ENRAF 854 XTG 伺服液位计的应用及故障分析

熊伟（中国石化销售有限公司华中分公司，湖北武汉430000）

0 引言

伺服液位计在石油化工企业使用较为广泛，我们经常需要对液位进行监视和调节，随时掌握储罐内被测物的状态，持续对生产过程进行监视与控制，使被测物的参数保持在合理的范围内。伺服液位计作为一种高级替代产品来取代机械浮子式钢带液位计，以及其他经济型液位测量仪表。这种仪表采用先进的伺服测量技术，具有测量精度高、可靠性强、稳定性好等特点。我公司常用的液位计为ENRAF 854XTG伺服液位计，其测量精度可达到≤±1mm，灵敏度≤±0.1mm，利用Enraf 便携式终端PET，我们还可以通过红外线接口在现场对仪表进行调试和操作。

1 ENRAF 854XTG伺服液位计的结构特点

854 XTG 伺服液位属于接触式浮子液位计，由线鼓室、接线室和电气室三个独立且相互隔离的腔体组成，线鼓室与测量介质直接接触，线鼓罩将电气部分与线鼓完全隔开，从而完全易燃、易爆的被测介质。线鼓与伺服电机的传动采用了磁耦合来实现间接连接，这种结构不仅保证了介质液位的精确测量，而且达到了很好的隔爆安全性。线鼓室由浮子、钢丝和测量磁鼓组成，浮子由测量磁鼓上缠绕的结实柔软的钢丝悬挂，与测量介质直接接触，属于测量机构。电气室由底板和不同功能的功能板组成，底板上的插槽分别对应XPU 通讯处理板、SPU 伺服处理板、HCU功能板、GPS电源板。

2 ENRAF 854XTG伺服液位计故障分析及处理

2.1 工艺操作人员反映205罐无温度显示

2.1.1 故障分析

现场用便携式终端PET 连接液位计红外接口，输入EM 显示代码为2411，温度板正常代码应为2400，由于伺服液位计液位、温度和密度信号是通过通讯整体传输，现只有温度无显示，故可排除XPU通讯处理板故障因素，由此可判断温度板功能异常造成无温度显示，分析故障原因可能由以下几点可能造成：

（1）供电和信号由HCU板两路端子连接至接线室的3、4端子，再连接至VITO762温度板的1、2端子，如果这六个端子存在虚接或脱开，则温度板无法工作。

（2）HCU 板如损坏造成两路端子无电压，也会造成温度板无法工作，遇到此故障，可不必更换昂贵的HCU 板（购买价格为2、3 万元），只需在接线室内，将3、4 端子接线并入压力变送器的1、2端子即可。

（3）VITO762温度板损坏，造成无温度显示。

（4）VITO762温度板的9点温度计接线脱落。

2.1.2 故障处理

检查VITO762 温度板上接线端子，均牢固无脱落现象，用万用表测量VITO762 温度板的1、2 端子，电压为16.2V，电压正常，可判断HCU板正常，HCU板至温度板之间各接线端子无断路现象，故障原因为VITO762 温度板损坏，更换新板后温度显示正常。

虽然排除了故障，但是通过平时记录的维修总结，统计出武汉库和大庄库已发生数起温度板损坏故障，VITO 762 单价2万元，为了节约维修成本，做了进一步分析，可能的原因有两条：（1）、罐顶的环境温度超过规定的-40～+65 度的环境温度。夏季最炎热时连续几日到罐顶测量环境温度，最高温度均未超过正常值。（2）、接线盒内进水引起温度板损坏。仔细观察以前换下的旧板，发现有的温度板上有水渍和锈蚀，虽然接线盒盖内密封圈完好，但考虑到武汉夏季闷热潮湿，仍有可能从接线盒进线口处渗入水汽，尤其是9点温度计进线处。经过定制加装防水格兰头，并在接线盒内进线口处涂抹中性玻璃胶后，武汉库和大庄库共34台伺服液位计使用效果理想。

2.2 工艺操作人员反映201罐作业过程中，在5.2m左右液位计经常指示不变。

2.2.1 故障分析

使用便携式终端PET 输入命令，让浮子上下运动，在该点处出现卡阻现象，根据工作原理，测量浮子所受重力（G）和浮力（f）之合力，即测量钢丝上的张力（F)。如果浮子在动作时受到额外的阻力，达到了力平衡，会使伺服电机停止转动，认为该点就是浮子找到的介质液位。按照原理分析，故障原因可能为以下几点：

