磁翻板液位计故障分析与处理

磁翻板液位计故障分析与处理

葛志刚 1 杨 娥 1 王小玲 2

1 长庆油田分公司第一采油厂王窑采油作业区，陕西 延安 717400 2 长庆油田第一采油厂坪桥采油作业区，陕西 延安 717408

摘要：随着油田数字建设不断完善，数字化应用程度提升到前所未有的高度，数字化设备的应用，不但大大减低一线员工劳动强度，而且在安全预警等方面给员工极大的帮助。但随着数字设备投用时间的增加，也暴露出一些设备故障与弊端，尤其是磁翻板液位计冬季故障率较高，磁翻板液位计会出现浮球卡死、现场数据与平台不一致、乱磁、浮球损坏等，本文介绍了磁翻板液位计的结构及工作原理，重点分析磁翻板液位计故障原因分析及现场处理办法，希望对现场操作人员有所帮助。

关键词：磁翻板液位计；浮球；故障分析与处理

引言

磁翻板液位计作为一款实时显示液位的测量仪表，广泛应用于电力、石油、化工、冶金、环保、船舶、建筑、食品等行业的液位测量。磁翻板液位计比传统浮球式液位计相比，它具有结构简单、安装方便及维修简单、显示清晰、测量范围较大、可靠性强、使用寿命长、读数直观具有远传功能能够实现站控平台控制，减少员工劳动强度。

一、磁翻板液位计结构及工作原理

1、磁翻板液位计结构：

指示器：也称做显示面板，指示器起着就地显示的作用，方便远距离观察液位的实际情况，指示器一般与浮筒捆绑在一起，方便安装。

磁浮子：磁浮子位于浮筒里面，与被测液体直接接触，当被测容器中的液位升降时，磁浮子也随之升降，从而指示当前的液位。磁浮子根据不同的液体密度有不同的选择，同时根据不同的液体酸碱性有不同的材质选择。

浮筒（主导管）：浮筒通过过程连接与被测容器连接在一起，从而形成连通器，实现液位的测量，浮筒的材质根据不同的液体性质有不同的选择，例如不锈钢304、316L、内衬、PVC等等。

连接法兰：连接法兰是浮筒与被测容器之间的连接小管上的紧固件，两个连接法兰之间的距离为磁翻板液位计的测量量程。

远传变送器：在磁翻板液位计主体的基础上增加了远传功能，它是通过干簧管液位变送器来实现的，变送器的外保护管捆绑在液位计主浮筒管的外壁上，与磁性浮子处于相同的磁系统中。

排污阀：排污阀是浮筒下面的配件，当磁翻板液位计需要清洗或调试时，能够起到关键作用。

2、磁翻板液位计工作原理：

磁翻板液位计是基于连通器和磁性耦合原理实现液位实时测量（如图2）。当被测容器中的液位升降时，浮筒内的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁性耦合驱动浮筒外部的磁性翻片翻转180°（如图2），翻片两面分别涂有不同的颜色（通常为红色和白色），以指示液位的位置。一般地，当容器内液位上升时，翻片由白色转变为红色，当容器内液位下降时，翻片由红色转变为白色，指示器的红白交界处即为容器内液位的实际高度，从而实现液位的准确测量。

二、磁翻板液位计常见故障分析与处理方法

1、磁翻板液位计浮球卡死故障

站控平台与现场始终显示同一个液位数字不变，现场就地指示翻旗也始终稳定在同一高度出现这种现象主要原因（1）冬季未及时开电伴热或电伴热损坏。（2）容器内盘管换热效果差，盘管结垢等原因，造成容器内油水混合物温度过低凝结容器与液位计不能形成有效不连通。（3）容器液位计出口至磁翻板液位计浮筒之间管线不连通不好有杂质堵塞或温度低凝结。（4）油水混合液中固体杂质随物流和浮子强磁场的作用，逐渐在密闭管道中凝结、吸附，导致浮子卡死，使现场液位测量出现死值，无法进行液位检测。（5）液位计安装时未按要求安装倾斜角度过大，造成磁浮子卡死无法上下运动。（6）磁浮子长期油水混合液中出现焊口腐蚀穿孔或磁浮子在运输过程中出现磕碰导致磁浮子变形，磁浮子因使用时间过长或者在高温下长期使用出现退磁现象，而无法正常使用。解决的方法是（1）进入冬季前检查电伴热是否能正常工作，伴热效果能否达到要求。（2）优化站内工艺流程，将站内一次温油，改为二次温油，容器盘管结垢及时更换盘管。（3）将液位计上控制阀关闭，开排污阀反复冲洗，增大连通管线直径。（4）严格按照操作规程定期清洗磁浮子液位计浮筒和浮子，确保浮筒内壁和浮子清洁，无污垢沉淀，防止出现“浮子卡死”。（5）安装时严格安装安装手册进行且液位计主体安装角度小于87度。（6）定期检查磁浮子，如有腐蚀穿孔或变形及时更换磁浮子。

