电磁流量计使用中常遇到的故障,第一类一般为仪表本身的故障,即仪表结构件或元器件损坏引起的故障;第二类则是由外界原因引起造成的。如安装不妥流动畸变,沉积和结垢等。这里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运行期故障;②调试期故障。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、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。
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。
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。
二、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,明渠流量计的安装比较特殊,由于是潜与水下,所以要保证无浮动。
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。空间电磁波干扰-般经信号电缆引入,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。
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(50/16Hz-50/6Hz)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。
电磁流量计的一般保养:
1)经常观察传感器电源电缆和传输电缆(或导线)有无破损、老化现象,保护好电缆外面的橡胶护套。
2)定期(一般为半年)用软布擦洗电极表面,清除污垢或沉积物。
3)清除传感器上游直管段内的杂物。
电磁流量计的一般故障及其排除:
1)液体不流动有输出:1.与转换器之间信号传输电缆连接有断路;2.信号电缆到电极连接断路;3.电极表面沾污或沉积绝缘层;4.接地不良或断路。
解决方法:1.接好电缆线;2.打开传感器、重新接上;3.擦洗电极表面;4.接好地线。
2)液体流动无输出:1.与转换器之间的信号传输电缆两芯线接反;2.电源未接或接触不良;3.传感器仪表管道、外壳、端面有渗漏。
解决办法:1.倒线头;2.接好电源、保持接触良好;3.修理传感器。
3)输出不稳定:1.流场不稳;2.通过传感器的液体中含有气体、大固体块;3.电气连接虚接;4.接地不良;5.电极渗漏
解决方法:1.改造管道、或增加安装假传感器;2.正常现象;3.检查接线,接好线;4.接好地线;5.修理传感器。
4)误差过大:1.零点过高;2.未完全充满液体;3.供电电源畸变过大;4.接地不良。
解决方法:1.重新调整零点;2.改善管道条件,传感器始终充满液体;3.改善供电电源条件,符合正常工作条件;4.接好地线。
涡轮流量计是一种速度式仪表,它具有精度高、重复性好、无零点漂移、高量程比、结构简单、运动部件少、耐高压、测量范围宽、体积小、重量轻、压力损失小、维修方便等优点,涡轮流量计拥有高质量轴承、特别设计的导流片,因此极大降低了磨损,对峰值不敏感,甚至恶劣的条件下也可以给出可靠的测量变量。在石油、化工、冶金、食品、生物化学、城市燃气管网等行业中具有广泛的使用价值。 选择适合自己的涡轮流量计需要在选型时考虑以下几个方面: 1、根据计量目的要求: 要求选择带瞬时流量还是累积流量(累计流量)、流量显示的单位、测量准确度、重复性、线性度、流量范围和范围度、测量温度、压力损失、温压补偿、输出信号特性和响应时间等。不同测量对象有各自测量目的,在涡轮流量计性能方面有其不同侧重点。 2、测量介质性质要求: 化学腐蚀和结垢,流体的化学性有时成为选择测量方法和仪表的决定因素。某些流体会引起仪表接触零件腐蚀,表面结垢或析出结晶体金属表面产生电解化学作用。 3、测量介质组相的要求: 根据测量介质是单一相变介质还是测量多相和多组分流动时应谨慎对待。涡轮流量计测量单项洁净的介质,电磁流量计可测量固液两相混合介质等。 4、涡轮流量计是流量中的一种常见类型,这种流量计可以对各种气体和液体进行测量。它采用全新智能化的设计,在使用的时候可以保持高精度的测量。在使用的时候涡轮流量计的性能优越,使用寿命很长,而且它有着很强的抗干扰能力,在使用的时候,涡轮流量计可能会遇到各种电磁的干扰,如果流量计的抗干扰能力不够好,在使用的时候可能会影响流量计的测量精度。
涡街流量计的测量技术发展至今已经比较成熟,其主要优点是:无可动部件,结构简单牢固,安装方便,易于维护,费用支出少。量程比一般在10∶1以上,精度也相对较高,测量气体一般在1.0级到1.5级之间,测量液体一般在1.0级。
涡街流量计被广泛应用于蒸汽流量的计量,我们知道,一般情况下,流量计对于所测的流体的流速都有一定的要求,尤其于涡街流量计是依靠流体产生的规律性的涡街进行工作的,更要将流速限定于规定的范围之内,太低和太高都会导致涡街不能工作或数值失真。
但是在实践工作中,我们却发现有人利用涡街流量计对于流速的要求来做文章,做一些违法的事情,使计量数值严重失真,导致客户产生损失。
做法就是使用一些看似无意其实违法的手段,致使下游的压力骤降,导致蒸汽流速超过涡街流量计测量流速上限,涡街流量计不能正常工作,计量严重偏小。
具体说明如下:
在多年的检定工作中,我们发现有人使用了一个蒸汽涡街流量计的漏洞,在保持涡街流量计计量管段原封不动的情况下,只在蒸汽出口处做文章,即可致使涡街流量计计量严重偏小。
图1中我们看到在涡街流量计计量段,没有任何修改,而在其后的大型储气罐却大有文章。整个系统根据储气罐内压力变化来对前后阀门分别进行自动控制,从而进行一套充气、放气、再充气、放气的循环操作。
整个循环过程是:
开始时,储气罐是空的,阀门1、阀门2都关闭。然后阀门1快速打开,上游0.8MPa的过和热蒸汽剧烈充入空罐。然后储气罐充气渐满,压力升高至一定压力后,关闭阀门1,打开阀门2,让储气罐中蒸汽排出以供使用。
这样操作的目的主要是使大部分流过涡街流量计的蒸汽以极高流速通过。