电磁流量计的安装和投入使用过程中也会遇到各种情况,使测量产生较大的误差,甚至无法进行。这就要求仪表安装和操作人员,能够按照仪表设备的标准使用与维护规范进行检查和维修。
电磁流量计作为精密的流量测量仪表,在安装时有较为严格的要求,比如对于外界电磁干扰的影响,对于接地的要求,还有就是对于前端和后端直管的要求都很重要,不过有时候限于现场的条件限制,导致安装无法达到理想的状态,就需要仪表安装人员能够采取相应的措施,对于现场的安装情况进行调整和优化,最终仪表的运行达到设计的要求。电磁流量计的安装和投入使用过程中也会遇到各种情况,使测量产生较大的误差,甚至无法进行。这就要求仪表安装和操作人员,能够按照仪表设备的标准使用与维护规范进行检查和维修。
一、流量测量值与实际值不符的检查和采取措施
4.1故障原因
1)转换器设定值不正确.
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)传感器上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.
4.2故障检查和采取措施
1)复核转换器设定值和检查零点、满度值.首先检查相配套传感器和转换器的编号是否对号.当代大部分污水流量计在制造厂实流校准后在传感器名牌(或随表附《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.因此新安装仪表调试前首先要复核仪表常数,传感器编号和转换器编号是否配对.因为这类失配的事件时有发生,还需复核口径、量程和计量单位等设定值.
2)查管道液状况和是否含有气泡.
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,可参阅管道未充满液体或液体含有少许气泡的内容.
3)检查信号电缆系统;
查连接电缆匹配是否适当?连接是否正确?绝缘是否下降?
通常人们检查污水流量计测量流量不符的故障原因,往往忽视连接传感器和转换器之间的电缆系统,经常遇到以下事例:
a)将所附整根电缆割断后重新连接,使用一阶段后连接处吸入潮气,绝缘下降;
b)信号线末端未处理好,内屏蔽层、外屏蔽层和信号芯相互间有短接,或与外壳短接;
c)不用规定型号(或所附)的电缆;
d)电缆长度超过受液体电导率制约的长度上限;
e)液体电导率较低而传感器和转换器相距较远,
4)调查传感器上游流动状况.
传感器上游流动状况常因受安装空间限制,偏离规定要求,如接近产生扰流的阻流件而无足够长度的直管段,这些会引入影响测量准确的因素.特别是接近传感器上游设置调节阀或未全开的闸阀,能圆满解决的唯一办法是改动传感器的安装位置;在上游直管段长度不足的情况下,调整安装位置.
5)检测电极与液体间接触电阻和电极绝缘;
电极与液体接触电阻值主要取决于接触面积和液体电导率.
充满电导率为150×10-6s/cm的生活和工业用水时,电极与液体接触电阻约为15kΩ.电极绝缘电阻应大于100MΩ.
二、无流量信号输出检查和采取措施
1.1故障原因
1)电源方面故障.
2)连接电缆(激磁回路,信号回路)故障.
3)液体流动状况方面故障.
4)传感器零部件损坏故障.
5)转换器元器件损坏故障.
1.2故障检查和采取措施
1)查电源方面故障.
首先查主电源和激磁电流熔丝,若接入符合规定电流值新熔丝再通电而又熔断,必须找出故障所在点.查电源线路板输出各路电压是否正常,或置换整个电源线路板.
2)查连接电缆系统方面故障.分别检查连接激磁系统和信号系统的电缆是否通,连接是否正确.
3)查液体流动方向和管内液体充满性.
液体流动方向必须与传感器壳体上箭头方向一致.对于能正反向测量的污水流量计,若方向不一致虽仍可测量,但设定的显示流动正反方向不符,必须改正之.若管道未充满液体,主要是管网工程设计或传感器安装位置不妥.若传感器安装在a、e位置和虚线管排放b位置,应将其改装到c,d位置。
4)查传感器完好性.
主要检查各接线端子和激磁线圈完好性.激磁线圈及其系统出现的故障常有:a)线圈断开;b)线圈或其端子绝缘下降.二类故障中以绝缘下降出现的频度相对较高.线圈断开和绝缘下降可方便地使用万用电表和兆欧表检查.
