详情

本文主要阐述了浮球液位控制器，磁性液位控制器和国外公司的液位开关的原理以及这3种液位控制器在调试和运行期间出现的问题和解决的办法。通过这样的简单描述，希望给应用这样开关的电厂同行一些建议。
 

0引言

（核岛疏水和排气系统）在核岛内有一部分是每个机组，其余部分是两个机组共用。本系统收集核岛内产生的所有废水和废气，它们来自正常运行、停堆或维修及随后启动、设备维修及维修前设备排水、正常泄漏和事故泄漏、各种瞬态。发生事故以后，将高放废水再注入反应堆厂房[1]。该系统主要采用液位开关控制泵的启停，从而控制地坑的液位。本文介绍了该系统主要应用的3种液位开关：浮球液位控制器，磁性液位控制器和国外公司的液位开关，通过原理的深入分析，结合实际遇到的问题，提出了可靠的解决办法，希望给同行提供帮助。
 

1液位控制器的概述

 
　　1.1磁翻板液位计及液位控制器的功能概述
　　液位控制器主要起到在液位变化时，根据需要设置的定值触发微动开关动作去控制设备或报警的作用。主要包括浮球液位控制器、气动浮球液位控制器、浮球磁性液位控制器、干簧式浮球液位控制器等液位控制器。UQK-66系列浮球液位控制器适用于工业生产过程中敞开或承压容器内的液位控制,该控制器的检测、转换部件与电气开关部件是相互隔离的。因此，使用安全，性能可靠，维修方便[2]。
在秦山二期使用较多，较容易出问题的是UQK-66C型液位控制器。主要应用在RPE疏排水地坑和乏燃料水池。工作原理如图1所示。浮子3通过吊索1悬于拉簧2下,,(浮子实际是浮筒),，当液位升高H后，改变了浮子所受浮力，使拉簧受力变化，向上位移G，导致与其连接的铁芯4同磁钢5作用，联动开关6动作。由于拉簧的位移距离G比液位变化距离H小得多，因此可实现较大的液位差动变化。-1UQK-66C型液位控制器工作原理图如图1所示。


 
　　1.2磁翻板液位计及液位控制器的功能概述
　　磁翻板液位计适用于石油化工、染化、食品、锅炉等工业部门，用以现场指示有压容器或开口容器内液体的高度，亦可附加液位上下限报警器，实现自动报警和控制。
液位计结构简单，液位指示直观清晰，接触介质部件采用防腐材料（1Cr18Ni9Ti），耐腐蚀性能好[2]。结构原理：在与容器连接的连通管内，有磁性浮子。浮子随管内液位上升和下降，通过浮子内的磁钢，将液位的变化传输到翻板上，翻板一面红色，一面白色，上升时红色一面连续翻向外面，干簧管触点闭合；液位下降时白色一面连续翻向外面，翻板红色面组成的红色条，即指示出液面高度，同时干簧管触点短开。结构原理如图2所示。


 

2液位控制器调试和检修期间出现问题的解决方法

 
2.1,,磁翻板液位计液位控制器的磁力方向错误导致仪表不可用的问题
在调试1RPE001LN时，出现了与设计功能不符的问题，即001LN上的两个报警开关不能自保持。1RPE001LN采用的是磁翻板液位计，原理如图3所示。在与容器连通的连通管内有磁性浮子。浮子上有磁钢，随着管内液位的变化而上升或下降，利用磁极S、N同性相斥，异性相吸的原理，连通管外的有磁性的红白翻板就会依次翻转，从而达到显示液位的目的。在连通管外还绑有两个型号为SK-01的干簧管开关是自保持型。当浮子由上向下，或由下向上经过报警点时，开关元件便动作一次，并能保持动作后的状态。该开关的参数如下[3]：触点容量：DC200V，AC220V，0.使用温度：－10℃～＋85℃切换差：＜10mm在对RPE001BA进行充排水并验证报警点是否动作时，发现由SK-01输出触点信号不能自保持，只能在浮子经过报警点时动作一下，当浮子离开后，开关触点又返回到初始的状态，开始以为是开关坏了，但考虑到两个SK-01不太可能同时坏，于是将SK-01拆下，并在连通管外对应磁性浮子的位置进行各个方向的移动，同时测量SK-01的输出触点，发现在SK-01翻转90°，从浮子旁边经过后，开关的输出触点保持状态，不再返回初始状态了。于是将SK-01解体，发现开关在组装时，是旋转了90°安装的，由于开关在组装时已胶死，于是就加装了一个90°的弯头，让开关对应浮子的位置是可以自保持的位置，如图3中（2）所示，经过试验，功能*和设计院要求的功能一致。



