LP30 自监测型液位感应器

适用范围和安全使用

本部分保留 IM-P402-44（AB Issue 13）中 LP30 的安装维护说明。该文件针对 LP30 自监测型液位感应器发布，该产品与斯派莎克 LC3050 液位控制器配合使用，通常在蒸汽锅炉中提供高完整性、自监测的低液位报警信号。只有由合格人员按照操作说明正确安装、调试、使用和维护本产品，才能保证安全运行。

请注意安全信息单 IM-GCM-10 以及任何国家或地区法规。

1. 安全信息

本产品经过设计和制造，能够承受正常使用中遇到的应力。将本产品用于非预期用途，或不按本安装维护说明进行错误安装，可能导致产品损坏，并可能造成人身伤害或死亡。

LP30 液位感应器和 LC3050 液位控制器均符合欧盟压力设备指令，并在需要时带有 CE 标志。它们被归类为安全附件，属于该指令第 4 类的范围。

警告：如果未按本说明所述方式使用本产品，其提供的保护可能会失效。

1.1 开始之前

• i) 检查本产品是否适用于所使用的流体。
• ii) 检查材料适用性、压力和温度及其最大值和最小值。如果本产品的最高使用限值低于其将要安装的系统限值，或者产品故障可能导致危险的超压或超温，应确保系统中装有安全装置，以防止此类超限情况。
• iii) 确定正确的安装位置和流体流动方向。
• iv) 斯派莎克产品无法承受系统施加的外部应力。安装公司有责任考虑这些应力并采取适当措施将其降至最低。
• v) 当产品将用于蒸汽或其他高温流体时，安装前应拆下接口上的所有防护盖和铭牌上的保护膜。

遵守操作说明，并由具备相应资质的人员正确安装、调试、使用和维护，是本产品安全运行的唯一保证（见第 1.11 节）。安装还必须遵守相关的管道和设备施工及安全说明，使用合适的工具和必要的安全设备。

1.2 可达性

安装后，应确保有足够的操作空间。如有必要，在对产品进行操作前搭建安全的工作平台，并在需要时配备合适的起吊设备。

1.3 照明

确保有足够的照明，尤其是在需要进行精细或复杂作业的场所。

1.4 管道中的危险流体或气体

应事先考虑管道中现在有什么，或者过去可能有什么。注意易燃物质、危害健康的物质以及高温或低温物质。

1.5 危险的工作环境

应考虑爆炸风险、缺氧（例如在罐内或低洼区域）、危险气体、极端温度、高温表面、火灾风险（例如焊接时）、过大噪声和运动机械。

1.6 运行中的系统

了解整个系统如何工作。在执行任何操作（例如关闭隔离阀或操作电气开关）之前，应考虑该操作是否会使系统其他部分或其他人员处于危险之中。危险包括排气管或保护装置被隔离，或者控制装置和报警被置于失效状态。应缓慢开启和关闭隔离阀，以避免系统冲击。

1.7 压力系统

确保系统压力已被隔离或完全排放。应考虑双重隔离（双阻断加排放）以及对已关闭阀门进行锁定或挂牌。绝不要仅因为压力表指示为零就认为系统已完全卸压。

1.8 温度

隔离本产品后，应使其冷却至室温，以避免烫伤危险。

1.9 工具和备件

开始作业前，确保备有合适的工具和备件。只能使用斯派莎克原装备件。

1.10 防护服

应考虑是否应为操作人员或附近其他人员配备防护服，以防化学品、高温和低温、辐射、噪声、坠落物以及眼部和面部危险等危害。

1.11 作业许可

所有作业必须由具备相应能力的人员执行，或在其监督下执行。安装和操作人员必须按照本产品的安装维护说明接受培训，以便能够正确使用本产品。

在实行正式“作业许可”制度的场合，必须遵守该制度。在没有此类制度的场合，负责人应了解作业的性质，必要时安排一名主要负责安全的助手。必要时应张贴警示标志。

1.12 搬运

人工搬运大型或重型产品存在受伤风险。以体力提升、推、拉、搬动或支撑负载可能造成伤害，尤其是背部伤害。应考虑作业内容、人员、负载和工作环境，并采用适合现场条件的搬运方法。

