差压液位计变送器意外损坏原因分析及预防

对于差压液位计变送器来说，接触电阻是我们特别要关注的地方，在仪表的维修现场我们经常会遇到由于接触电阻问题造成仪表工作故障的情况，正常工作情况下接触电阻较小，不太会对设备造成影响，但是当电焊机等的高电流遇到大的接触电阻，便会对设备造成危害，严重的甚至危及人员的安全。即便是较小的接触电阻和较低的电流，经过较长时间的运行也会出现腐蚀加快的现象。以上说明了接触电阻的预防工作对于仪表电气维护人员来说是一件非常重要的日常工作。下面我们通过一个实际的案例对此情况作出说明，朋友们可以参照其中的过程细节进行参考，加深对于这种故障原因的理解。

一、具体事件过程描述：

2018年12月1日下午18:30分左右合成氨室内操作人员发现脱碳二氧化碳再生塔蒸汽发生器111-C的液位计LT-20显示突然100%，怀疑是误指示，要求仪表现场检查。

当仪表维护人员赶到现场LT-20仪表箱旁时，看到LT-20引压毛细管发红，把手接近发红处，感觉到有高温，立即检查产生高温的原因，随即发现在LT-20仪表箱旁有电焊作业，其中被焊的管子搭在LT-20仪表箱的一个支撑腿上，便立即要求其暂停作业。

一段时间后，LT-20引压毛细管温度降了下来，拆下LT-20变送器和引压毛细管后发现，毛细管已经局部发黑，毛细管末端的膜盒高高鼓起，整个LT-20双法兰液位计严重损坏，报废。

二、相关仪表设备情况：

变送器为差压式变送器，用来接收毛细管传送过来的压力差，并对其进行放大、计算和转换，变为操作工可以识别的差压、百分比和4~20mA信号，输送到表头，或者控制系统卡件上去，再显示给室内操作人员。

膜盒和毛细管是接受压力并传送压力的压力元件，里面装有硅油，实际上压力的传送是通过硅油传送的，毛细管外面的金属管是316不锈钢。

三、故障的原因分析：

通过现场对损坏的LT-20差压液位计进行仔细检查和分析，LT-20差压液位计毛细管是某种能量被加热，使其内部的硅油受热膨胀，致使膜盒膜片放生严重的塑性形变而损坏，并且膜盒损坏时硅油的温度肯定远远高于150℃，大约在500℃左右，通过对工艺和现场分析，能产生如此高温的只有电焊作业可以造成。

根据焦耳定律Q=I2RT可以得出：同样一个导体上流过的电流越大，产生的热量就越大，电焊机的输出是正好是一个低电压、高电流的输出过程， 当时判断可能为表箱的电阻较小，且表面积较大，使其不容易发热；LT-20毛细管电阻较大，所以容易产生热。

现场对表箱和毛细管分别进行电阻测量，得到结果为：表箱，0.561Ω；毛细管，0.512Ω；且表箱并不比毛细管的表面积大多少。说明并不是毛细管本身的电阻造成毛细管吸收到了热量。

四、接触电阻原理性说明

接触电阻是由于导体相互接触，而在导体间形成的电阻。

在显微镜下观察两导体的接触面，尽会发现导体表面并不整个接触面完全面接触，而是散布在接触面上一些点的接触。

实际接触面必然小于理论接触面。加之，任何金属都有返回原氧化物状态的倾向，金属暴露在大气中，在很短的时间内就能形成一层氧化膜层。

对接触电阻的原理进行推理：导体表面的凸起造成两导体实际接触面积远小于理论接触面积，根据电阻公式可得，接触面上实际电阻远远大于理论电阻值；

同时由于金属表面长期暴露在空气中，表面必然会形成一层厚厚的氧化层和灰尘等污染物，进一步增加了导体接触面上的电阻。两者相加，则可断定，导体接触面上的实际电阻远远高于理论电阻。

对LT-20双法兰液位计损坏的原因再次进行分析：由于LT-20仪表箱本身未经过处理，表面存在很多微小的凸起，并且与毛细管长期都暴露于大气中，表面形成了一层厚厚的氧化膜，当两者接触后，其接触面会形成一个较大的接触电阻。

当电焊工焊接管线过程中，将钢管搭在LT-20仪表箱上进行焊接作业时，电焊机的高电流通过钢管、仪表箱传送到仪表箱和毛细管的接触面。

由于接触面的高电阻，根据焦耳定律电能在两接触面转化成大量的热能，热能除一部分通过导体表面散发外，绝大部分传递给了毛细管里面的硅油，硅油吸热后便膨胀，将毛细管末端的膜盒胀变形而使LT-20损坏。

五、接触电阻的预防5个要点

1）对于现场像LT-20仪表箱和毛细管有接触的地方，我们可以绝缘胶布将毛细管包住，或者在仪表箱的出线口用防爆胶泥堵住，以防止毛细管与仪表箱接触；

2）对于两个必须接触的金属部件，如导线接头，我们应该用螺丝拧紧或者压紧，特别是热电阻，导线接头和接线端子处的螺丝一定要上紧；

3）在传输有高电流的导线中间尽量不要有接头，实在不行的情况下，尽量使用热连接，如镀锡；

4）在重要的电力母线、干线连接处涂变色漆，以监测电阻值变化情况；

5）对于某些手持式电动设备，一定要使用正规的插头，不能随便拧在线上，以免增加接触电阻，发生危险。