粗苯防爆液位計(jì)是一種在儲(chǔ)罐中應(yīng)用得非常廣泛的液位測(cè)量系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、維護(hù)方便、觀測(cè)直觀。即便如此，粗苯防爆液位計(jì)在使用中也要遵循相應(yīng)的操作和維護(hù)要求，否則也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題和故障，嚴(yán)重的甚至對(duì)整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備造成危害，本文所舉的例子是磁翻板應(yīng)用于潤(rùn)滑油貯罐中實(shí)際案例所作的分析，案例中所遇到的設(shè)備故障，以及一套整改的方法具有較為典型的指導(dǎo)意義，閱讀此文的用戶可以舉一反三，針對(duì)本公司的生產(chǎn)中相類似的問(wèn)題做相應(yīng)的解決。案例狀況說(shuō)明：杭鋼高線公司B潤(rùn)滑站的主要作用是向預(yù)精軋機(jī)組等設(shè)備提供潤(rùn)滑油，由美國(guó)摩根公司設(shè)計(jì)，配有氣壓貯油罐一套。這套設(shè)備中的液位檢測(cè)裝置曾多次出現(xiàn)故障，造成貯罐噴油、泄空和軋線停機(jī)等事故，嚴(yán)重危及設(shè)備的安全運(yùn)行，影響正常生產(chǎn)秩序。為此，我們對(duì)其進(jìn)行了分析和改進(jìn)。

一、 氣壓貯油罐系統(tǒng)概況和工作原理
潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，壓縮空氣將貯備的稀油壓出，維持向潤(rùn)滑對(duì)象供油，軋線相關(guān)設(shè)備按規(guī)定順序完成工作，直至停止運(yùn)行。該系統(tǒng)主要由壓力貯罐、空壓氣壓力控制裝置(壓力變送器LB／PS1、進(jìn)氣控制閥LB／EV2、增壓缸等)、貯罐油位檢測(cè)裝置(粗苯防爆液位計(jì)，干簧管式接近開(kāi)關(guān)LB／LVL4、LB／LVL5、LB／I vI 6)、進(jìn) }油控制閥LB／EV1、供油管壓力變送器LB／PS1、真空脫水器、泄壓安全閥等組成(見(jiàn)圖1)。

1．2 主要功能
B站潤(rùn)滑系統(tǒng)正常供油時(shí)，油閥(LB／LI．．S5)打開(kāi)，稀油被壓入貯罐。進(jìn)氣控制閥(LB／EV2)控制貯罐進(jìn)氣，稀油到達(dá)工作液位(油位標(biāo)尺的50％位置±200mm)時(shí)，保持貯罐內(nèi)氣壓與供油壓力平衡。
二、 粗苯防爆液位計(jì)檢測(cè)和控制功能
B潤(rùn)滑站氣壓貯油罐液位檢測(cè)，采用進(jìn)口粗苯防爆液位計(jì)和干簧管式接近開(kāi)關(guān)組件。浮筒跟隨液位上升，其內(nèi)部的磁鋼逐個(gè)對(duì)相應(yīng)磁翻板作用，磁翻板翻轉(zhuǎn)呈紅色顯示“有油位”。液位下降時(shí)，相應(yīng)磁翻板受反向作用翻轉(zhuǎn)呈白色顯示“空位”。三個(gè)干簧管式接近開(kāi)關(guān)分別安裝在控制液位(油位標(biāo)尺的2O％、5O％、100％)的磁翻板旁。干簧管式接近開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的磁翻板為“有油位”時(shí)，開(kāi)關(guān)閉合，反之開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。開(kāi)關(guān)信號(hào)經(jīng)PLC數(shù)字輸入模塊送至軋線計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)控制功能(摩根功能規(guī)格書(shū)E．C．$645X描述)。
2．1 起動(dòng)程序潤(rùn)滑系統(tǒng)油泵起動(dòng)30s內(nèi)油閥、氣閥關(guān)閉，等管路油壓達(dá)到正常，即30s后，油閥、氣閥才打開(kāi)。
2．2 油位低時(shí)控制程序
當(dāng)檢測(cè)到油位低*限位開(kāi)關(guān)信號(hào)(油位標(biāo)尺的20％處，LB／LVL6動(dòng)作)時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，氣閥在45s內(nèi)處在關(guān)閉狀態(tài)，使罐內(nèi)油位上升。油位低信號(hào)解除后，進(jìn)入正常工作油位控制程序。若45s后油位低信號(hào)仍然存在，則執(zhí)行油位低故障處理程序。
2．3 工作油位控制程序
當(dāng)油位在5O％處時(shí)，開(kāi)關(guān)LB／LVL5閉合，計(jì)時(shí)15s，若信號(hào)保持未變，則選通開(kāi)氣閥，使貯罐油位下降；相反順序關(guān)氣閥，使貯罐油位上升。循環(huán)工作油位控制在5O％位±200mm范圍內(nèi)。
2．4 油位高時(shí)控制程序
油位高*限位開(kāi)關(guān)LB／LVL4動(dòng)作(油位標(biāo)尺的8O％處)，45s后油位高信號(hào)解除，進(jìn)入正常工作油位控制程序。若油位高信號(hào)仍然存在，則執(zhí)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(shí)停止加熱出鋼。若由油位高引起，則軋線各機(jī)組按先后順序完成各自軋制工序，相關(guān)設(shè)備停車；若由油位低引起，則軋線切廢聯(lián)動(dòng)，相關(guān)設(shè)備按先后順序完成各自軋制工序后停車。
三、 故障原因分析
3．1 液位計(jì)構(gòu)造存在缺陷用人工進(jìn) F油試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)液位計(jì)指示的液位在O％-37％區(qū)間內(nèi)變化緩慢。如圖2所示，

