设为首页 加入收藏 联系我们
公司动态
当前位置:首页 > 公司动态 > 影响现场流量仪表度的原因和解决方法
影响现场流量仪表度的原因和解决方法
点击次数:520 发布时间:2015-10-20

  工业自动化仪表,特别是流量仪表已经在国民经济的各个部门获得了广泛的应用,一家大型企业使用的流量仪表多达数千台,它们的可靠性和度对用户来说是非常重要的。 由于仪表的出厂度都是在参比条件下得出来的,而实际使用时的条件往往离参比条件相距甚远,在实际使用中流量仪表的传感器要与流体介质接触,经受着流体的腐蚀、磨损、粘附、堵塞以及高温或低温、高压或负压、高速冲击或热冲击等复杂因素的考验 , 其性能特别是度不可避免地要变化甚至失效,对多数情况来说,这个过程是渐进的,如能及时发现 , 采取相应措施往往能恢复原来的性能指标 , 避免出现更严重的局面 . 本文以应用较广的流量仪表—节流装置、电磁流量计、涡街流量计为例,来说明上述问题。
1、正确安装后初期使用时,流量仪表度下降的原因
仪表出厂时标称的度是在参比条件 (或称标准工作条件)下确定的,对流量仪表而言,参比条件一般包括环境条件(环境温度 15℃~35℃ ,相对湿度 45%~75%, 大气压力 86kPa,~108kPa, 无电场、磁场干扰,无震动) ; 动力源条件( 220V±10% 或 110V,50Hz±1,或24VDC ) ; 流体条件(当用流体标定时,标定管道为工业圆管,单相牛顿流体 , 充满圆管的、充分发展的湍流速度轴对称分布,无漩涡、无扰动,定常流。 标定用流体通常是水、油、空气,根据需要选用。 在流量计的上下游要有足够长的直管段。 流体温度一般是室温、 流体压力一般在 0.25MPa 以下)。 显然,流量仪表的实际工作条件通常不同于参比条件,由此引起的度改变对不同的仪表是不同的。 下面举例说明。
1.1 节流装置
这类仪表一般不需要流体标定,出厂检验采用“干标"法,基本度是能够计算出来的 . 计算时依据的是需方提供的“额定值",对介质的密度可采用自动补偿、智能化显示,这种情况下需要重点关注的是仪表安装的地点是否符合仪表要求,例如直管段长度,如果达不到要求,其附加误差的计算要参考该仪表的说明书。 如果对介质的密度采用人工计算,当流体介质的实际状态不同于设计状态时,对一般气体来说,要对流量显示值乘以一个修正系数 δ 。 δ=式中, T 、 Z 、 P分别为设计时额定工作状态下的介质温度、压缩系数、介质压力; t 、 z 、 p分别为实际工作状态下的介质温度、压缩系数、介质压力。 (其中,温度均用温度,压力均用压力)。 显然,实际工作时流体的温度压
力是随机变化的,人工补偿只能对平均值进行补偿,误差是显著的,较好的办法是采用智能化仪表自动补偿。 对于理想 (或接近理想的)气体,这种补偿精度是相当高的,显示质量流量或标准体积流量的度可达到 ± 1% 。
节流装置对直管段有一定要求(前 10d, 后 5d ),在不能满足时引起的附加误差,对标准节流装置有规定。
1.2 电磁流量计
这种仪表的原理是依据法拉第的电磁感应定理,传感器的管道内径(流通面积)对测量值有影响,流体介质的压力温度不同于参比条件时,流通面积(可根据材质种类、温度、压力计算出来)的不同造成仪表读数的改变可以计算出来(此处省略公式),否则要产生一定的误差。
该仪表对直管段有较低的要求,使用者要注意(参见产品说明书),目前尚无在直管段不足时的修正公式。 该仪表测量的是工作状态下的体积流量,若需要标准状态下的体积流量或质量流量,尚需进行密度补偿。
1.3 涡街流量计