2、站控平台显示与现场液位不一致问题

（1）故障原因是远传模块是通过干簧管吸合产生电阻值转换为数字信号，干簧管与显示器都是固定在主导管上，干簧管与显示器在安装时高度不一致就会造成站控平台与现场显示器读数不一致问题。解决方法是卸松固定干簧管卡子上下调整干簧管高度使其与现场显示器读数一致位置。

（2）故障原因是显示器部分磁翻柱失磁、显示器磁翻柱内进入泥沙卡造成磁翻柱不能转动。解决方法是更换部分磁翻柱或清理显示器内泥沙并做好密封措施。

3、远传系统故障或传感器故障

（1）现场显示正常，但站控平台始终显示高液位。出现这种现象的原因通常是变送器内的电阻脱焊引起断路，使仪表始终显示高液位。解决的方法是拆开变送器，查找到脱焊的电阻并焊牢。

（2）现场指示正常，但站控平台显示总是在某个液位呈跳跃显示。出现这种现象的原因通常是由于该液位对应处的干簧管损坏，在浮子经过时干簧管不能吸合，或者干簧管虚焊。解决的方法是拆下液位变送器，找到损坏的干簧管并进行更换。

（3）站控平台液位显示始终在一个数字不变。出现这种现象的原因是该液位对应的干簧管损坏，干簧管触点始终处于吸合状态。解决的方法是拆下液位变送器，查找到损坏的干簧管并更换之。

（4）站控平台液位显示不稳定，信号有干扰，出现这种现象的原因通常是信号电缆质量差，或信号电缆未按要求敷设，或信号电缆屏蔽层没有牢靠接地，或接地电阻不满足要求。解决的方法是使用优质的信号电缆，按规范敷设电缆，并使电缆屏蔽层可靠接地。

4、磁翻板液位计会出现乱磁现象

（1）磁浮子液位计长时间使用后，磁钢的性能出现不稳定现象，甚至导致部分浮子的磁钢和指示器的部分小磁钢的磁性减弱或消失，失去磁钢之间相互的磁耦合作用，无法带动指示器的小磁钢翻转，从而产生指示器磁钢红白紊乱的情况，即“乱磁”现象，这是磁浮子液位计产生乱磁现象的原因之一。 当出现由于部分磁钢磁性减弱或消失而导致的“乱磁”现象时。解决方法是对现场液位计更换磁柱、维修或校正。

（2）油水气混合液体进入容器内后由于混合液中混杂许多大小不等的气泡，造成指示器的“乱磁”现象，无法监控液位。当液位计出现由于气阻导致的“乱磁”现象时，解决方法是排空气体，再用磁棒等磁性物体进行现场校正，以恢复现场液位的监控。

三、磁翻板液位计改进建议

1、磁翻板液位计显示器上安装为透明塑料板，长期在室外运行后存在发黄清晰度明显下降，员工现场查看液位时看不清楚。显示器密封较差磁柱与塑料板之间会进泥沙。建议更换成玻璃材质，加强密封处理。

2、容器连接液位计管线为DN50或DN65，而磁翻板液位计进出口管径为DN20，在安装过程中需加装变径及控制闸门，如果伴热效果差，就会造成假液位。建议厂家增大液位计进入口管径。

3、磁翻板液位计均安装在站内，要求对防火、防爆要求极高，用电伴热带进行加温容易出现短路着火事故。建议厂家设计上能否增加套管用站内热水循环进行伴热，提高油气场所安全性。

结束语

总而言之，磁翻板液位计在油田应用较为广泛一种计量器具，它具有结构简单，安装方便，精度较高，测量范围较大，读数直观具有远传功能能够与数字化站控系统结合实现输油泵减远程启停等功能，减少员工劳动强度，提高了数字化油田的生产率。但运行中存在的问题也希望能够得到生产厂家及相关部门的重视能够不断改进产品质量与现场相适应。

参考文献：

[1]李希文.关于磁翻板液位计失效的分析[J].科学咨询（科技·管理），2017（07）：57-58.

[2]冯建，赵辉，刘伟文，张永杰，陶若杰. 磁致伸缩位移传感器电路系统的设计[J]. 电子测量技术，2010，33（1）：11-13，28.