對(duì)于差壓液位計(jì)意外損壞的原因分析及預(yù)防建議

對(duì)于差壓液位計(jì)來(lái)說(shuō)，接觸電阻是我們特別要關(guān)注的地方，在儀表的維修現(xiàn)場(chǎng)我們經(jīng)常會(huì)遇到由于接觸電阻問(wèn)題造成儀表工作故障的情況，正常工作情況下接觸電阻較小，不太會(huì)對(duì)設(shè)備造成影響，但是當(dāng)電焊機(jī)等的高電流遇到大的接觸電阻，便會(huì)對(duì)設(shè)備造成危害，嚴(yán)重的甚至危及人員的安全。即便是較小的接觸電阻和較低的電流，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行也會(huì)出現(xiàn)腐蝕加快的現(xiàn)象。以上說(shuō)明了接觸電阻的預(yù)防工作對(duì)于儀表電氣維護(hù)人員來(lái)是一件非常重要的日常工作。下面我們通過(guò)一個(gè)實(shí)際的案例對(duì)此情況作出說(shuō)明，朋友們可以參照其中的過(guò)程細(xì)節(jié)進(jìn)行參考，加深對(duì)于這種故障原因的理解。



一、具體事件過(guò)程描述：
　　2011年12月1日下午18:30分左右合成氨室內(nèi)操作人員發(fā)現(xiàn)脫碳二氧化碳再生塔蒸汽發(fā)生器111-C的液位計(jì)LT-20顯示突然100%，懷疑是誤指示，要求儀表現(xiàn)場(chǎng)檢查。
　　當(dāng)儀表維護(hù)人員趕到現(xiàn)場(chǎng)LT-20儀表箱旁時(shí)，看到LT-20引壓毛細(xì)管發(fā)紅，把手接近發(fā)紅處，感覺(jué)到有高溫，立即檢查產(chǎn)生高溫的原因，隨即發(fā)現(xiàn)在LT-20儀表箱旁有電焊作業(yè)，其中被焊的管子搭在LT-20儀表箱的一個(gè)支撐腿上，便立即要求其暫停作業(yè)。
　　一段時(shí)間后，LT-20引壓毛細(xì)管溫度降了下來(lái)，拆下LT-20變送器和引壓毛細(xì)管后發(fā)現(xiàn)，毛細(xì)管已經(jīng)局部發(fā)黑，毛細(xì)管末端的膜盒高高鼓起，整個(gè)LT-20雙法蘭液位計(jì)嚴(yán)重?fù)p壞，報(bào)廢。

二、相關(guān)儀表設(shè)備情況：
　　變送器為差壓式變送器，用來(lái)接收毛細(xì)管傳送過(guò)來(lái)的壓力差，并對(duì)其進(jìn)行放大、計(jì)算和轉(zhuǎn)換，變?yōu)椴僮鞴た梢宰R(shí)別的差壓、百分比和4mA~20mA信號(hào)，輸送到表頭，或者控制系統(tǒng)卡件上去，再顯示給室內(nèi)操作人員。
　　膜盒和毛細(xì)管是接受壓力并傳送壓力的壓力元件，里面裝有硅油，實(shí)際上壓力的傳送是通過(guò)硅油傳送的，毛細(xì)管外面的金屬管是316不銹鋼。

