超声波液位计检维修作业指导书.pdf
1 1 总则总则超声波液位计检维修作业指导书超声波液位计检维修作业指导书1.11.1 编写目的编写目的1.1.1 为规范北海炼化电仪中心对于超声波液位计的日常维护和大修检修作业行为。1.1.2 为有利于检修方提高检维修工作效率， 确保检维修工作质量，避免检维修作业中的错误与失误，强化维修人员的故障处理能力，提供完善、标准、规范的检修作业程序。1.1.3 为有利于检修资料归档。1.21.2 适用人员适用人员本作业指导书为所有北海炼化电仪中心仪表作业人员所共同遵守的质量保证程序。2 2 适用范围适用范围适用于中国石化北海炼化有限责任公司对超声波液位计的日常维护、 故障处理、检修等作业。3 3 人员要求及职责分工人员要求及职责分工3.13.1 作业人员职责作业人员职责3.1.1 日常作业人员职责对本人所辖设备的健康运行、稳定运行负责，保证管辖设备的日常维护工作，保证管辖设备的故障及时消除。3.1.2 监护人员职责监护人应是具有相关工作经验，熟悉设备情况和相关规定的人员， 监护人必须清楚工作的内容、目的和要求，以及可能需要采取的安全措施情况。3.1.3 作业质量验收人职责保证质量监督的有效工作，负责质量事故的处理,建立质量保证体系。3.23.2 作业人员要求作业人员要求必须是持有北海炼化有限责任公司仪表工种上岗证的职工或得到北海炼化有限责任公司认可的有相关资质的维保单位，同一项工作的参加人员不少于两人，1监护人员不少于一人。4 4 工器具及备件材料准备及要求工器具及备件材料准备及要求4.14.1 检修所需测量用具准备检修所需测量用具准备序号序号1234.24.2 检修所需工器具准备检修所需工器具准备序号序号1234567891011124.34.3 检修所需参考图纸资料检修所需参考图纸资料序序号号1234.44.4 工作所需备品配件准备工作所需备品配件准备序号序号1名称名称超声波液位计工具名称工具名称万用表信号发生器375、475 通讯器数量数量111工具名称工具名称螺丝刀螺丝刀尖嘴钳斜口钳验电笔活动板手剥线钳螺丝刀擦布手电筒内六角对讲机型号型号大一字小一字+字数量数量11111211112资资 料料 名名 称称仪表回路图相关仪表说明书其他规格型号规格型号和现场匹配单位单位台数量数量根据实际而定25 5 技术要求及质量标准技术要求及质量标准5.15.1 技术要求技术要求5.1.1 确保超声波液位计在日常维护及大修的检修全过程无不安全因素发生。5.1.2 确保超声波液位计检修项目的验收率、合格率为 100。5.25.2 质量标准质量标准1.图纸、设备说明书等设计文件；2.石油化工仪表工程施工技术规程 SH/T3521-2007；3.自动化仪表工程施工质量验收规范 GB50131-2007；4.石油化工仪表供电设计规范 SH/T3082-2003；5.石油化工仪表接地设计规范 SH/T3081-2003；6.石油化工工程施工及验收统一标准 SH3508-2011；应执行的技术标准包括但不限于上述所列标准规范，相关标准规范如有更新，按最新颁布的标准规范参照执行。36 6 作业风险危害识别及安全措施作业风险危害识别及安全措施序号序号1工作内容工作内容危险点分析危险点分析无票作业应采取的预防措施应采取的预防措施工作负责人按照规定要求办理检修作业票手续。核对检修设备名称， 确认设备与工作票内容相符合， 确认隔离措施已经执行。设备的电源开关均已停电2隔离措施防止走错位置3防止人身触电。工作人员戴帽、着装不当，易造成自身保护、防护能力不够。着装装备工作人员戴帽、着装不当，易造成自身保护、防护能力不够。有毒环境4工作人员必须按规定戴好安全帽，工作人员必须穿合格的工作服和绝缘鞋。56穿戴气防设备7作业环境8工作现场照明充足。材料、工器具、零部件定置管理。7 7 作业过程及步骤作业过程及步骤7.17.1概述超声波液位计是利用声波碰到液面 (或料位)时，产生反射波的原理，通过测出发射波和反射波的时间差，从而计算出液面的高度。超声波液位计的原理如图 1 所示。4超声波液位计可以进行不接触测量；无可动部件，不受光线、粉尘、温度等外界条件影响；能测量强腐蚀、高粘度和有毒介质的液位及固体和粉状物料的料位，它还可以测量界位、液位差以及测量明渠和堰的流量。图1 超声波工作示意图控制器探头液面-由于空气中声速随温度的变化而变化， 在较宽的温度变化条件下，为保证仪表的测量精度，应使用温度补偿探头，温度修正系数为 0.17%/。超声波液位计的类型、品种颇多，要根据被测定的介质条件、测量范围、通讯要求确定选用仪表。一般有 2 或 4 线制；一体或分体制、通讯有：420mA DC/HART/RS485/FF/PROFIBUS DP等等。本作业过程以一体式超声波液位计为例进行说明 ,其它同类型仪表可参照使用。7.27.2主要技术指标7.2.17.2.1盲区：0.25m7.2.27.2.2量程：液体 08m；固体 03.5m7.2.37.2.3工作压力：0.3MPa7.2.47.2.4环境温度：-4080，自动温度补偿7.2.57.2.5电源电压：二线制 1436VDC；四线制 90253VAC 或 10.536VDC7.2.67.2.6输出信号：420mA/HART/FF/PROFI BUS PA 任选7.2.77.2.7其它功能：菜单引导式，包络线，在线分析等7.37.3检查调试57.3.17.3.1外观检查a.