5)查转换器的故障.
污水流量计转换器检查方法常采用以线路板备件替代法试排除故障.
三、输出晃动故障原因、检查和采取措施
2.1故障原因
1)流动本身是波动或脉动的,实质上不是污水流量计的故障,仅如实反映流动状况.
2)管道未充满液体或液体中含有气泡.
3)外界杂散电流等电、磁干扰.
4.2.2故障检查和采取措施
1)流动本身的波动.
若流动本身波动,仪表输出晃动则是如实反映波动状况.检查方法可在使用现场向操作人员和流程工艺人员询问或巡视有否波动源.污水流量计上游管道中有否阻流件产生旋涡.在有脉动流动源的管线上,要减缓其对流量仪表测量的影响,通常采取流量传感器远离脉动源,利用管流流阻衰减脉动;或在管线适当位置装上称作被动式滤波器的气室缓冲器,吸收脉动.
2)管道未充满液体或液体中含有气泡
本类故障主要是管网工程设计不良使传感器的测量管未充满液体或传感器安装不妥所致.传感器下游无背压或背压不足,如装在位置e,液流经下游很短一段管段即排人大气,若阀门2全开,传感器测量管内有可能未充满液体.有时候流体的流量较大能充满则仪表运行正常,流量减小就有可能液体充不满而使仪表失常.液体中含有气体,输出信号晃动更大.而液体中含有微小气泡,在流动过程中会逐渐在高点或死角积聚,遮盖电极而造成输出晃动.
3)外界电磁干扰.
污水流量计由于流量信号小易受外界干扰影响,干扰源主要有管道杂散电流、静电、电磁波和磁场.管道杂散电流主要靠污水流量计良好接地保护,通常接地电阻要小于10Ω,不要和其他电机和电器共用接地.
四、零点不稳定检查和采取措施
3.1故障原因
1)管道未充满液体或液体中含有气泡.
2)主观上认为管系液体无流动而实际上存在微小流动;其实不是污水流量计故障,而是如实反映流动状况的误解.
3)传感器按地不完善受杂散电流等外界干扰.
4)液体方面(如液体电导率均匀性,电极污染等问题)的原因.
5)信号回路绝缘下降.
3.2故障检查和采取措施
1)管道未充满液体或液体中含有气泡.
可参阅管道未充满液体或液体小有含有气泡的内容.
2)管道有微量流动.
本类故障主要是管线的截止阀密闭性差,污水流量计所检测到的微小泄漏量,误解为零点变动或零点不稳定.
3)接地不完善受外界干扰影响和接地电位变动影响.
管道杂散电流等外界干扰影响主要靠污水流量计良好的接地保护,通常要求接地电阻小于10Ω,不要和其他电机电器共用接地.
4)检查液体物性.
液体电导率变化或不均匀,在静止时会使零点变动,流动时使输出晃动.
液体若含有杂质,或杂质沉积测量管内壁,或在测量管内壁结垢,或电极被油脂等污秽等等,均有可能出现零点变动.措施是清除污秽和沉积垢层;若零位变动大也可尝试重新调零.
5)检查信号线路绝缘.
信号回路绝缘下降会形成零点不稳.信号回路绝缘下降的主要原因是电极部位绝缘下降所引起的,但也不能排除信号电缆及其接线端子绝缘下降或破坏.因为有时候现场环境十分严酷,且仪表盖、导线连接处密封不慎,弥漫着潮气酸雾或粉粒尘埃侵入仪表接线盒或电缆保护层,使绝缘下降.信号回路绝缘电阻检查分别按电缆侧和流量传感器侧两部分进行,用兆欧表测试.分两次进行.
a)充满液体测量电极表面液体接触电阻流量传感器信号线,用万用表分测量每电极与接地点间的电阻,两电极对地电阻值之间应在10!~20!.
b)空管测量电极绝缘放空测量管,用干布揩于内表面,待完全干燥后,用H500VDC兆欧表测量各电极与地间的电阻值,阻值必须在100MΩ以上.
