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水泥漿管道流量計(jì)運(yùn)行中產(chǎn)生故障與外界因素引起的故障分析
*一節(jié) 故障類型
水泥漿管道流量計(jì)運(yùn)行中產(chǎn)生故障的*一類為儀表本身故障,即儀表結(jié)構(gòu)件或元器件損壞引起的故障;*二類為外界原因引起的故障,如安裝不妥流動(dòng)畸變,沉積和結(jié)垢等。本章重點(diǎn)討論的是應(yīng)用方面和上述*二類外界原因的故障。
按照故障發(fā)生時(shí)期分類,可分為:①調(diào)試期故障;②運(yùn)行期故障。調(diào)試期故障出現(xiàn)在新裝用后調(diào)試初期,主要原因是儀表選用或設(shè)定不當(dāng),安裝不妥等。運(yùn)行期故障足在運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn),主要原因有流體中雜質(zhì)附著電*襯里,環(huán)境條件變化出現(xiàn)新干擾源等。
按故障外界源頭分析來自3個(gè)方面:①管道系統(tǒng)和安裝等方面引起的;②環(huán)境方面引起的;③流體方面引起的。來源①主要在調(diào)試期表現(xiàn)出來;來源②和③則在調(diào)試期和運(yùn)行期均會(huì)出現(xiàn)。
一、調(diào)試期故障
本類故障在水泥漿管道流量計(jì)初始裝用調(diào)試時(shí)就出現(xiàn),但一經(jīng)改進(jìn)排除故障,以后在相同條件下一般就不會(huì)再度出現(xiàn)。常見調(diào)試期故障主要有安裝不妥、環(huán)境干擾、流體特性影響三方面原因。
1、管道系統(tǒng)和安裝等方面
通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障,常見的例如將流量傳感器安裝在易積聚潴留氣體的管網(wǎng)高點(diǎn);流量傳感器后無背壓,液體逕直排人大氣,形成其測量管內(nèi)非滿管;裝在自上向下流的垂直管道上,可能出現(xiàn)排空等。
2、環(huán)境方面
主要是管道雜散電流干擾,空間電磁波干擾,大電機(jī)磁場干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好單獨(dú)接地保護(hù)可獲得滿意測量,但如遇管道有強(qiáng)雜散電流(如電解車間管道)亦不一定能克服,須采取流量傳感器與管道緣絕的措施(參見下文案例12)。空間電磁波干擾-般經(jīng)信號(hào)電纜弓I入,通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù),但也曾遇到屏蔽保護(hù)還不能克服(見案例10)。
3、流體方面
液體含有均勻分布細(xì)小氣泡通常不影響正常測量,唯所測得體積流量是液體和氣體兩者之和;氣泡增大會(huì)使輸出信號(hào)波動(dòng),若氣泡大到流過電*遮蓋整個(gè)電*表面,使電*信號(hào)回路瞬時(shí)斷開,輸出信號(hào)將產(chǎn)生更大波動(dòng)。
低頻(50/16 Hz-50/6 Hz)矩形波激磁水泥漿管道流量計(jì)測量液體中含有固體超過一定含量時(shí)將產(chǎn)生漿液噪聲,輸出信號(hào)亦會(huì)有一定程度波動(dòng)。
兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時(shí),若兩種液體電導(dǎo)率(或各自與電*間電位)有差異,在混合未均勻前即進(jìn)入流量傳感器進(jìn)行流量測量,輸出信號(hào)亦會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。
電*材質(zhì)與被測介質(zhì)選配不善,產(chǎn)生鈍化或氧化等化學(xué)作用,電*表面形成絕緣膜,以及電化學(xué)和*化現(xiàn)象等,均會(huì)妨礙正常測量。
二、運(yùn)行期故障
