針對某火電廠4臺機組汽輪機主油箱油位測量過程中出現(xiàn)跳變甚至變壞點的問題，從工作原理、使用環(huán)境、介質(zhì)特性等方面分析原因，認為主油箱內(nèi)部油位波動較大以及存在較強磁場是導(dǎo)致問題的主要原因，提出將汽輪機主油箱油位測量方式改為差壓式測量的處理措施,處理后，測量精度、可靠性、穩(wěn)定性均滿足“二十五項重點要求”的相關(guān)要求，4臺機組主油箱油位低跳機保護投入。
1?概述及存在的問題
汽輪機潤滑油系統(tǒng)是汽輪機設(shè)備的一個重要組成部分。若潤滑油系統(tǒng)出現(xiàn)異常會威脅汽輪機設(shè)備的安全運行，嚴重時會導(dǎo)致汽輪機燒瓦、大軸彎曲、轉(zhuǎn)子動/靜摩擦，甚至?xí)?dǎo)致整機損壞等惡性事故的發(fā)生[1]。例如：潤滑油中斷，失去潤滑，軸承將迅速被燒毀。潤滑油中斷是由于大量漏油未及時發(fā)現(xiàn)，油箱油位降低到主油泵不能正常工作的位置，主油泵故障以及油系統(tǒng)管道堵塞等原因造成的?！斗乐闺娏ιa(chǎn)事故的二十五項重點要求》（國能安全［2014］161號）8.4.9及8.4.10要求應(yīng)設(shè)置主油箱油位低跳機保護，必須采用測量可靠、穩(wěn)定性好的液位測量方法，并采取三取二的方式，油位計及相關(guān)信號裝置，必須按要求裝設(shè)齊全、指示準確。機組運行中發(fā)生油系統(tǒng)泄漏時，應(yīng)申請停機處理，避免處理不當造成大量跑油，導(dǎo)致燒瓦。
綜上可知，汽輪機主油箱油位測量的可靠、穩(wěn)定的重要性不言而喻。某火電廠4臺機組汽輪機潤滑油箱非常初分別配備了1支磁翻板就地液位計和液位高、低開關(guān)量報警信號，不滿足二十五項反措要求中的數(shù)量及作為主機保護信號的測量精度要求。為了提高測量精度、可靠性、穩(wěn)定性，兩臺超臨界機組汽輪機主油箱加裝了MAGNETROL導(dǎo)波雷達 液 位 計 ，兩臺亞臨界機組汽輪機主油箱加裝了磁致伸縮式液位計，但這兩種液位計在測量過程中均出現(xiàn)了跳變，甚至變壞點的缺陷，且無法解決。
2?缺陷原因分析
2.1?導(dǎo)波雷達液位計測量缺陷分析
導(dǎo)波雷達液位計基于電磁波TDR( 時域反射)原理，由于電磁波的傳導(dǎo)不受介質(zhì)的粘度、蒸汽、密度等影響，因此，導(dǎo)波雷達液位計相對于某些傳統(tǒng)測量方法有很多優(yōu)勢[2]。MAGNETROL導(dǎo)波雷達液位計由雷達變送器和導(dǎo)波探桿兩部分構(gòu)成，該電廠采用的是705型頂裝同軸桿式探頭，在測量過程中出現(xiàn)了跳變，甚至變壞點的缺陷。由于導(dǎo)波雷達液位計能否準確測量完全依賴于電磁脈沖反射波的信號，因此通過分析后，懷疑存在以下原因：
a. 通過拆解該導(dǎo)波雷達液位計后發(fā)現(xiàn)其導(dǎo)波探
桿存在與探桿外部套管碰壁的可能，見圖1。因為汽輪機主油箱內(nèi)部油位波動較大，當潤滑油通過氣相補償孔沖擊內(nèi)部導(dǎo)波探桿時，導(dǎo)波探桿不是處在固定垂直狀態(tài)而是處在晃動的狀態(tài)下，甚至碰壁，這樣電磁脈沖的傳輸路徑及反射界面就存在變化，從而可能導(dǎo)致測量的跳變，甚至壞點。
b. 由于汽輪機主油箱內(nèi)部油位波動較大，容易出現(xiàn)泡沫，泡沫的存在就導(dǎo)致反射的油位是一個“虛假”油位，測量區(qū)域泡沫的有無以及泡沫的直接影響了測量。該電廠使用導(dǎo)波雷達液位計測量七/八號低加水位時一直很，可以從側(cè)面印證此種情況。
2.2?磁致伸縮液位計測量缺陷分析
磁致伸縮液位計[3]工作時，傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵出脈沖電流，該電流沿波導(dǎo)絲傳播時會在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場。該電廠采用的EDM磁致伸縮式液位計由測桿（不銹鋼管）、帶*磁鐵的移動浮子、磁致伸縮線（波導(dǎo)絲）、變送器等組成。在測量過程中出現(xiàn)了跳變，甚至變壞點的情況。根據(jù)文獻[3]中所描述的磁致伸縮式液位計變送器常見故障及解決方案可知，導(dǎo)致輸出不穩(wěn)定的因素包括液位改變速度太快、跨距較短（<12”(600 mm)）、劇烈顫動、探桿被磁化等四種。廠家在處理問題的過程中已經(jīng)進行調(diào)高阻尼的操作，但是問題得不到解決。因此只能懷疑主油箱內(nèi)部存在劇烈顫動，或探桿被磁化 。文獻[4]中指出由于測量原理等因素，當磁致伸縮式液位計處于強磁場干擾環(huán)境下，會使浮子受的磁場力疊加導(dǎo)致消磁。綜合考慮以上兩方面因素，懷疑汽輪機主油箱內(nèi)部存在較強磁場導(dǎo)致油位測量出現(xiàn)跳變，甚至變壞點的可能性較大。通過與該廠汽機*溝通得知，為了吸附汽輪機主油箱內(nèi)部潤滑油中的鐵屑及雜質(zhì)，在主油箱底部安裝有若干磁棒，磁棒的存在形成強磁場，干擾磁致伸縮式液位計的測量，導(dǎo)致以上缺陷產(chǎn)生。
4?結(jié)束語
隨著自動化儀表技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外研制開發(fā)出一些新的液位測量方法，出現(xiàn)了很多低功耗、微型化、高精度的智能型儀表，如導(dǎo)波雷達液位計、磁致伸縮液位計等，且在某些領(lǐng)域表現(xiàn)出了優(yōu)越的性能，如精度高，穩(wěn)定性好，環(huán)境適應(yīng)強，應(yīng)用范圍廣等，相對于這些新的液位測量方法，差壓變送器是比較傳統(tǒng)的測量方式，已有很多年的*經(jīng)驗且應(yīng)用廣泛,差壓變送器對液位進行測量的關(guān)鍵是液位與差壓之間的轉(zhuǎn)換，所以測量精度很高，但在介質(zhì)密度變化明顯的環(huán)境中不能采用。通過本文的改造實踐可知，沒有一種液位測量方法能夠適應(yīng)所有的介質(zhì)或環(huán)境，只有在充分了解各類儀表的工作原理、使用環(huán)境、介質(zhì)特性，可能存在的問題及日后維護保養(yǎng)等因素的基礎(chǔ)上，根據(jù)環(huán)境和測量需求，結(jié)合各種測量方法的特點，選擇實用的、穩(wěn)定的、的液位測量儀表。