近几年来,以质量和能量单位进行计量已成为一种发展趋势。大容量、高压天然气计量中优先使用能量或质量单位。我国早期对天然气计量不够重视,天然气计量技术发展缓慢,至今天然气商品计量仍采用体积计量方式。目前天然气体积流量计量仪表主要有孔板流量计、涡街流量计、涡轮流量计和容积式流量计,我们应用较广泛的是标准孔板流量计。
天然气流量计量有三种方法:体积流量计量、质量流量计量和能量流量计量,传统天然气计量采用容积单位计量。
1、计量中存在的问题
标准孔板流量计是一种间接的、综合参数的技术测量,使用仪表多,影响因素复杂。正常情况下其测量准确度能满足GB2624-93标准和SY/T6143-1996天然气流量的标准孔板计量方法标准的要求。在实际工作中,偏离标准规定的条件对计量准确度的影响,有的可定量估算并进行修正,有的只能定性估计不确定的幅值与方向,但有的是多种条件同时偏离,这就产生了非常复杂的情况。因为一般文献只介绍某一条件偏离引起误差,缺少多种条件同时偏离时测量误差的相关资料。大量的现场调查和实践经验表明,出现计量问题的主要原因是节流装置的设计、制造、安装使用和工况条件偏离了标准规定的范围。其主要表现如下:
没有严格按SY/T6143-1996标准进行设计,制造和安装。选择测量管径过大,长期处于低雷诺整数,上下游管段未按标准要求安装配套,管内径未实测。
孔板流量计以较稳定的流速参数作为设计依据,流量过小或过大都会使计量误差增加。要正确选择与使用差压计,若差压计工作量程在30%以下,会大大降低流量测量准确度。当天然气流量减小后,要及时更换差压计的量程或孔板规格,否则因差压造成计量误差会成倍增加。在选择仪表差压量程时,即要考虑孔径比,又要考虑孔板压力损失后的压力是否满足生产需要。法兰取压和角接取压孔径比的值应在0.2~0.75之间,一般宜选择在0.4~0.6之间,这样,既可保证计量准确度,又能减小压力损失。
2、采用专用流量计算机的积算方案
专用积算方案采用现代数学计算机技术,可按用户的要求进行各种流量(体积流量和质量流量)的精确计算,自动连续地对流量进行全补偿或部分补偿,只要将流量方程中各个系数的公式按一定的要求编程,就可达到精确积算流量的目的。
3、采用可换孔板装置与定值节流装置
可换孔板节流装置是一种结构上有重大突破的新型节流装置,节流元件精确安装在固定的座体内(座体通过法兰与管道连接),在不拆动管道或不停输的情况下,可方便地提升孔板进行检查、清洗或更换,从而保证了计量准确度。采用液压升降装置孔板提升轻便,特别适用于大口径孔板。这种节流装置还配有清洗机构,可消除脏垢介质,为单井天然气的准确计量提供了有效的手段。
定值节流装置改变了现有节流装置。根据计算结果加工其孔径的方法,每一种公称通径管道配以有限孔径的节流件,孔径系列按优先系数选取。采用定值节流装置有利于产品批量生产,降低生产成本。可换孔板节流装置和定值孔板相配套,将改变传统的生产方式,实现节流装置产品系列化、通用化和标准化,有利于提高节流装置计量的准确度。
电磁流量计广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理,水利建设等领域。测量原理是法拉第电磁感应定律,根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器,传感器主要组成部分是:测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体。产品主要用于测量封闭管道中的导电液体和浆液中的体积流量,包括酸、碱、盐等强腐蚀性的液体。
电磁流量计安装要求:
A、安装地点不能有大的振动源,并应采取加固措施来稳定仪表附近的管道;
B、不能安装在大型变压器、电动机、机泵等产生较大磁场的设备附近,以免受到电磁场的干扰;
C、传感器与管道连接时应保证满管运行,可以垂直安装;
D、变送器外壳、屏蔽电缆、测量本体及两端的管道都要接地,接地极应单独设置,接地电阻应小于10欧姆,不能接到电气或公共接地网上;
E、要求有前5倍后3倍管道直径的直管段。