(中国石油宁夏石化公司,宁夏银川 750026)
摘 要:斯贝克2000N压力检定装置在设备试运行期间造成了仪表膜盒、弹簧管等原件变形损坏,同时也造成了标准器压力模块的损坏。通过原因分析并提出了相应的解决对策,从根本上消除了0.05级压力检定装置超压过载现象,为公司提质增效和仪表的准确测量奠定了坚实基础。
关键词:压力;超压;故障;检定
1.概述
压力类仪器是工业生产中的重要工艺参数之一,在工业生产中具有特殊的地位。如果测量不准,不仅会影响生产效率,降低产品质量,甚至还会造成严重的安全事故,那么确保检定装置和标准器的精度及稳定性就显得尤为重要。宁夏石化公司0.05级检定装置的标准器,使用斯贝克2000N压力智能校验台作为配套设备,于2019年筹备建标。2020年在设备试运行期间使用斯贝克2000N压力检定装置对仪表进行检定校准,期间造成了仪表膜盒、弹簧管等原件变形损坏,同时也造成了标准器压力模块的损坏。通过查阅压力类仪器仪表检定台账,发现2020年设备试运行期间出现过由于超压过载导致仪表损坏,并且5块损坏的压力仪表量程范围均为4MPa以内的正压表,那么超压过载现象可能是由气压检定系统引起的。通过现状调查可知在使用检定装置气压单元(0~4)MPa过程中存在超压过载现象,超压率达9.01%,超压过载导致仪表不合格率达0.44%,正是因为超压过载的原因才导致仪表和标准器的损坏,延误了仪表的安装使用,影响了新建计量标准的审核,同时给公司造成利益损失。为了确保仪表测量的精度,保证量值准确可靠,确保标准顺利通过建标考核,对超压过载情况进行了原因分析和处理,消除了消除了0.05级压力检定装置超压过载现象。
表1 2020年压力类仪表损坏统计表(超压过载)
分类 量程 数量 原因
0~0.1MPa 3 超压过载导致
普通压力表 0~0.16MPa 1 传感器损坏(弹簧管变形、扇形齿轮损坏)
0~0.25MPa 1 传感器损坏(弹簧管变形、扇形齿轮损坏)
精密压力表 0~0.1MPa 1 传感器损坏(弹簧管变形、扇形齿轮损坏)
压力变送器 0~25kPa 1 传感器损坏(膜盒损坏)
通过查阅压力类仪器仪表检定台账,发现2020年设备试运行期间由于超压过载导致仪表损坏,并且5块损坏的压力仪表量程范围均为4MPa以内的正压表,
表2 0.05级压力检定装置超压过载统计表
月 份 检定表数 超压过载次数 超压过载率
1月 98 9 9.18%
2月 105 8 7.61%
3月 118 11 9.32%
4月 78 8 10.25%
5月 70 8 11.42%
6月 60 7 9.18%
7月 124 11 8.87%
8月 82 8 9.75%
9月 63 6 9.52%
10月 51 4 7.83%
11月156 12 7.59%
12月122 10 8.06%
合 计 1127 102 9.01%
依据统计2020年使用斯贝克压力检定装置共出现超压过载情况102次,均发生在使用气压系统的过程中。通过现状调查可知在使用检定装置气压单元(0~4MPa)过程中存在超压过载显现是不可否认的,超压率达9.01%,超压过载导致仪表不合格率达0.44%,正是因为超压过载的原因才导致仪表和标准器损坏。
2 原因分析
2.1 气压系统故障
对斯贝克2000N气压系统在线操作,确认各环节符合设计原理。压缩机、过滤器、压力开关等设备运行正常,无漏气、卡涩情况出现。气压系统工作正常。
2.2 调压阀故障
依据《斯贝克2000N智能压力校验台操作规程》,在检定0~0.9MPa范围内的压力仪表时,调压阀必须关闭。因为增压装置是1:10的放大比例,如果调压阀未关闭或者因故障漏气,在打开截止阀的同时,调压阀推动增压装置,被检表和标准器所承受的压力是远大于0.9MPa,极容易造成超压过载导致仪表损坏。
2.3 辅助设备选用不当
确认导压连接管、过滤器、转换接头的配备SPMK2000-2气体连接管 SPMK2000-3高压气体连接管、SPMK2000-1万能仪表转换接头、SPMK2000-5气液过滤器 通过查阅说明书及实验室确认,0.05级压力检定装置使用的连接管、接头等辅助设备配备齐全且符合要求。