这种仪表对现场的条件比较敏感, 使用者完全满足它的要求,以便保持出厂度。 当流体介质的温度、压力与参比条件差别较大时,可根据传感器的材质和温度、压力计算出传感器壳体的体积变化,对仪表读数加以修正。 涡街流量计对其上、下游的直管段长度有较高要求(参见仪表的使用说明书),应设法满足,特别是用户要求高精度时。 仪表显示的是介质工作条件下的体积流量,若要知道标准体积流量或质量流量,还需要进行密度补偿。 与涡轮流量计不同的是它不适合用于粘度较高的流体,流体管段不能有振动,流体速度较小时的度较差,提醒用户格外注意。
2、流量仪表使用一段时间后,度发生的变化及处理办法流量仪表的工作条件通常都比较恶劣,一般都会出现度下降的情况。 为了能及时发现,及早采取补救措施,需针对具体的仪表类型进行具体分析。 根据我们的经验,分析如下:
2.1 节流装置
这类仪表的度发生变化的原因主要是:
( 1 )流体介质中的杂质堆积在节流件的附近,特别是取压口处,造成取压系统阻碍,进而淤塞、压力信号降低或中断,流量显示值减少(流体上游端取压口阻碍较重)或增大(流体下游端取压口阻碍较重),严重时仪表没有显示值。
( 2 )节流件的关键部位(如孔板的入口边缘)磨钝,流出系数呈增大趋势,仪表的读数减少,仪表产生负误差。 对于节流件喉部流通面积是关键尺寸的(如文丘里管),磨损造成管内径增大、流通面积增大,仪表显示值减少,呈现负误差。 对流体的供方不利。
( 3 )对孔板类流量仪表,孔板片的厚度较薄,在高温、高压下长期工作造成孔板的变形,流出系数变大,仪表显示值减少,呈现负误差。
对流体的供方不利。
( 4 )节流装置都需要引压管路,流体介质中的杂质因流体的压力、温度或流速的突然变化会渐渐渗入到引压管路中,造成管路的阻碍或堵塞,介质中的水分也会因温度的降低而凝结出来,堆积在引压管内,造成差压信号的附加误差,降低仪表的度。
( 5 )与节流装置配套用的差压变送器经过长期使用,会有零点漂移、量程改变而产生的误差,降低了流量示值的度。 对此 , 可用标准信号单独检验,处理方法简单,此处从略。
( 6 )冬季运行过程中,由于介质中水分含量大,在节流装置上结霜,造成节流面减小,造成仪表误差大,严重时影响生产的正常运行。
上述引起流量仪表度下降的原因中:对于( 1 ),是较常见的故障原因,除了应选择那些适合脏污介质的流量仪表(如环形孔板—本厂一项已取得成功应用的产品,楔式流量计,靶式流量计,“强力棒"—本厂即将推出的对“威力巴"产品创新改进的新产品)以外,还可以对正在使用的仪表采取一些补救措施。 例如,在正常的取压管路之外,在与取压口同一径向截面处增设一对取压口,平时关闭不用,检验时接上差压变送器,在同样的流量下,同时测量出两套取压管路的差压值,以此检查工作时使用的取压管系统是否正常。 如果发现问题,可以用吹扫、机械疏通的办法仔细清理,甚至可以换上备用的取压管路。
对于( 2 )、( 3 ),应在设备大检修时取出来仔细检查,必要时换上新的检测件。对于( 4 ),可以定期清理取压管路系统。对第( 5 )、,可以从测量系统中把该仪表取下,单独检验。 对于( 6 )在节流装置上加装保温套管,通蒸汽解决节流装置结霜的问题。
2.2 电磁流量计
该仪表通常由传感器、转换器组成(可组成一体型、分离型),工作比较可靠。 但是长期使用后仪表度也可能下降甚至不能工作。 如果是仪表显示值明显不符合流体物料平衡规律或已经没有显示值(先排除一些很明显的原因),可以先把转换器与传感器断开,单独用“自校"功能检查转换器,如果发现问题,可以用“换印刷板"的办法逐一排
查,或更换转换器,尽快使流量计恢复正常工作。 如果不是转换器的原因,则要检查传感器。
2.2.1 没有显示值,首先检查各路接线情况及各端子对“地"的绝缘,若没有发现问题,再关闭阀门、使流体断流,在传感器断电的情况下仔细检查。
