號仍然存在.則執行油位低故障處理程序

 

    2.3工作油位控制程序

    當油位在50%處時，開關LI3/LVL5閉合，計時15s,若信號保持未變，則選通開氣閥，使貯罐油位下降;相反順序關氣閥，使貯罐油位上升。循環工作油位控制在50%位1 200mm范圍內。

 

    2.4油位局時控制程序

    油位高極限位開關LB/LVL4動作(油位標尺的80%處),45。后油位.島信號解除，進人正常工作油位控制程序。若油位高信號仍然存在，則執行油位高故障處理程序。

 

    2.5油位故障處理程序

    油位故障時停止加熱出鋼。若由油位高引起，則}L線各機組按先后順序完成各自軋制工序，相關設備停車;若由油位低引起，則軋線切廢聯動，相關設備按先后順序完成各自軋制工序后停車。

 

    3故障原因分析

    3.1液位計構造存在缺陷

    用人工進/#卜油試驗時，發現液位計指示的液位在0% -37%區間內變化緩慢。如圖2所示，持續向空貯罐加油至液位計指示值37%時，用時約15min。反之，排油液位計回零用時大于40min.在其它區域液位變化則快許多。通過對磁翻板液位計結構分析，我們發現:圓柱體浮筒(iP58mm X280mm)浮在0%一37%區間時，形同一個柱塞擋住了液位計筒體下部的聯通管管口(見圖3，液位計筒體內徑(D60mm，標尺長750mm, 750mm X 20 %= 150mm,280=750=37.3%),液位計油位滯后于貯罐油位變化。液位計回油時，浮筒漂向管口，則阻尼作用更強了，低油位極限開關LB/LVL6不能及時動作和關閉氣閥LB/EV2是造成貯油罐泄空而討一算機未執行油位故障處理程序的原因。

 

 

    3.2液位檢測開關和控制程序

    干簧管式接近開關本身依靠磁控開或合，易受周圍磁場干擾產生誤動。現場液位計安裝位置一側與電纜橋架相鄰，而另一側常有行車電磁吸盤吊裝鋼卷作業。從工作油位控制邏輯過程可以看出(圖4):盡管油位檢測開關已通，每]5s( t, = tz =15.)內，只要存在一次脈沖干擾，開氣閥電路回路將未被選通。反之亦然。因此，干簧管式接近開關誤動產生錯誤控制，也是釀成事故的另一個原因。

 

    4  解決方案

    4.1  改變測zui方法

    用差壓法檢測油位(AP= p"h)。在上、下聯通管處開孔取壓，選用智能差壓變送器(zui大測量圍0-- IOkPa,耐壓力1.6MPa,輸出DC 4一2OmA,帶顯示表)檢測差壓。標定時，取工作用油壓力0一750mm油柱(為保證p值不變)作為輸入，并使表頭指示為0%一100%(線性關系)即可。差壓變送器輸出信號接人現場PLC模塊箱PANAL20的模擬量輸人通道，與軋線計算機聯網(見圖5)0

 

 

 

    4.2  修改計算機程序

    編程實現計算機畫面實時顯示油位((0%一100%)和油位高、低的報警功能。我們用差壓法測量貯罐油位，如圖6所示，開氣閥時，油位回落較快;關氣閥時，油位上升緩慢(每小時7%)。可以將工作油位高位設在65%，油位從該點升至極限高位(80%)，用時估計為2h。工作油位低位在55%一60%處，預苦時間將提前20s以上，工作控制油位整體提高也利于潤滑設備的安全。因此，設定油位低于60%作為關閉氣閥條件，高于65%作為打開氣閥條件，用雙位式調節法代替原來的延時選通位式調節，控制油位在一定范圍內。保留了原有油位故障處理程序。

 

 

 

     5  結語

    對貯罐油位改用差壓法檢測后，測量值滯后性小(考慮到氣閥開IM時的差壓波動影響，可適當增加阻尼，damp值取2一4s),智能差壓變送器準確度高(0.5級，磁翻板液位計1.5級)，穩定性好，調整靈活(用實際工作油進行標定，不需要專門測定油的密度p)，安裝也比較方便，可保留磁翻板液位計。計算機編程部分工作量也不大，實施該項目費用在7000元以內。此方法可用于其他水箱和油箱等檢測、控制方式的改進。