中国石化出版社出版地流量计应用指南丛书,已出版。肖素琴、韩厚义主编《质量流量计》分册,由蔡武昌、马中元等撰写的《电磁流量计》分册亦即将出版。 《电磁流量计》全书内容涉及工作原理与典型结构、应用和选择、安装调试、故障检查和分析、流量校准和现场比对等,附录部分还有200余种液体的电导率和电极材料选择参考等。本讲座即是该书“第七章 故障检查和分析”部分。 电磁流量计运行中产生故障的第一类为仪表本身故障,即仪表结构件或元器件损坏引起的故障;第二类为外界原因引起的故障,如安装不妥流动畸变,沉积和结垢等。本章重点讨论的是应用方面和上述第二类外界原因的故障。 按照故障发生时期分类,可分为:①调试期故障;②运行期故障。调试期故障出现在新装用后调试初期,主要原因是仪表选用或设定不当,安装不妥等。运行期故障足在运行一段时期后出现,主要原因有流体中杂质附着电极衬里,环境条件变化出现新干扰源等。 按故障外界源头分析来自3个方面:①管道系统和安装等方面引起的;②环境方面引起的;③流体方面引起的。来源①主要在调试期表现出来;来源②和③则在调试期和运行期均会出现。 一、调试期故障 本类故障在电磁流量计初始装用调试时就出现,但一经改进排除故障,以后在相同条件下一般就不会再度出现。常见调试期故障主要有安装不妥、环境干扰、流体特性影响三方面原因。 · 1、管道系统和安装等方面 通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障,常见的例如将流量传感器安装在易积聚潴留气体的管网高点;流量传感器后无背压,液体迳直排人大气,形成其测量管内非满管;装在自上向下流的垂直管道上,可能出现排空等。 2、环境方面 主要是管道杂散电流干扰,空间电磁波干扰,大电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常采取良好单独接地保护可获得满意测量,但如遇管道有强杂散电流(如电解车间管道)亦不一定能克服,须采取流量传感器与管道缘绝的措施(参见下文案例12)。空间电磁波干扰-般经信号电缆弓I入,通常采用单层或多层屏蔽予以保护,但也曾遇到屏蔽保护还不能克服(见案例10)。 3、流体方面 液体含有均匀分布细小气泡通常不影响正常测量,唯所测得体积流量是液体和气体两者之和;气泡增大会使输出信号波动,若气泡大到流过电极遮盖整个电极表面,使电极信号回路瞬时断开,输出信号将产生更大波动。 低频(50/16 Hz-50/6 Hz)矩形波激磁电磁流量计测量液体中含有固体超过一定含量时将产生浆液噪声,输出信号亦会有一定程度波动。 两种或两种以上液体作管道混合工艺时,若两种液体电导率(或各自与电极间电位)有差异,在混合未均匀前即进入流量传感器进行流量测量,输出信号亦会产生波动。 电极材质与被测介质选配不善,产生钝化或氧化等化学作用,电极表面形成绝缘膜,以及电化学和极化现象等,均会妨碍正常测量。 二、运行期故障 经初期调试并正常运行一段时期后在运行期间出现的故障,常见故障原因有:流量传感器内壁附着层,雷电击,环境条件变化。 1、内壁附着层 由于电磁流量计测量含有悬浮固相或污脏体的机会远比其他流量仪表多,出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近,仪表还能正常输出信号,只是改变流通面积,形成测量误差的隐性故障;若是高电导率附着层,电极间电动势将被短路;若是绝缘性附着层,电极表面被绝缘而断开测量电路。后两种现象均会使仪表无法工作(参见案例7)。 2、雷电击 雷电击在线路中感应瞬时高电压和浪涌电流,进入仪表就会损坏仪表。雷电击损仪表有3条引入途径:电源线,传感器勺转换器间的流量信号线和激磁线。然而从雷电故障中损坏零部件的分析,引起故障的感应高电压和浪涌电流大部分足从控制室电源线路引入的,其他两条途径较少。