1.13 余热

正常使用时，本产品的外表面可能非常烫。本产品无法自行排空，因此拆卸或从安装位置取下时应小心（参见维护说明）。

1.14 冻结

对于不能自行排空的产品，在可能暴露于冰点以下温度的环境中，必须采取措施防止冻裂损坏。

1.15 蒸汽锅炉液位控制及液位限制/报警功能的专门安全信息

本产品的选型、安装、操作和检测必须符合：

• 地方或国家标准和法规；
• 本说明书；
• 批准机构的要求；
• 锅炉保险要求；
• 锅炉制造商的说明。

蒸汽锅炉上必须安装两套独立的水位限制/报警系统。液位感应器必须安装在独立的保护管或腔室内，探针尖端和感应器底部应留有足够空间。

每支感应器必须接线到其自身的独立控制器。出现低液位报警时，报警继电器必须切断锅炉加热系统。

高水位报警必须是水位控制的一部分，或者是独立的系统。当安全要求有此需要时，必须安装独立的高水位报警系统。在这种情况下，出现高水位报警时，继电器必须同时切断锅炉给水和加热系统。所有锅炉水位限制/报警系统都必须定期进行功能测试。

必须采用合适的水处理方案，以确保水位控制和限制系统持续安全、正确地运行。请咨询信誉良好的水处理公司。

1.16 废弃处理

本产品可回收利用，只要正确处置，预计不会对环境造成危害。

1.17 产品退回

提醒客户和库存商注意：根据英国和欧共体的健康、安全与环境法规，向斯派莎克退回产品时，必须提供有关任何危险的信息，以及因污染残留或机械损伤而可能需要采取、并可能构成健康、安全或环境风险的预防措施。该信息必须以书面形式提供，并包含与被认定为危害健康与安全的任何物质相关的数据。

2. 产品通用信息

2.1 概述

斯派莎克 LP30 液位感应器与斯派莎克 LC3050 液位控制器配合使用，通常在蒸汽锅炉中提供高完整性、自监测的低液位报警信号。它由带可拆卸电缆插座的探针本体和单独的旋入式探针尖端组成。尖端用弹性销固定，并用锁紧螺母保持就位。每台锅炉通常安装两支液位感应器和两台控制器，以提供两路独立的低液位报警。在许多国家，这可实现第一级低液位报警和第二级低液位报警。该感应器适用于压力不超过 32 bar g (464 psi g) 的锅炉。

2.2 可供尖端长度 mm（英寸）

500 mm (19.7")、1 000 mm (39.4") 和 1 500 mm (59")。

2.3 压力/温度限值

2.4 技术数据

2.5 LP30 的工作原理

该感应器有一个液位检测尖端（探针尖端）和一个比较尖端。接地回路经由本体接口形成。

在正常运行条件下，探针尖端浸没在水中，对地电阻较低。当水位降至探针尖端以下时，对地电阻变高，控制器随即发出低液位报警信号。

比较尖端可补偿水垢、污垢或内部潮气引起的任何对地漏电，确保即使在恶劣条件下也能发出低水位报警信号。

每个 LP30 单元随附一个 DIN 43650 电缆插座和一个 Pg 11 电缆密封接头。UL/FM 版本则改为随附一个 ½" NPT 导管螺纹接头和四根引线。

警告：探针尖端绝不能接触锅炉的任何部位，这一点至关重要。标准要求尖端与保护管之间至少保持 14 mm (9/16") 的距离，安装感应器时必须对此进行检查。见第 5 节“感应器间隙检测程序”。

