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现场常用流量测量仪表应用与故障处理
发布时间:2020-4-15 08:14:35

摘要:针对生产现场工艺过程复杂,使用的流量测量仪表品种多样,从现场常用流量量仪表的应用、维护及故障处理进行分析,以保证公司长周期生产的运行。
1流量测量仪表概述
  流量是化工生产中重要的工艺参数,流量测量是能源消耗和产品计量的重要手段,流体流量的仪表统称为流量计或流量表。流量计是工业测量中重要的仪表之一。随着工业生产的发展,对流量测量的准确度和范围的要求越来越高,流量测量技术日新月异。为了适应各种用途,各种类型的流量计相继问世,目前已投入使用的流量计已超过100种。而流量测量应用最广:泛的是节流式流量仪表,如标准孔板是流量仪表的重要品种,特别在高压天然气流量测量中常规孔板几乎是唯.一的选择。
2现场流量测量仪表的应用及故障处理
  现场流量测量仪表有节流装置(含孔板、文丘里管、楔形流量计、弯管流量计,以下简称节流装置)、转子流量计电磁流量计涡街流量计阿牛巴流量计、毕托巴流量计、超声波流量计、质量流量计。
本文介绍现场常用的节流装置、涡街流量计、超声波流量计应用及故障处理。
2.1节流装置
2.1.1应用
  节流装置是属于力学原理的仪表,基于伯努利方程(能量守恒定律)和流动连续性方程(质量守恒定律)设计而成。当充满管道的流体流经节流件时,流体将在节流件处形成局部收缩,因而流.速增加,静压力降低,于是在节流件前后便产生了压差。流体流量愈大,产生的压差Δp愈大,该压差Δp与流过的流体流量qv之间有确定的数值关系,其流量方程见下式。

  节流件形式较多,常用的标准型节流件有标准孔板、标准喷嘴、经典文丘里管、文丘里喷嘴等,非标准型节流件有双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、内藏孔板、楔形孔板、多孔孔板、弯管等。
  在泸州化工园区原料结构调整项目I新老区连接管廊项目中采用了平衡式多孔孔板流量计,是按国标GB2624在标准孔板和流动调整器.的基础上研发的一种新型节流式流量传感器。具有测量精度高、直管段要求短、量程比宽、永久压力损失低、耐脏污不易堵等特点。
平衡式多孔孔板流量计
2.1.2常见故障原因与处理
(1)流量偏低
1)孔板装反,重新安装正确;
2)法兰取压孔板取压孔尺寸过大,重新钻孔或更换取压法兰;
3)孔板入口直角边缘变钝、破损,更换新孔板;
4)直管段内壁结垢、锈蚀严重,对管道内壁除锈、光洁处理;
5)孔板锐孔内表面有个别伤痕和毛刺,用细油石逐个磨平,使锐孔边缘尖锐,孔板圆柱形内表面光滑;
6)孔板孔径有外来物,清洁处理;
7)正取压孔有堵塞现象,疏通取压孔;
8)有脉动流现象,消除脉动流,或重新选择安装位置。.
(2)流量偏高
1)负取压孔有堵塞现象,疏通取压孔;
2)孔板上游端面粗糙,光洁处理或更换孔板;
3)孔板上游有外来沉积物,吹除清洁;
4)孔板加工厚度超过规定值,重新按规定加工孔板;
5)节流件上游直管段长度不足,加长上游直管段,或加装流动整流器;
6)流速过低,节流装置不适合,重新选型。
(3)流量不准
1)孔板安装不同心,重新安装,使偏心度符合要求;
2)孔板弯曲,更换新孔板;
3)密封垫片内孔未按尺寸加工,垫片突入管道内,干扰流体稳定流动,按尺寸重新加工垫片。
2.2涡街流量计
2.2.1应用
  当流体中插入柱型物体时,会在柱型物体两侧交替地产生有规则的旋涡,该旋涡在柱体的侧后方产生、分开、形成漩涡列,通常称作卡门涡街,当满足h/l=0.281(h为涡街的宽度,1为同侧两个旋涡之间的距离)时,所产生的卡门旋涡是稳.定的,而且产生单列的旋涡的频率f与漩涡发生体迎流面的宽度d和流体的流速u有如下式的关系:

  旋涡的频率与流体的流速成正比,它几乎不受流体的温度、压力、成份、密度及粘度的影响。因,此,测出频率的高低就能得知流量的大小。
2.2.2常 见故障与处理
(1)显示仪表不工作
1)仪表电源插头接触不好,重新插好接头座;
2)保险烧坏,更换保险丝。
(2)瞬时显示无指示.
1)显示仪表断线或损坏,更换相同备件;
2) F/I 变换单元故障,检修更换F/I变换单元;
3)显示仪表前放单元故障,检修更换相应元器件;
4)漩涡变送器无输出信号,检修或更换变送器。
(3)流量累积计数器不动作.
1)计数器字轮机构不灵活或卡死,清洗计数器齿轮或更换计数器;
2)计数器线圈断,重新绕制线圈或更换相同备件;
3)系数设定和编程器组件电路故障,检修相应组件电路或更换相应元部件;
4)漩涡变送器无输出,检修或更换变送单元;
5)显示表前放组件电路故障,检修相应组件电路或更换相应元部件。
(4)漩涡变送器无信号输出
1)变送器未得到24V DC电源,检修显示仪表的24V DC供电单元;
2)变送器接线端子松脱或断线,重新紧固端子螺丝或重新接线;
3)变送器放大器故障,检修相应部件或更换相应备件;
4)涡街信号检测器损坏,更换相应部件;
5)漩涡发生体结垢,清洗漩涡发生体。
(5)漩涡变送器输出信号不稳
1)漩涡发生体和仪表测量管结垢或阻塞,清洗变送器;
2)变送器各放大器插件接触不良,清洗插头及插座,重新插好组件板;
3)工艺介质未充满测量管或测量介质内有气相物料,查工艺原因。.
2.3超声波流量计
2.3.1应用
  超声波流量计按照测量原理分类有传播时间法、多普勒效应法、波束偏移法、相关法和噪声法等,其中应用最广泛的是传播时间法,而在传播时间法中根据测量具体参数不同,又分为时差法、相.位差法和频差法。
  时差法超声波流量计:在逆流中传输所需时间比顺流传输时间长,因此,只要在相距一定距离.处分别放置两组超声波发生器与接收器,同时向顺逆流方向发射超声波,接收器就可测出与流速.V。成正比的时差Ot,由时差便可求出流速和流.n量q,见下式:

2.3.2常 见故障与处理
(1)接收信号幅度小,仪表不能正常工作.
1)液体流体中含悬浮固体颗粒较多,处理掉悬浮固体颗粒,或改型;
2)管道衬里或结垢较厚,进行清除,或把换能器移至能保证仪表正常的位置,也可改选频率.适合的换能器;
3)安装方式不适合,选用Z法安装探头;
4)换能器自身衰减,更换;
5)换能器之间距离不准确,重新计算、准确安装;
6)外夹式换能器因松动或外力而发生位移,复位后锁紧夹具;
7)外夹式换能器与管壁耦合不良,仔细选择管道致密部分并充分打磨光亮,涂抹充分的藕合.剂安装;
8)转换器未做好增益调节,调大增益。
(2)符合安装条件,管道很新,材质好,接收不到信号
1)确认管道参数未正确设置,重新设置参数;
2)安装方法不正确,重新安装;
3)连接线接触不好,重新接线;
4)耦合剂涂抹不充分,新涂耦合剂;
5)管道中未充满流体,重新选择安装位置;
6)未按照要求的安装距离安装探头,重新安装探头;
7)探头安装方向错误,重新安装探头。
(3)接收信号有间断,有较大固体颗粒、杂物、水生物或气泡混入
过滤、沉淀、清除或消气。
(4)噪声过大,仪表不能正常工作
1)有噪声干扰,调小增益、良好接地或避开干扰源;
2)仪表自身抗干扰性能差,选用抗干扰能力强的仪表。
(5)有接收信号,但无流量显示
1)转换器声程门全关或设定不对重新正确设定;
2)转换器硬件故障与制造厂联系。
(6)正向流量显示“-”号
上、下游换能器的信号电缆接反,正确接线。
(7)流量显示变化太大
1)直管段长度太短引起流动不稳,加长直管段,或加装流动调整器;
2)外夹式换能器安装位置不正确或产生滑移,正确安装后锁紧夹具;
3)外夹式换能器与管壁偶合不良,重新涂耦合剂;
4)同“噪声过大,仪表不能正常工作”,同“噪.声过大,仪表不能正常工作”。
(8)溢出
1)同“流量显示变化太大”;
2)实际流量超过设定的最大流量,重新正确设定最大流量。
(9)流量显示正确,但累计脉冲输出错误单位体积脉冲设定不正确,重新正确设定。
(10)流量显示误差较大
1)流速变小超出修正范围,正常现象;
2)温度变化范围太大,修正;
3)直管段长度不足,加长直管段,或加装流动调整器;
4)管壁结垢变厚,按结垢厚度重新标定;
5)泥沙沉积管底,标定修正或清理;
6)外夹式换能器之.间距离不准确、安装不正确或产生位移,重新计算、正确安装后锁紧夹具;
7)仪表标定系数误差较大,重新标定;
8)有噪声干扰,调小增益、良好接地或避开干扰源。
(11)流体停止时流量显示不归零,有对流或泄漏,正常现象.
1)有噪声干扰,调小增益、良好接地或避开干扰源;
2)没有设定小流量切除或设定值太小,重新设定小流量切除。

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