2.2.2 有显示值但有误差。 先连上转换器,在通电的情况下关闭阀门,使流量等于零,测量“基准电压"(仪表出厂时一般都提供此数据),与仪表出厂时的数据相比较,若有问题,则断开电源、断开转换器、检查2 个电极分别对“地"(液)的电阻,应该基本相等且在数 kΩ 的范围 . 如果电阻值相差悬殊或过大,则可能是 1 个或 2 个电极的表面粘附了脏物或者接线端子接触不良 ; 若电阻值接近无穷大,则可能是断路;如果电阻值接近零,则可能是电极处泄漏、绝缘破坏。 发现问题后可以对症处理。
2.2.3 流量显示值变化异常且没有规律,则可能是流体介质里含有铁磁性物质或者在附近出现了强磁场干扰 (如电机、 变压器、 电焊机等),证实后即可对症处理。
2.2.4 传感器的测量管内没有充满流体或者含有气体,流量显示值误差增大。
2.2.5 流量计长期工作在较高温度或较高压力(或负压力)下,或者安装时对测量管造成了较大的机械应力,使测量管的衬里和管壁脱离或裂开,或者被流体的冲击、磨损,使衬里损坏,造成电极绝缘破坏或励磁线圈绝缘破坏,仪表显示值的误差增大或没有显示。 这种情况下就要拆下传感器、彻底修理并要进行流体标定。
如果检查出来是因为电极被粘附、脏污,可以选用“可拆电极",取出电极清理",在不停流的情况下就可以旋转刀片、清理电极。 如果是外界电磁场干扰,可以把干扰源移出,不行时 ,则可以在电磁流量计的外壳上加“屏蔽壳",注意壳子不能有缝隙,而且要有良好的接地。 如果是流体中含有铁磁性物质,可以在流量计上游加装磁性过滤器,要注意经常清理过滤器。 如果是流体没有充满流量计,则要改变安装地点或者在流量计的下游加装阀门、提高其背压,使测量管内没有气体、始终充满液体。
2.3 涡街流量计
这类仪表的故障大多发生在漩涡发生体或能量转换元件处,较为常见的故障是:
2.3.1 安装流量计的管道发生振动(外界的偶然振动、流体冲击、流体动力源如风机、泵的振动、压力或温度的突变造成管线的涨缩—— — 如测量蒸汽流量时)使能量转换元件产生干扰信号,造成仪表显示值误差,甚至造成转换元件损坏。
2.3.2 能量转换元件的工作温度有一定的限制,若长期工作在接近其zui高温度限度附近,其转换灵敏度要下降,输出信号减小,仪表呈现负误差。 工作时间过长或者温度过高,甚至使转换元件损坏,仪表没有显示值。
2.3.3 漩涡发生体的表面状态对测量有重要影响。 由于流体的腐蚀、磨损或者流体中的杂质、粘性物质缠绕或粘附,使发生体的表面状态发生变化,对漩涡的形成产生影响,流速与漩涡频率的对应关系发生改变,从而改变了流量计的显示值,仪表度大大降低。 大多数情况下是负误差,对流体的供方不利。
当仪表的度变化比较严重时,可以从工艺流程的物料平衡对比中发现,但是,问题的初期一般不易发现,我们建议, 在管壁距离涡街上游、下游各 2 倍管径的地方增设一对取压口,接上阀门,平时阀门关着,在仪表使用初期正常工作时连上差压变送器、打开阀门,记录下流量与差压值的对应关系。 在需要检查仪表度时重复这一过程,经过对比,就可发现度是否有变化。 如果度改变了,则必须取下流量计的传感器部分,仔细检查,发现问题对症处理。 流量计的转换、显示部分一般不易出现故障,即使出现故障,在现场也容易发现,在不能迅速处理时可以更换下来,使流量计正常工作,然后再解决转换器的问题。
被测流体的性质以及环境条件都有可能影响流量计的使用。 对流量计的故障进行现场排除,有时候需要较长的时间,本文仅是一个提示,不可能做得很全面,敬请读者指正。

手机:
18915183688
电话:
0517-83303550
点击这里给我发消息
 

仪表网

推荐收藏该企业网站