3. 安装

在进行任何安装或维护之前，请阅读第 1 节“安全信息”。

当感应器要安装到锅炉上时，确保其位置距任何安全阀或蒸汽取出口至少 1 m (39")，因为局部水位可能升高。

3.1 确定低液位报警液位

在大多数锅壳式锅炉中，锅炉燃烧时水会“膨胀”，因此实际水位会高于玻璃水位计显示的水位。实际中，非常大的锅炉中这一差值可达 50 mm (2")，较小锅炉中则降至约 10 mm (3/8")。因此我们建议，锅炉冷态时第二级低液位报警应设定在远高于玻璃水位计底部的位置，因为锅炉燃烧时该差值会减小。第一级低液位报警可比第二级低液位报警高 20 mm (¾")。应尽可能咨询锅炉制造商，以获取关于工作水位和报警水位的建议。

3.2 保护管

用于蒸汽锅炉低液位报警时，感应器必须安装在保护管内。保护管提供相对稳定的水位，使感应器免受锅炉内湍流的影响。必须设置两根独立的保护管，一根用于第一级低液位报警，一根用于第二级低液位报警。

尺寸和结构可根据应用情况调整，但建议采用内径至少为 Ø 80 mm (3") 的保护管。典型的保护管设有一个尽可能靠上布置的 20 mm (¾") 排气孔。

建议对法兰进行保温，尤其是在大型锅炉上或工作压力超过 10 bar g (145 psi g) 的锅炉上。不得对感应器进行保温。

不得遮挡本体上的排气孔和泄水孔。

注：制作法兰连接或螺纹连接时，确保多余的密封胶不会进入锅炉。

3.3 切割探针尖端

感应器通常垂直安装，但当探针尖端长度不超过 500 mm (20") 时，可从垂直位置倾斜最多 45°。低液位报警的开关动作液位位于探针尖端的最末端，该末端被切割到所需长度以获得要求的报警液位。

LP30 探针尖端通过螺纹、销钉和锁紧螺母固定。较早的探针仅用两个销钉固定，可按特殊订单提供兼容的尖端。对于既有装置，在将探针尖端切割到所需长度之前，务必确认所采用的是哪种连接形式。

3.3.1 螺纹尖端（当前型号）的切割程序

1. 将锁紧螺母完全旋到感应器上，但此时不要拧紧。
2. 用 M6 扳手卡住探针尖端接头的扁位，防止其转动。警告：如果允许接头带螺纹的一端在探针本体内转动，内部接线将会损坏。
3. 将探针尖端旋到感应器上，直到感应器上的孔与探针尖端上槽的底部对齐。
4. 支撑住组件，敲入定位销，直到探针尖端两侧伸出的长度相等。
5. 将锁紧螺母拧紧到探针尖端上（5–7 N·m，4–5 lbf·ft）。
6. 确保锅炉水位处于要求的低液位报警液位。
7. 用水溶性记号笔沿探针尖端长度方向画一条线。
8. 将感应器和尖端临时装到锅炉上（标准型 LP30 为 ½" BSP 锥管，UL/FM 版本为 ½" NPT），用手拧紧，不要使用 PTFE 生料带。
9. 拆下感应器，记下墨水被水溶解的位置。
10. 用细齿锯将探针尖端切割到该长度。
11. 去除尖端毛刺。
12. 执行感应器间隙检测程序（见第 5 节“感应器间隙检测程序”）并记录结果。

注：随附一张记录表用于记录这些数据（见第 5.3 节“感应器间隙记录表”）。

3.3.2 双销尖端（早期型号）的切割程序

本程序适用于较早的探针，其尖端仅由两个销钉固定，而非当前型号的螺纹、销钉和锁紧螺母结构。

1. 确保锅炉水位处于要求的低液位报警液位。
2. 将探针尖端装到探针本体上并对齐定位孔。
3. 支撑住组件，敲入两个定位销，直到探针尖端两侧伸出的长度相等。
4. 用水溶性记号笔沿探针尖端长度方向画一条线。
5. 将感应器和尖端临时装到锅炉上（LP30 为 ½" BSP 锥管，UL/FM 版本为 ½" NPT），用手拧紧，不要使用 PTFE 生料带。
6. 拆下感应器，记下墨水被水溶解的位置。
7. 用细齿锯将探针尖端切割到该长度。
8. 去除尖端毛刺。
9. 执行感应器间隙检测程序（见第 5 节“感应器间隙检测程序”）并记录结果。