經(jīng)初期調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后在運(yùn)行期間出現(xiàn)的故障,常見故障原因有:流量傳感器內(nèi)壁附著層,雷電擊,環(huán)境條件變化。
1、內(nèi)壁附著層
由于水泥漿管道流量計(jì)測量含有懸浮固相或污臟體的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)比其他流量儀表多,出現(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率也就相對(duì)較高。若附著層電導(dǎo)率與液體電導(dǎo)率相近,儀表還能正常輸出信號(hào),只是改變流通面積,形成測量誤差的隱性故障;若是高電導(dǎo)率附著層,電*間電動(dòng)勢(shì)將被短路;若是絕緣性附著層,電*表面被絕緣而斷開測量電路。后兩種現(xiàn)象均會(huì)使儀表無法工作(參見案例7)。
2、雷電擊
雷電擊在線路中感應(yīng)瞬時(shí)高電壓和浪涌電流,進(jìn)入儀表就會(huì)損壞儀表。雷電擊損儀表有3條引入途徑:電源線,傳感器勺轉(zhuǎn)換器間的流量信號(hào)線和激磁線。然而從雷電故障中損壞零部件的分析,引起故障的感應(yīng)高電壓和浪涌電流大部分足從控制室電源線路引入的,其他兩條途徑較少。還從發(fā)生雷擊事故現(xiàn)場了解到,不僅水泥漿管道流量計(jì)出現(xiàn)故障,控制室中其他儀表電常常同時(shí)出現(xiàn)雷擊事故。因此使用單位要認(rèn)識(shí)設(shè)置控制室儀表電源線防雷設(shè)施的重要性。現(xiàn)任已有若于設(shè)計(jì)單位隊(duì)識(shí)和探索解決這一問題,如齊魯石化設(shè)計(jì)院。
3、環(huán)境條件變化
主要原因同上節(jié)調(diào)試期故障環(huán)境方面,只是干擾源不在調(diào)試期出現(xiàn)而在運(yùn)行期間再介入的。例如一臺(tái)接地保護(hù)并不理想的水泥漿管道流量計(jì),調(diào)試期因無廠擾源,儀表運(yùn)行正常,然而在運(yùn)行期出現(xiàn)新干擾源(例如測量點(diǎn)附近管道或較遠(yuǎn)處實(shí)施管道電焊)干擾儀表正常運(yùn)行,出現(xiàn)輸出信號(hào)大幅度波動(dòng)。
*二節(jié) 故障現(xiàn)象和檢查流程
●水泥漿管道流量計(jì)常見故障現(xiàn)象有:(1)無流量信號(hào);(2)輸出晃動(dòng);(3)零點(diǎn)不穩(wěn); (4)流量測量值與實(shí)際值不符;(5)輸山信號(hào)超滿度值5類,下文將分節(jié)討論。
●通常檢查整個(gè)測量系統(tǒng)和判斷故障的程序如圖1所示,檢查環(huán)節(jié)包括水泥漿管道流量計(jì)本身的傳感器和轉(zhuǎn)換器以及連接兩者的電纜,水泥漿管道流量計(jì)上位的工藝管道,下(后)位顯示儀表連接電纜。
圖1 故障檢查流程
(2)替代法 利用轉(zhuǎn)換器和傳感器間以及轉(zhuǎn)換器內(nèi)務(wù)線路板部件間的互換性,以替代法判別故障所在位置。
(3)信號(hào)蹤跡法 用模擬信號(hào)器替代傳感器,在液體未流動(dòng)條件下提供流量信號(hào),以測試電磁流量轉(zhuǎn)換器。
●檢查*先從顯示儀表工作是否正常開始,逆流量信號(hào)傳送的方向進(jìn)行。用模擬信號(hào)器測試轉(zhuǎn)換器,以判斷故障發(fā)生在轉(zhuǎn)換器及其后位儀表還足在轉(zhuǎn)換器的上位傳感器發(fā)生的。若足轉(zhuǎn)換器故障,如有條件可方便地借用轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器內(nèi)線路板作替代法調(diào)試;若是傳感器故障需要試調(diào)換時(shí),因必須停止運(yùn)行,關(guān)閉管道系統(tǒng),因涉及面廣,常不易辦到。特別是大口徑流量傳感器,試換工程量大,通常只有在作完其他各項(xiàng)檢查,*后才下決心,卸下管道檢查傳感器測量管內(nèi)部狀況或調(diào)換。