　三、故障的原因分析：1
　　通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)損壞的LT-20差壓液位計(jì)進(jìn)行仔細(xì)檢查和分析，LT-20差壓液位計(jì)毛細(xì)管是某種能量被加熱，使其內(nèi)部的硅油受熱膨脹，致使膜盒膜片放生嚴(yán)重的塑性形變而損壞，并且膜盒損壞時(shí)硅油的溫度肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于150℃，大約在500℃左右，通過(guò)對(duì)工藝和現(xiàn)場(chǎng)分析，能產(chǎn)生如此高溫的只有電焊作業(yè)可以造成。
　　根據(jù)焦耳定律Q=I2RT可以得出：同樣一個(gè)導(dǎo)體上流過(guò)的電流越大，產(chǎn)生的熱量就越大，電焊機(jī)的輸出是正好是一個(gè)低電壓、高電流的輸出過(guò)程，當(dāng)時(shí)判斷可能為表箱的電阻較小，且表面積較大，使其不容易發(fā)熱；LT-20毛細(xì)管電阻較大，所以容易產(chǎn)生熱。
　　現(xiàn)場(chǎng)對(duì)表箱和毛細(xì)管分別進(jìn)行電阻測(cè)量，得到結(jié)果為：表箱，0.561Ω；毛細(xì)管，0.512Ω；且表箱并不比毛細(xì)管的表面積大多少。說(shuō)明并不是毛細(xì)管本身的電阻造成毛細(xì)管吸收到了熱量。
　
四、接觸電阻原理性說(shuō)明
　　接觸電阻是由于導(dǎo)體相互接觸，而在導(dǎo)體間形成的電阻。
　　在顯微鏡下觀察兩導(dǎo)體的接觸面，盡會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體表面并不整個(gè)接觸面完全面接觸，而是散布在接觸面上一些點(diǎn)的接觸。
　　實(shí)際接觸面必然小于理論接觸面。加之，任何金屬都有返回原氧化物狀態(tài)的傾向，金屬暴露在大氣中，在很短的時(shí)間內(nèi)就能形成一層氧化膜層。
　　對(duì)接觸電阻的原理進(jìn)行推理：導(dǎo)體表面的凸起造成兩導(dǎo)體實(shí)際接觸面積遠(yuǎn)小于理論接觸面積，根據(jù)電阻公式可得，接觸面上實(shí)際電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論電阻值；
　　同時(shí)由于金屬表面長(zhǎng)期暴露在空氣中，表面必然會(huì)形成一層厚厚的氧化層和灰塵等污染物，進(jìn)一步增加了導(dǎo)體接觸面上的電阻。兩者相加，則可斷定，導(dǎo)體接觸面上的實(shí)際電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論電阻。
　　對(duì)LT-20雙法蘭液位計(jì)損壞的原因再次進(jìn)行分析：由于LT-20儀表箱本身未經(jīng)過(guò)處理，表面存在很多微小的凸起，并且與毛細(xì)管長(zhǎng)期都暴露于大氣中，表面形成了一層厚厚的氧化膜，當(dāng)兩者接觸后，其接觸面會(huì)形成一個(gè)較大的接觸電阻。
　　當(dāng)電焊工焊接管線過(guò)程中，將鋼管搭在LT-20儀表箱上進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，電焊機(jī)的高電流通過(guò)鋼管、儀表箱傳送到儀表箱和毛細(xì)管的接觸面。
　　由于接觸面的高電阻，根據(jù)焦耳定律電能在兩接觸面轉(zhuǎn)化成大量的熱能，熱能除一部分通過(guò)導(dǎo)體表面散發(fā)外，絕大部分傳遞給了毛細(xì)管里面的硅油，硅油吸熱后便膨脹，將毛細(xì)管末端的膜盒脹變形而使LT-20損壞。

五、接觸電阻的預(yù)防5個(gè)要點(diǎn)
　　1）對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)像LT-20儀表箱和毛細(xì)管有接觸的地方，我們可以絕緣膠布將毛細(xì)管包住，或者在儀表箱的出線口用防爆膠泥堵住，以防止毛細(xì)管與儀表箱接觸；
　　2）對(duì)于兩個(gè)必須接觸的金屬部件，如導(dǎo)線接頭，我們應(yīng)該用螺絲擰緊或者壓緊，特別是熱電阻，導(dǎo)線接頭和接線端子處的螺絲一定要上緊；
　　3）在傳輸有高電流的導(dǎo)線中間盡量不要有接頭，實(shí)在不行的情況下，盡量使用熱連接，如鍍錫；
　　4）在重要的電力母線、干線連接處涂變色漆，以監(jiān)測(cè)電阻值變化情況；
5）對(duì)于某些手持式電動(dòng)設(shè)備，一定要使用正規(guī)的插頭，不能隨便擰在線上，以免增加接觸電阻，發(fā)生危險(xiǎn)。