3.3.3 按如下步骤安装感应器

• 确保外螺纹和内螺纹均处于良好状态。
• 在探针螺纹上最多缠绕三圈（不得超过）PTFE 螺纹密封带。警告：不要使用过多的生料带。不要使用膏状密封胶。
• 先用手装上感应器并拧紧。
• 使用合适的扳手拧紧感应器。任何情况下都不得使用管子钳。
• 由于锥管/平行管接头的特性，无法给出推荐的拧紧扭矩数值。
• 不要过度拧紧——感应器上应始终能看到螺纹。
• 注：除非存在过度磨损或内螺纹超差，否则探针螺纹不会“拧到底”（即探针本体六角头接触内螺纹接口端面）；若出现这种情况，则需要更换或重新加工法兰或接口。

3.3.4 后续拆卸与重新安装

警告：在尝试旋松或拆下感应器之前，确保锅炉或容器已卸压并排空至大气压。

• 始终使用正确尺寸的扳手——不要使用管子钳。
• 检查外螺纹和内螺纹是否有损坏迹象，这些损坏可能由过度拧紧造成，导致螺纹撕裂甚至局部冷焊（拉毛/咬合）。
• 如果已发生损坏，请更换感应器。

4. 接线

有关完整信息（包括屏蔽层连接细节），请参阅相应的控制器文档/接线图。

电缆敷设应符合 BS 6739《过程控制系统中的仪表：安装设计与实践》或当地等效标准。对于美国和加拿大的安装，感应器必须按照美国国家及地方电气规范 (NEC) 或加拿大电气规范 (CEC) 接线。接线应使用 4 芯、1 mm² (18–16 AWG) 耐高温屏蔽电缆，最大长度 50 m (165 ft)。Pirelli FP 200 或 Delta Crompton Firetuf OHLS 是适用于标准型 LP30 的两种合适电缆。对于 UL/FM 版本，必须使用具有合适温度等级（最低 75 °C/167 °F）的 Class 1 屏蔽电缆将接线盒连接到控制器。

确保提供足够的电缆长度，以便拆下电缆插座，并确保不会对设备施加拉力。

要拔下电缆插座，请拆下中央螺钉。要接触到电缆插座内部的接线端子块，请拆下中央螺钉并掀开铰链盖。

注：为提供环境保护，感应器在电缆插座与感应器接头之间配有垫片。为保持环境完整性，重新连接电缆插座时务必确保垫片在位，且所有接触面清洁无损。

标准型 LP30 上的接线端子块可按 90° 步进旋转，以便于接线：拆下固定螺钉并取出插座，然后拆下接线端子块并按需重新定位。接线端子块的编号为：1 红色探针尖端，2 黑色比较尖端，3 黑色比较尖端，另有黄色接地线和屏蔽层。

注：UL/FM 版本的接线端子块无法旋转。

确保从探针本体到锅壳的电阻小于 1 Ω。

Issue 13 还记载了标准型和 UL/FM 型 LP30 与 LC3050 液位控制器的接线方式（端子 50 至 54），以及下图所示的 LC3000 接线方式（端子 9 至 12）。

4.1 UL/FM 版本

插座随附四根 18 AWG、长 300 mm (12") 的彩色编码引线。这些引线需切割到所需长度，并连接到合适的金属接线盒。感应器与接线盒之间需要一段柔性金属导管，以提供环境保护并便于电气连接。为此，电缆插座配有 ½" NPT 导管接头。

