對于差壓液位計意外損壞的原因分析及預(yù)防建議

對于差壓液位計來說，接觸電阻是我們特別要關(guān)注的地方，在儀表的維修現(xiàn)場我們經(jīng)常會遇到由于接觸電阻問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，不太會對設(shè)備造成影響，但是當(dāng)電焊機等的高電流遇到大的接觸電阻，便會對設(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)過較長時間的運行也會出現(xiàn)腐蝕加快的現(xiàn)象。以上說明了接觸電阻的預(yù)防工作對于儀表電氣維護人員來是一件非常重要的日常工作。下面我們通過一個實際的案例對此情況作出說明，朋友們可以參照其中的過程細節(jié)進行參考，加深對于這種故障原因的理解。



一、具體事件過程描述：
　　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LT-20顯示突然100%，懷疑是誤指示，要求儀表現(xiàn)場檢查。
　　當(dāng)儀表維護人員趕到現(xiàn)場LT-20儀表箱旁時，看到LT-20引壓毛細管發(fā)紅，把手接近發(fā)紅處，感覺到有高溫，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儀表箱的一個支撐腿上，便立即要求其暫停作業(yè)。
　　一段時間后，LT-20引壓毛細管溫度降了下來，拆下LT-20變送器和引壓毛細管后發(fā)現(xiàn)，毛細管已經(jīng)局部發(fā)黑，毛細管末端的膜盒高高鼓起，整個LT-20雙法蘭液位計嚴(yán)重損壞，報廢。

二、相關(guān)儀表設(shè)備情況：
　　變送器為差壓式變送器，用來接收毛細管傳送過來的壓力差，并對其進行放大、計算和轉(zhuǎn)換，變?yōu)椴僮鞴た梢宰R別的差壓、百分比和4mA~20mA信號，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。
　　膜盒和毛細管是接受壓力并傳送壓力的壓力元件，里面裝有硅油，實際上壓力的傳送是通過硅油傳送的，毛細管外面的金屬管是316不銹鋼。

　三、故障的原因分析：1
　　通過現(xiàn)場對損壞的LT-20差壓液位計進行仔細檢查和分析，LT-20差壓液位計毛細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，并且膜盒損壞時硅油的溫度肯定遠遠高于150℃，大約在500℃左右，通過對工藝和現(xiàn)場分析，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：同樣一個導(dǎo)體上流過的電流越大，產(chǎn)生的熱量就越大，電焊機的輸出是正好是一個低電壓、高電流的輸出過程，當(dāng)時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毛細管電阻較大，所以容易產(chǎn)生熱。
　　現(xiàn)場對表箱和毛細管分別進行電阻測量，得到結(jié)果為：表箱，0.561Ω；毛細管，0.512Ω；且表箱并不比毛細管的表面積大多少。說明并不是毛細管本身的電阻造成毛細管吸收到了熱量。
　
四、接觸電阻原理性說明
　　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，盡會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體表面并不整個接觸面完全面接觸，而是散布在接觸面上一些點的接觸。
　　實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，在很短的時間內(nèi)就能形成一層氧化膜層。
　　對接觸電阻的原理進行推理：導(dǎo)體表面的凸起造成兩導(dǎo)體實際接觸面積遠小于理論接觸面積，根據(jù)電阻公式可得，接觸面上實際電阻遠遠大于理論電阻值；
　　同時由于金屬表面長期暴露在空氣中，表面必然會形成一層厚厚的氧化層和灰塵等污染物，進一步增加了導(dǎo)體接觸面上的電阻。兩者相加，則可斷定，導(dǎo)體接觸面上的實際電阻遠遠高于理論電阻。
　　對LT-20雙法蘭液位計損壞的原因再次進行分析：由于LT-20儀表箱本身未經(jīng)過處理，表面存在很多微小的凸起，并且與毛細管長期都暴露于大氣中，表面形成了一層厚厚的氧化膜，當(dāng)兩者接觸后，其接觸面會形成一個較大的接觸電阻。
　　當(dāng)電焊工焊接管線過程中，將鋼管搭在LT-20儀表箱上進行焊接作業(yè)時，電焊機的高電流通過鋼管、儀表箱傳送到儀表箱和毛細管的接觸面。
　　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，熱能除一部分通過導(dǎo)體表面散發(fā)外，絕大部分傳遞給了毛細管里面的硅油，硅油吸熱后便膨脹，將毛細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個要點
　　1）對于現(xiàn)場像LT-20儀表箱和毛細管有接觸的地方，我們可以絕緣膠布將毛細管包住，或者在儀表箱的出線口用防爆膠泥堵住，以防止毛細管與儀表箱接觸；
　　2）對于兩個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)測電阻值變化情況；
5）對于某些手持式電動設(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。