(河南煤业集团中原大化公司，河南 濮阳457004)
［中图分类号］TH 812［文献标识码］B［文章编号］1004-9932（2012）01-0060-02
中原大化集团有限公司尿素装置采用意大利斯纳姆氨汽提生产工艺，其生产特点是高温、高压，整个生产过程伴有强腐蚀、易结晶的甲铵和尿液，因此其压力测量广泛采用了Honeywell ST3000远传插入式单法兰压力变送器。受生产工艺特点的影响，近年来单法兰压力变送器损坏较频繁。在尿素装置高压合成回路中，曾出现单法兰压力变送器膜片损坏，高温高压介质从法兰与毛细管焊接损口处喷出，造成系统停车2次。本文就该类仪表损坏原因进行分析并提出解决办法。
1 仪表的组成与工作原理
插入式法兰压力变送器主要由隔离膜片、插入筒体、固定法兰、毛细管、填充液、变送器本体等组成。压力变送器的取压口与插入装置之间通过焊接方式连接，连接管为直径仅3 mm的不锈钢（316L）毛细管，长度1.5～10.5 m。毛细管壁较厚，可承受20 MPa的压力。用氩弧焊和滚焊方式将法兰与感压的弹性膜片焊接在一起。在变送器与毛细管接口处，对毛细管与膜片内腔采取抽真空的方式加填充液（如硅油），然后密封充液孔。这样，用膜片将流体介质与变送器本体隔离，并通过膜片与毛细管内的填充液将过程压力传输到变送器本体，通过变送器内部传感器转换成4～20 mA直流信号送到DCS。
2 仪表损坏原因分析
2.1 膜片变形凹陷
尿素合成塔控制压力PT-09204在生产过程中曾出现仪表无指示。停车拆下检查，发现膜片凹陷变形。此类现象一般是毛细管某一端或变送器取压法兰密封有问题，毛细管有砂眼或机械疲劳损伤断裂所致。当因振动或温度变化导致充液孔、变送器取压法兰密封焊接脱落损坏时，在工艺过程静压作用下，会出现填充液渗漏。静压越高，填充液渗漏的速度越快。填充液部分渗漏出去后，其压力传输能力会减弱或丧失，使仪表指示不准或无指示。此时变送器弹性感应膜片就会单向承受过程压力，使很薄的膜片（厚度0.4～0.5 mm）贴到法兰体或插入筒的支撑体上形成凹陷，严重时膜片会被击穿、破裂。
2.2 膜片变形凸出
在尿素装置正常生产过程中，甲铵分离器控制压力PT-09207曾出现指示波动，当系统停车后，该表指示明显上升。拆下法兰检查，发现隔离膜片已变形凸出，呈半球状。通过认真分析，认为导致变送器膜片变形凸出的主要原因有以下几点。
（1）填充液内存有气体。正常生产过程中仪表指示波动；停车后设备压力迅速下降，在温度变化较慢的情况下，隔离膜片内气体体积也迅速增加，使隔离膜片膨胀变形凸出。
（2）填充液成分不纯，液内有易气化的物质。开车过程中，设备内压力、温度逐渐升高，隔离膜片内的压力及温度也随之升高，物质不会发生气化，仪表指示基本稳定，但是在停车过程中，设备内压力下降较快，在温度下降较慢的情况下，易气化物质发生气化，造成隔离膜片变形凸出。
（3）膜片制造过程中产生了极微小的焊缝裂纹、微孔等。过程压力会透过这些裂纹或微孔逐渐使膜片内部的填充液压力升高，最终使膜片内的压力同过程压力基本相同。当系统停车时，过程压力迅速降低，由于裂纹或微孔很小，膜片内压力下降缓慢，就会形成膜片内部压力高，膜片外部压力低，当差压较大时，就会使膜片变形凸出。
2.3膜片破裂或被腐蚀冲刷破裂