持續(xù)向空貯罐加油至液位計(jì)指示值37％時(shí)，用時(shí)約15min。反之，排油液位計(jì)回零用時(shí)大于40min。在其它區(qū)域液位變化則快許多。通過(guò)對(duì)粗苯防爆液位計(jì)結(jié)構(gòu)分析，我們發(fā)現(xiàn)：圓柱體浮筒(~58mm×280mm)浮在0％ ～37％區(qū)間時(shí)，形同一個(gè)柱塞擋住了液位計(jì)簡(jiǎn)體下部的聯(lián)通管管口(見(jiàn)圖3，

液位計(jì)筒體內(nèi)徑d／~i0mm，標(biāo)尺長(zhǎng)750mm。750mm×20％=150mm，280÷750=37．3％)，液位計(jì)油位滯后于貯罐油位變化。液位計(jì)回油時(shí)，浮筒漂向管口，則阻尼作用更強(qiáng)了，低油位*限開(kāi)關(guān)LB／LVL6不能及時(shí)動(dòng)作和關(guān)閉氣閥LB／EV2是造成貯油罐泄空而計(jì)算機(jī)未執(zhí)行油位故障處理程序的原因。圖3 液位計(jì)故障剖析圖3．2 液位檢測(cè)開(kāi)關(guān)和控制程序干簧管式接近開(kāi)關(guān)本身依靠磁控開(kāi)或合，易受周圍磁場(chǎng)干擾產(chǎn)生誤動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)安裝位置一側(cè)與電纜橋架相鄰，而另一側(cè)常有行車電磁吸盤吊裝鋼卷作業(yè)。從工作油位控制邏輯過(guò)程可以看出(圖4)：盡管油位檢測(cè)開(kāi)關(guān)已通，每15s(t1=t2=15s)內(nèi)，只要存在一次脈沖干擾，開(kāi)氣閥電路回路將未被選通。反之亦然。因此，干簧管式接近開(kāi)關(guān)誤動(dòng)產(chǎn)生錯(cuò)誤控制，也是釀成事故的另一個(gè)原因。
四、 解決方案
4．1 改變測(cè)量方法
用差壓法檢測(cè)油位(△P=p•h)。在上、下聯(lián)通管處開(kāi)孔取壓，選用智能差壓變送器(*大測(cè)量范圍0～10kPa，耐壓力1．6 a，輸出DC 4～20mA，帶顯示表)檢測(cè)差壓。標(biāo)定時(shí)，取工作用油壓力0～750ram油柱(為保證p值不變)作為輸入，并使表頭指示為0％～100％(線性關(guān)系)即可。差壓變送器輸出信號(hào)接入現(xiàn)場(chǎng)PLC模塊箱PANAL20的模擬量輸入通道，與軋線計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)(見(jiàn)圖5)。


4．2 修改計(jì)算機(jī)程序
編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)畫(huà)面實(shí)時(shí)顯示油位(0％ ～100％)和油位高、低的報(bào)警功能。我們用差壓法測(cè)量貯罐油位，如圖6所示，開(kāi)氣閥時(shí)，油位回落較快；關(guān)氣閥時(shí)，油位上升緩慢(每小時(shí)7％)。可以將工作油位高位設(shè)在65％，油位從該點(diǎn)升至*限高位(80％)，用時(shí)估計(jì)為2h。工作油位低位在55％～60％處，預(yù)警時(shí)間將提前20s以上，工作控制油位整體提高也利于潤(rùn)滑設(shè)備的安全。因此，設(shè)定油位低于60％作為關(guān)閉氣閥條件，高于65％作為打開(kāi)氣閥條件，用雙位式調(diào)節(jié)法代替原來(lái)的延時(shí)選通位式調(diào)節(jié)，控制油位在一定范圍內(nèi)。保留了原有油位故障處理程序。
圖6 貯罐油位控制曲線圖

五、本文總結(jié)
對(duì)貯罐油位改用差壓法檢測(cè)后，測(cè)量值滯后性小(考慮到氣閥開(kāi)／cjj時(shí)的差壓波動(dòng)影響，可適當(dāng)增加阻尼，damp值取2～4s)。智能差壓變送器準(zhǔn)確度高(0．5級(jí)，粗苯防爆液位計(jì)1．5級(jí))，穩(wěn)定性好，調(diào)整靈活(用實(shí)際工作油進(jìn)行標(biāo)定，不需要專門測(cè)定油的密度p)，安裝也比較方便，可保留粗苯防爆液位計(jì)。計(jì)算機(jī)編程部分工作量也不大，實(shí)施該項(xiàng)目費(fèi)用在7 000元以內(nèi)。此方法可用于其他水箱和油箱等檢測(cè)、控制方式的改進(jìn)。