警告：感应器随附的引线额定温度为 221 °F (105 °C)。不得超过该温度等级。

柔性导管和接线盒内不得敷设任何其他控制线路，否则可能损坏产品或降低产品性能。

与非认证型 LP30 不同，电缆插座无法按 90° 步进旋转。强行旋转可能损坏内部接线。

确保导管网络中可能积聚的冷凝水不会积聚在感应器电缆接头和接线盒中。

5. 感应器间隙检测程序

5.1 引言

为确保系统安全、正确地运行，探针尖端绝不能接触锅炉或保护管的任何部位。标准要求探针尖端至少留有 14 mm (9/16") 的间隙。

本检测用于确认 LP30 感应器安装正确。该检测必须在初次安装时进行，此后每次从锅炉上拆下感应器（例如年度检查）时都要进行。

使用一对“检测线”配合绝缘电阻测试仪（表）来检测尖端末端的径向间隙是否小于 14 mm (9/16")。若小于该值，则表现为“短路”（即读数小于无穷大）。

正确执行时，该检测可确保探针尖端的最终位置距保护管至少 14 mm (9/16")。

5.2 检测方法

1. 将水位排至低于报警液位至少 50 mm (2")，并将锅炉或容器排空至大气压。
2. 拆下感应器（如已安装），在探针尖端末端安装一对检测线，两者相互成 90°，且距尖端末端最多 10 mm (3/8")。
3. 小心地将感应器穿过螺纹接口送入保护管。检测线会偏转以便通过，随后弹回原位。
4. 用手将感应器旋入，不要使用 PTFE 生料带。
5. 将测试仪表的接地引线接到锅炉上，将带电引线接到感应器接头的 1 号针脚。用仪表检查与锅炉的接触情况。
6. 启动仪表并观察显示。缓慢将感应器旋松一整圈（不要过度晃动感应器）。
7. 如果未发现短路，断开仪表引线，旋松并取出感应器，注意不要让检测线卡在螺纹接口的下侧。
8. 拆下检测线，并按第 3 节“安装”所述安装感应器。
9. 在允许锅炉无人值守运行之前，必须通过降低水位对低液位报警进行功能测试。具体程序见单独的文献。
10. 填写间隙记录表（见第 5.3 节“感应器间隙记录表”）。

警告：在调试锅炉或容器之前，必须从感应器上拆下检测线。否则可能导致低液位报警不动作。

如果检测中发现短路，则需要进一步排查。下面列出了一些可能的原因：

• 探针尖端弯曲或未正确安装。
• 保护管和/或螺纹接口不对中。
• 保护管内径不够大和/或深度不够（保护管内部应比感应器末端至少深 40 mm (1 9/16")）。

5.3 感应器间隙记录表

我们强烈建议保留感应器间隙检测的记录，为此提供了记录表。记录表涵盖日期、检测原因（初次安装或年度检查）、尖端间隙大于 14 mm (9/16") 的间隙确认、拆除检测线人员的签名，以及独立评估人（例如保险检查员）的核实，确认检测已执行、检测线已拆除，且记录表已由具备相应能力的人员正确填写。每次安装或重新安装感应器时都必须填写该记录。

6. 维护

除每年对感应器组件进行检查和清洁外，无需特殊维护。尤其重要的是清洁尖端延长段与感应器中心电极之间的螺纹接触面（使用细砂纸）。如果锅炉水质可能导致感应器上积聚绝缘性水垢或氧化物，则建议更频繁地清洁。

用蘸有去离子水或异丙醇的布清洁探针本体。其他清洁剂可能损坏产品，并使保修失效。

不过，锅炉水位控制装置确实需要定期检测和检查。斯派莎克系统的具体检测说明请参见单独的文献。

7. 备件

只能使用斯派莎克原装更换件。下列备件是唯一可供应的备件；不提供其他备件。

备件订购：订购时请使用可供备件的描述，并注明产品名称。例如：斯派莎克 LP30 自监测型液位感应器用间隙检测组件 1 套。