（1）导向管不垂直，导致该点处导向管内壁与浮子间距过小，造成浮子动作时卡阻。

（2）导向管里有焊渣；或者导向管在开孔时没有使用钻头，造成孔壁处有毛刺。

（3）浮子上堆积的污垢让截面积增大，该点处导向管内壁间距过小，造成卡阻现象。

2.2.2 故障处理

使用便携式终端PET输入命令，测量磁鼓最大的不平衡度(BU-BV).，如果不平衡度较大时，就要检查磁鼓表面是否沾有污染物。该液位计最大不平衡度小于3克，浮子较为清洁。故障原因应为导向管内壁有毛刺；或者安装施工质量不好，导致内壁与浮子间隙过小。解决办法有三个：（1）将表头换一个方向重新安装。（2）把磁鼓上的钢丝剪掉一段，让浮子在动作的过程中水平位移发生一定的变化。（3）该液位计浮子直径为110mm，现在更换为90mm 或者45mm 的浮子，这样可以增大导向管和浮子的间隙，避免卡阻现象的发生。在实际处理故障中，推荐用第三种方法，可以更好的解决故障，避免再次发生。

3 ENRAF 854XTG伺服液位计安装及注意事项

854 XTG伺服液位计性能稳定、可靠性好，如果能严格按照安装要求施工，基本可以做到无故障免维护，综合使用过程中发生的故障，认真分析后，我们发现大部分是由于安装方面的原因，所以安装的施工质量是仪表是否好用的关键。伺服液位计的过程连接为2”法兰连接，罐上过程连接通常是用8”法兰将导向管与伺服液位计连接。安装液位计的法兰必须尽可能水平，水平度应好于0.5度，否则可能造成测量误差。

3.1 导向管的制作要求

成品油罐区一般采用内浮顶罐，浮盘存在位移的可能性，为保护浮子和钢丝不受影响，我们应采用导向管保护。导向管的制作过程中如果倾斜或者有毛刺，将会导致浮子在运行过程中和管壁接触，影响液位的测量精度，所以导向管有如下制作要求：

（1）导向管必须竖直，偏心度不超过3mm，否则液位计可能无法正常工作。

（2）导向管必须笔直，如果用多节钢管焊接组成，则不能存在变径或者弯曲，焊接必须使用套焊。整个导向管在罐底的投影必须是与管径一致且无变形的正圆。

（3）导向管通常选用200 到250mm 的管径，每隔300mm 开孔，孔径为25mm，导向管内部必须光滑没有毛刺，焊缝必须清理干净，开孔后必须将毛刺清除干净。

（4）导向管的底部应安装喇叭口，当液位计浮子测量水位后，喇叭口可以让浮子更容易回到导向管里。

3.2 854XTG伺服液位计安装的电气要求

安装前应检查电压与854 XTG 伺服液位计所需电压是否一致，854 XTG 伺服液位计的电源电压为交流220V，应选择1～1.5 平方毫米的线路，电压变化的允许范围为+10%到-20%，电源功率25VA。接线室进线口使用四分之三NPT 电缆密封，我们在日常预防性维护中会在进线口用中性玻璃胶涂抹，增加接线室的防水密封性。对于接地我们要求将854 XTG 的接地连接到参考地，通常为罐体本身。接地时应使用铜质跨接片跨接在法兰上，并用接地线连接至854 XTG 外壳上的接地端子，接地线选用4平方毫米的铜质单芯或者多芯导线。854 XTG的通讯线必须使用1 到2 平方毫米的双绞屏蔽电缆，达到较好的抗干扰性。

4 ENRAF 854XTG伺服液位计维护使用要点

（1）定期检查仪表是否保持外观清洁无腐蚀，仪表接地是否完好。

（2）遇到连续暴雨天气，应在天晴后抽检液位计的接线盒内防水防潮是否完好。

（3）定期用TG自检功能测试液位计是否工作正常，TG操作后浮子会提升75mm，然后再落到液面上，和测试前测量的液位相差应在±0.1mm内。如果重复性的情况不好就需要更换磁鼓的轴承。

（4）定期测试磁鼓的不平衡度，磁鼓的最大不平衡度应该小于3克，当不平衡度较大时，首先检查磁鼓表面是否有污垢，如果清理后还是大于3克，就需要更换轴承。

（5）在清理储罐作业前，必须将浮子提到标定口内，再切断液位计供电，避免损坏液位计元件。

5 结语

ENRAF 854XTG 伺服液位计是先进的智能仪表，功能强大，可靠性高。在测量使用时，只要选型与安装正确，投用后基本上是免维护的，使用过程中定期进行检查保养，处理故障时严禁敲击液位计表头，确保仪表完好运行。