2.4 微压回路控制缺陷
查阅设备说明书及仪器仪表仪表故障统计表确认调压阀故障对超压过载的影响。小组成员依据《SPMK2000N智能压力校验台操作规程》进行现场操作,依据针阀原理和实际情况探究微压回路的可控程度。班组每位成员使用2000N校验台气压系统检定一块量程为0.4MPa精度1.6的一般压力表。依据规程进行五点校验,每位成员操作10次,统计使用截止阀(针阀)的控压情况。虽然检定点过压情况并不代表被检表和标准器超压过载,但这中间存在着超压过载的情况。依据统计图表:140次检定共出现超压过载情况8次,占比5.7%小组成员依据《SPMK2000N智能压力校验台操作规程》进行现场操作,探究阀门的可控程度。由于针阀长窄流道可产生较大摩擦力,这就意味着由于微小调节常会产生较大过流面积变化,所以微压控制是非常困难的。因此,需反复练习和掌握微调手感。
2.5 检定规程不具备、实验环境不符合
通过查阅班组使用的压力类仪表检定规程,包括JJG544-2011《压力控制器检定规程》、JJG882-2015《压力变送器检定规程》、JJG52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》、JJG49-2013《弹性元件式精密压力表和真空表检定规程 》,均现行有效且严格按照部门规定受控管理(编号且加盖受控章)。由于国家法定的检定规程涉及范围广、检定项目多,为了更加高效合理的开展工作,部门和班组编写了相应的操作规范。班组全员通过现行有效的四项检定规程的学习和考核,均取得检定员资质,相应的操作规范也经过培训学习。
通过查阅《斯贝克2000N设备说明书》及《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》,要求实验室环境温度应保持在(20±2)℃,相对湿度≤65%RH。通过检查实验室温湿度计和登记记录,确认压力检测室的温湿度满足规定要求。小组成员通过查阅说明书及相关规程,要求实验室环境清洁干燥无腐蚀气体、为设备提供220V交流电源、设备接地且接地电阻小于50Ω。在公司和部门的帮助下,2020年对计量检定实验室进行了装修和设备升级,从电路改造、墙面粉刷、空调及加湿器安装等。符合实验室环境的相关要求,也顺利通过了两项新建标准的审核。
3.1 气压系统增加调压阀。
在止逆阀前端增加一道精密调压阀对0~0.9MPa范围内的仪表控压调节。满足调压阀最大耐压值1MPa,截止阀只用切断气源的作用。使用RSB精密调压阀控压稳定,便于操作。
3.2 制作超压过载保护器
其作用适用于温度、压力、液位、流量等信号的显示及处理。采用单片机微处理的方式与继电器配合使用,将仪表反馈的模拟型号转化为开关量信号来实现报警及联锁。原理是将设定报警值与所采集压力信号的电流值进行比较做出反应,通过控制继电器和电磁阀达到自动泄压的目的。
通过修旧利费利用上述的仪表配件及管线进行连接搭建,经过测试在设定点泄压灵敏,无卡涩、漏气现象出现,超压保护功能得以实现。为了便于使用、维护及搬运,小组成员在废旧仪表箱上开孔,将各配件合理安装固定,通讯及供电线路打印线号,外部操作及显示部分张贴标识,超压过载保护器制作完毕。因此,在使用超压保护器后超压过载的症结已经消除。2021年7月-12月在检定的492块表均未出现损坏。计量部于2021年9月26日接受了银川市质监局和自治区计量院关于0.05及新建压力检定装置的现场考核。顺利通过审核并于10月20日和12月6日取得标准考核证书及专项计量授权证书。
4 结束语:
为了便于超压保护器的使用及维护,对于0.05级压力检定装置超压过载,集思广益,通过不断探索和改进,编写了《超压过载保护器使用及维护手册》,以便于便于排查保护器出现的问题,绘制了超压过载保护器内部线路图及接线端子图。0.05级压力检定装置超压过载的问题得到了解决,检定装置顺利通过建标考核,保证标准器和被检表在检定校准过程中不受损,为公司提质增效和仪表的准确测量奠定基础。