 
　　2.2磁翻板液位计液位控制器调试时出现的问题
　　本厂和厂家进行了每个地坑的功能试验，在调试中，发现了很多液位开关方面的问题，现逐一总结如下：
　　1）磁翻板液位计此型号产品具有两个沉筒，一层开关。可以设两个报警值，公用一副触点。典型应用是一个开关实现罐的充排水，高报启泵排水，直到低报才停泵。但运行要求的是一个报警值、一副触点。这样就存在回差过大的问题。高报之后，要液位下降很多才能消报。不能满足设计要求（设计要求在5mm～35mm范围消报）。后来将磁翻板液位计的两个沉筒去掉一个，改变成类似磁翻板液位计单沉筒单层开关）液位开关，但个别的C1型在去掉一个沉筒后，单个沉筒的配重有的太轻，不能使开关动作。于是决定将UQK66-C1型更换为UQK66-C2型以满足设计的回差要求。

　　2）二期的双报警点的液位开关选型是上海自动化仪表五厂的UQK66-C4（双沉筒双层开关），在调试过程中出现一个问题，由于UQK66-C4液位开关标配的两个沉筒实现两个报警时，两个报警点之间的差值不能小于200mm，而设计的两个报警点的差值有好几个都小于200mm，如RPE006SN1、006SN2、007SN1、007SN2要实现设计的功能就要改用特制的‘大筒’，如图4所示。在改用大筒后，发现同样配重的大筒所受的浮力比标准筒大，有些大筒已经漂浮在水面上，起不到沉筒的作用了。于是厂家在现场进行了一些简单的配重工作，但不经过计算的配重和不是的配重物质，稳定性不能保证。

　　3）在调试过程中，发现液位开关没有自保持功能，当高报警点过后，液位再往上升则高液位报警会消除，低液位时也是同样，在分析原因后发现，铁芯在套筒内移动的位置不当是造成不能自保持的原因，如图5所示，于是在套筒内的铁芯上方加一阻挡块，使高液位超出时，铁芯被阻挡块挡住，不再向上移动，从而不会脱出微动开关的磁力范围，对低液位报警的自保持是在铁芯的下部加一个环型的垫片，阻止铁芯向下移动超出微动开关的磁力范围。从而提高了可靠性和重复性。接下来的调试中，又出现了一些零零碎碎的问题，如磁铁磁性不够，或者弹簧弹性不够，弹簧的抗疲劳性差。元器件的材料和加工工艺不理想，出于对核电的安全性和稳定性的考虑，开始考虑使用国外公司的产品，在试用后没有出现以上的问题，于是决定从新采购一批国外的液位开关，将有问题的液位开关更换成国外的产品。
 

　　2.3.　国外液位开关运行一段时间后弹片接触不好的问题
在二期采用国外公司的以下型号的液位开关更换国产的液位开关后，在调试过程中，液位开关的功能均满足了设计的要求。但在使用了一段时间后，一部分液位开关上的微动开关出现了接触不良的的问题，在使用几个月后，一些液位开关接连出现高低报警同时出现的问题，现场检查后发现就是由于微动开关接触不良造成的，如图6所示。在将顶紧螺丝调整后，微动开关就接触正常，并且调整后的液位开关在运行一年中没有出过同样的问题。微动开关出现接触不良的问题可能是由于安装或运行时现场有震动，导致微动开关在震动下有间隙产生，还有可能是微动开关上的弹簧在使用一段时间后，拉紧力会逐渐减小，微动开关的间隙增大后造成接触不良，后拉紧力趋于稳定，再调整弹片的间隙，就解决了这个问题。还有在ASG地坑的液位开关，那里排水管道会排出蒸气，那里的微动开关很快就腐蚀了，导致误报警和水泵不能停、不能启动，每次都更换微动开关，后来加固电缆进线处、液位开关外罩螺纹的密封以及微动开关用玻璃胶把有缝隙处、接线螺丝处全部封堵住后至今未出现问题。
 

3结束语

　　在液位控制器调试完成并投入运行，从安装、调试、到现在的仪表检修，发现液位开关的设定值在安装和调试时只是理论上的，还是只有在工艺运行时，去调整液位开关和验证液位开关可靠性、稳定性才是手段。现在检修时还时常去检修一些经常出现误报警的液位开关，这些大多是原设定值偏离了实际尺寸，这时就需要到就地按实际尺寸去调整，这样才能*解决问题。文章主要介绍了液位控制的原理和安装调试的问题，希望给同类型的电厂提供建议。（本文采摘于网络，原文作者：郭佳旭，刘广庆，徐广学，王小波）