还从发生雷击事故现场了解到,不仅电磁流量计出现故障,控制室中其他仪表电常常同时出现雷击事故。因此使用单位要认识设置控制室仪表电源线防雷设施的重要性。现任已有若于设计单位队识和探索解决这一问题,如齐鲁石化设计院[1]。 3、环境条件变化 主要原因同上节调试期故障环境方面,只是干扰源不在调试期出现而在运行期间再介入的。例如一台接地保护并不理想的电磁流量计,调试期因无厂扰源,仪表运行正常,然而在运行期出现新干扰源(例如测量点附近管道或较远处实施管道电焊)干扰仪表正常运行,出现输出信号大幅度波动。 ●电磁流量计常见故障现象有:(1)无流量信号;(2)输出晃动;(3)零点不稳; (4)流量测量值与实际值不符;(5)输山信号超满度值5类,下文将分节讨论。 ●通常检查整个测量系统和判断故障的程序如图1所示,检查环节包括电磁流量计本身的传感器和转换器以及连接两者的电缆,电磁流量计上位的工艺管道,下(后)位显示仪表连接电缆。 ●经常采用的检查手段或方法及其检查内容列举如下: (1)通用常规仪器检查
(2)替代法 利用转换器和传感器间以及转换器内务线路板部件间的互换性,以替代法判别故障所在位置。 (3)信号踪迹法 用模拟信号器替代传感器,在液体未流动条件下提供流量信号,以测试电磁流量转换器。 ●检查首先从显示仪表工作是否正常开始,逆流量信号传送的方向进行。用模拟信号器测试转换器,以判断故障发生在转换器及其后位仪表还足在转换器的上位传感器发生的。若足转换器故障,如有条件可方便地借用转换器或转换器内线路板作替代法调试;若是传感器故障需要试调换时,因必须停止运行,关闭管道系统,因涉及面广,常不易办到。特别是大口径流量传感器,试换工程量大,通常只有在作完其他各项检查,最后才下决心,卸下管道检查传感器测量管内部状况或调换。 一、故障原因 电磁流量计无流量信号输出大体上可归纳为5个方面故障原因,它们是 (1)电源未通等电源方面故障; (2)连接电缆(激磁回路,信号回路)系统方面故障; (3)液体流动状况方面故障; (4)传感器零部件损坏或测量内壁附着层引起等方面的故障; (5)转换器元器件损坏方面的故障。 二、检查程序 图2所示足检查电磁流量计无流量信号输出的流程。先按流程全面考虑作初步凋查和判断,然后再逐项细致检查和试排除故障。流程所列检查顺序的先后原则足:①可经观察或询问了解毋须较大操作的在前,即先易后难;②按过去现场检修经验出现频度较高而售后可能出现概率;③检查本身的先后要求较高者在前。若经初步调查确认是后几项故障原因,亦可提前作细致检查。 ①模拟信号器足为调试和检查电磁流量计专门设计的仪器,模拟流量传感器的输出信号,如上海光华仪表厂的LDZM型,上海光华·爱而美特仪器公司的GS7、GS8和GS9型。
一、故障原因 电磁流量计输出晃动大体上可归纳为5方面故障原因,它们是: (1)流动本身是波动或脉动的,实质上不是电磁流量计的故障,仅如实反映流动状况; (2)管道末充满液体或液体中含有气泡; (3)外界杂散电流等电、磁干扰; (4)液体物性方面(如液体电导率不均匀或含有较多变颗粒/纤维的浆液等)的原因; (5)电极材料与液体匹配不妥。 二、检查程序 图4所示是检查电磁流量计输出晃动的流程。先按流程图全面考急作初步调查和判断,然后再逐项细致检查和试排除故障。流程所列检查顺序的先后原则是:①可经观察或询问了解无须作较大操作的在前,即先易后难;②按过去现场检修经验,出现频度较高而今后可以出现概率较高者在前;③检查本身的先后要求。若经初步调查确认足后几项故障原因,亦可提前作细致检查。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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如何判断分析电磁流量计的故障?有什么解决方法(二) | ||||||||||||||||||