从外观上检查仪表是否有损坏。b. 检查是否符合测量点的技术要求，如：过程温度、压力、环境温度、测量范围等。c.检查测量值是否与实际值一致。d. 是否有遮阳避雨的保护措施。e.检查接线端子位置是否正确、电缆密封塞是否拧紧、外壳盖是否拧紧。f.若有辅助电源，显示模块是否有显示。7.3.27.3.2调试观察现场显示器，使用HART手操器或475通讯器进入TOF TOOL功能组对仪表进行调试。7.3.2.17.3.2.1接通电源后仪表先进行程序初始化，显示下列信息约5 秒钟：仪表类型、软件版本、数字通信信号的类型。仪表首次通电需在显示菜单中选择语言种类，接着选择所需的测量单位，显示的测量值与实际液位并不相符，要先完成基本设定，按 E 键进入选项菜单，再按 E 键开始基本设定。7.3.2.27.3.2.2基本设定（00）：功能组列出了调试所需的所有测量功能，当一个功能输入完成后下一个功能会自动出现直至完成参数设定。a. 罐体形状（002）设定根据所测罐体形状选择：拱顶罐、卧罐、旁通管、导波管(超声波导管)、无顶物料场、露天液位、球罐、平顶罐。b. 介质特性(003)设定根据介质类型选择：未知(如油脂、奶油、胶状等粉性介质)、液体、固体粒状4mm(细料)、固体粒状4mm(粗料)。c. 工艺条件(004)设定根据工艺情况选择： 标准液面、 扰动液面、 内置搅拌器、6固体粉料、快速变化等。7.3.2.37.3.2.3空罐及满罐标定a. 空罐标定(005)输入从传感器端面到最低液位(0 点)的距离。b. 满罐标定(006)输入量程,即最小液位到最大液位的距离。7.3.2.47.3.2.4干扰回波的抑制超声波从探头发射出来碰到物体均会产生回波，除正常的液面反射的回波外，还会有其它物体的反射波，它会干扰仪表的测量，因而对干扰回波要进行抑制。a. 检查距离(051 )确认测量是否正确，如果正确，选择“距离 =ok”，如果“距离太大”应检查基本设置是否正确，如果“距离太小”则可以通过干扰抑制解决。如果要规定抑制区域则选择“手动”。b. 抑制范围（052）确定并输入抑制距离，抑制距离=被测液面与探头端面距离-0.5m。c. 开始抑制（053） 选择：off-不抑制；on-抑制开始。回波抑制后，任何接近探头的干扰波将被抑制。d. 抑制后显示探头端面到液体表面的距离以及通过液位测量值检查这些值所对应的实际液位和实际距离，将会出现下列情况：距离正确液位正确基本标定结束。距离不正确液位不正确必须完成干扰回波的抑制返回功能。距离正确液位不正确检查功能中的设定值。干扰回波抑制后基本标定结束，仪表自动地跳回到功能组选择菜单。77.3.2.57.3.2.5回波曲线检查 基本标定后应使用回波曲线评估测量信号的质量。检查如下内容：a、曲线设定(oE1)选择回波曲线回波曲线及FAC 回波评估线回波曲线及干扰波的抑制b、记录曲线（0E2）选择单独的回波曲线回波曲线循环更新几秒钟后显示面板会显示回波曲线并从中可获得下列信息，参见图2所示。c. 检查下列条件是否满足：测量范围底部的回波质量至少应为10dB；在液位信号的前面几乎不应有干扰回波；如果干扰回波不可避免其必须低于抑制曲线。7 7. .4 4 使用与维护7 7. .4 4. .1 1 电源必须与铭牌上数据一致，在接线前应切断电源。7 7. .4 4. .2 2 不可安装于罐顶的中心位置，传感器应安装在距罐壁为罐直径的1/6 距离处；传感器探头必须垂直于物料表面。7 7. .4 4. .3 3 不可把传感器安装于进料口的上方。7 7. .4 4. .4 4 使用防护罩以防直接的日照或雨淋。7 7. .4 4. .5 5 在信号波束角内应避免安装任何装置，如限位开关、温度传感器等；需要注意的是对称装置如加热线圈、挡板等均有可能干扰测量。8满罐高空罐高回波质量 35dB抑制曲线干扰回波液位回波回波曲线图 2显示面板的回波曲线图7 7. .4 4. .6 6 在一个罐内不能安装两个超声波探头，因为两个信号会互相干扰。7 7. .4 4. .7 7 如要安装在干扰严重的复杂环境，可加装导波管。7 7. .4 4. .8 8 安装在有粉尘、污染严重的场合，探头天线要定期清理。7 7. .5 5故障处理7 7. .5 5. .1 1 超声波液位计面板上设有系统报警指示警告，当系统出现故障时面板上会出现类似“”的符号警示，通过面板操作可在诊断（ 0A）功能组里查出当前故障（0A0）,仪表会给出错误代码，查说明书找出故障原因，针对错误进行处理。7.5.27.5.2 超声波液位计采用模块化设计，当判断出是模块故障时可以进行更换模块处理。模块更换后，原仪表参数需要重新设定或通过计算机通信下载。7.67.6安装注意事项7.6.17.6.1测量液位的场合，宜垂直向下检测安装。7.6.27.6.2测量料位的场合，超声波波速宜指向料仓底部的出料口。7.6.37.6.3超声波的波束中心距容器壁的距离应大于由束射角、 测量范围计算出来的最低液（料）位处的波束半径。7.6.47.6.4超声波的波束途径应避开搅拌器及容器进料流束的喷射范围。7.6.57.6.5超声波的波束途径应避开搅拌器及其它障碍物。7.6.67.6.6超声波或微波液（料）位计的安装，还应符合制造厂的要求。9