作者:admin 录入:admin 2016/10/1 20:49:34 | ||||||||||||||||||
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一、故障原因 引起电磁流量计测量流量与实际测量不符的故障原因,大体上可归纳成以下6个方面。 (1)转换器设定值不止确; (2)传感器安装位置不妥,未满管或液体中含有气泡: (3)未处理好信号电缆或使用过程中电缆绝缘下降: (4)传感器卜游流动状况不符合要求; (5)传感器极间电阻变化或电极绝缘下降; (6)所测量管系存在未纳入考核的流入/流出值。 二、比对的参照系 在检查本身故障现象之前,首先要评估与电磁流量计测量流量比对的实际流量(即各参照系推导出来的参比流量)的准确性和正确性。人们用作参照流量常从以刀;3个方面获得: (1)从流程系统的物料平衡,即进入系统的量与流出系统的量之间作比较; (2)与其他流量测量值之间的比对,如与水池容器的体积或外夹装式超声流量汁的流量相比较; (3)与历史测量值相比较。 流程现场工艺运行人员按这些参照系,根据他们的经验提出流量仪表测量值不准确的看法,仪表工程师要厂解与分析运行人员作出判断的依据,过程和数据,了解流程必要时去现场勘察,确认其正确后才作下一步检查。 现例举用得较多的夹装式超声流量计作比对参照时,准确性评估中的几点常见失误。(1)作流量计算时流通面积未实例测量管段的外径和壁厚,仅按所查得钢管规格表中名义尺寸代入,由于外径和壁厚的允差,带来流通面积的计算误差。例如DN200-DN500无缝热轧钢管流通面积可能相差±(3.4-3.2)%;即使外径用圆周法实测而壁厚未测而用名义尺寸,流通面积也可能相差±(1.25-1)%。(2)在现场测量声波传播距离如有(1-2)%误差,即会给流量测量带来(1-2)%的误差。(3)没有计入水泥衬里层厚度,旧管锈蚀层或污积层厚度。 又如水厂经常用清水池体积作比对参照,要评估水池面积的准确性。经常发生计算水池面积仅按设计图或竣工图数据,由于竣工图仅按工程要求而未按计量要求丈量,必然会带来误差;还有可能未减去水池中隔墙、管线所占去的体积,以及旁路管线流出/流人的体积。并要确认在试验时间内阀门的密封性等等,均应作复核评估。 三、检查程序 图7所示足检查电磁流量计测量流量与实际流量不符的流程。先按流程全面考虑作初步调查和判断,然后再逐顷细致检查和试排除故障。流程所列检查顺序的先后原则足:(1)可经观察或询问了解而毋须作较大操作的在前,即先易后难;(2)按过去现场检查修经验,出现频度较高今后出现概率较高者在前;(3)检查本身的先后要求。若经初步调全确认足后几项故障原因,亦可提前作细致检查。 四、故障检查和采取措施 本小节分别讨沦图7-7所示6个方面故障原因检查和采取措施。 1、复核转换器设定值和检查零点、满度值 检合流程图第1项。首先检查相配套传感器和转换器的编号是否对号。当代大部分电磁流量计在制造厂实流校准后在传感器名牌(或/和随表附《使用说明书》,标明校准的仪表常数,并在所配套的转换器内设定好。因此新安装内仪表调试前首先要复核仪表常数,或者传感器编号和转换器编号是否配对。因为这类失配的事件经常发生,还需复核口径、量程和计量单位等设定值。用模拟信号器)通常要按所用电磁流量计型号向制造厂订购)检查转换器零点和量程。 2、查管道充液状况和含有气泡 检任流程图第2项。本类故障主要是管网工程设计不良或相关设备不完善所引起的,可参阅第9页第四节中"2、管道未充满液体或液体小有含有气泡"一节。 |
图7 电磁流量计测量值与应用参比值不符检查流程 |