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工業氧氣流量計常見故障分析及處理方法(fǎ)

點擊次數:2498 發布時間:2021-01-08 06:56:45
差壓式流(liú)量計在工業生產中的應用範圍非常廣泛,種類(lèi)也非常多,常見的儀(yí)表類型有孔板流量(liàng)計、V錐(zhuī)流量計、楔(xiē)型(xíng)流量計等(děng),顧名思義,此類儀表是利用流體流經節流裝置(zhì)時產生的壓力差而實(shí)現流量測量的,其工作原理是差壓式(shì)(也(yě)稱節流式)是基於流體流動的節流原理,差壓式流量計測量方式(shì)是目前生產中測量流(liú)量*成熟、*常用的方法之一。通常是由(yóu)能將被(bèi)測流體(tǐ)的流量轉(zhuǎn)換成壓差信號(hào)的節流裝置(諸如孔板、噴嘴、文丘利管等)和能將此壓差轉換成對應的流量值(zhí)顯示出來的差壓流量計所組成。差壓式流量計一般都要配套三閥(fá)組(zǔ)、截(jié)止閥和流量積算儀。
本文針對於聯合循環機組中差壓孔(kǒng)板(bǎn)流量計在使(shǐ)用中(zhōng)的情況作(zuò)為分析案例,主蒸汽(qì)流量作為聯(lián)合循環機(jī)組重要的控(kòng)製參數,其決定著滑壓曲線的變化趨(qū)勢,影響著主蒸(zhēng)汽閥門的開度。如果發(fā)生異常現象,一定要采取安全可靠的處理方法,在處理過程中方式(shì)方法(fǎ)尤為(wéi)重(chóng)要。本(běn)文主要從以下三方麵做了(le)介紹:*先(xiān)介紹了差壓式流量計的常見故障,其(qí)次重點解(jiě)釋了處(chù)理故障前應采取的措施,*後說明了(le)差壓(yā)式流量計(jì)故障的處理方法
主蒸汽流量一(yī)般采用差壓式(shì)流量計,由一個流量孔板產生三組取樣,分別接出三台差壓式流量變送器。
一、工業氧氣流量計的組成及工作原(yuán)理
工業氧氣流量計一般由流量(liàng)孔板、一次閥門、引壓管路、二次(cì)閥門(mén)、排汙閥門、平衡門和差(chà)壓變送器組成。其工作原理為,通過引壓管(guǎn)路將流量孔板差壓引入到差壓變送器(qì)。來自正、負引壓管路的壓力直(zhí)接作用於變送器傳(chuán)感器雙側隔離膜片上(shàng),通過膜(mó)片內的密(mì)封液傳導至測(cè)量元件上,測量元件將(jiāng)測得的差壓信號轉換為與之對應的電信號傳遞給轉化器(qì),經過放大等處理變為標(biāo)準電信號輸出。
二、工業氧氣流量計的常見故障
常見的故障分為引壓管路和閥門部分故障、差壓變送(sòng)器故障兩大類。
2.1 引壓管路和閥門部分故障
引壓管路和閥(fá)門部分故障主要包括有引壓管路堵塞、引壓管路結冰和(hé)閥門連接處泄露等。
常見的引壓管堵(dǔ)塞分為負引壓管(guǎn)堵塞和正引壓管堵塞。當負(fù)引壓管(guǎn)堵塞,流量增加而(ér)負(fù)引壓(yā)管又堵塞時,流量計示值會升高,但增加量變小。當流量降低而負引壓管(guǎn)又堵(dǔ)塞時,流(liú)量計示值下降。管道中(zhōng)流量不變(保(bǎo)持(chí)原流量),則其流量計示值不變。當(dāng)正引(yǐn)壓管(guǎn)堵塞。當(dāng)流量增加時,流體管道中的靜壓力亦相應增加,設其增加值為P0,同時,因流速增加而靜(jìng)壓降低,設其值為P1。若P0=P1,則流量計(jì)示值不變;若P0>P1,則流量計示值增加;若P0P1,則流量計示值下降;若P0  引壓管路結冰和(hé)引(yǐn)壓管(guǎn)路堵塞現(xiàn)象較為接(jiē)近,但其處理方式不同。
閥門連接處泄漏亦可(kě)以分為兩類負壓側泄漏和正壓側泄漏。負壓側閥門連(lián)接處泄漏,當流量F增加,而負引壓管泄漏時,則流量(liàng)值會增(zēng)加。當流量下降時,負引壓管靜壓增高為P0,負引壓管泄漏為P1。若P0=P1,則流量計示值不變;若P0>P1,則流量計示值升高;若P0P1,則流量計示值升高;若P0  
2.2 差壓變(biàn)送器故障
差壓變送器故障主要包括零點漂移,膜片變型或損壞和電子元件故障等。
差壓變送器的故障主要(yào)表現為,在流量穩定的情況下產生測量的波動,或發生階躍性的測量值跳變。
三、 主工業氧氣流量計的重要性及(jí)常見故(gù)障處理前應(yīng)采取的措施
主蒸汽流量的重要性(xìng)主要體現在滑壓曲線上,滑(huá)壓曲線事關旁路控製和主蒸汽調閥開度。因此主蒸汽流(liú)量的故障處理(lǐ)尤其重要,在就地(dì)處理故障前應采取必要的熱控措施,保證機組的安全穩定運(yùn)行。
3.1 主蒸汽流量(liàng)的(de)重要性
旁(páng)路控製係統的(de)任務是(shì)保證(zhèng)燃機點火後(hòu)係統建壓,汽輪機啟動前維持衝轉壓力,汽機衝車(chē)後旁路(lù)及時關(guān)閉,事故(gù)工況迅速開啟避免鍋爐超壓。聯合循環餘熱鍋爐設計為100%旁路,可以保證在汽機全切的情況下保證餘熱(rè)鍋爐(lú)所產(chǎn)生的蒸汽可以通過旁路係統循環通流。
高壓(yā)旁路蒸汽調節閥壓力控製為單回路控製係(xì)統,設計方案如下:汽輪機啟動前,高壓旁路(lù)蒸汽調節閥的設定值跟隨(suí)實際壓力(lì),進行自(zì)動升降,從而維持在汽輪機的衝轉壓(yā)力,衝車完成(chéng)後設定(dìng)值轉為由(yóu)協調控製根(gēn)據高壓主蒸汽流量經過函數折算出主蒸汽壓力的設定值,並在此設定值上加上0.7MPa偏差,保證汽輪機壓力控製回路起作用,從(cóng)而高(gāo)旁調閥保證處於自動(dòng)且全關狀態,實現(xiàn)高壓主蒸汽全部進入汽輪機做功。
如果發生流量測量比實際偏大的情況,對高壓旁路的控製影響(xiǎng)主要為高壓主蒸汽壓力設定值偏高,影響高壓旁路的保護正常動(dòng)作。對主汽調閥(fá)的影響為高壓主蒸汽(qì)壓力設定值偏高,主汽調門會關小,影響汽輪機的正常發電量,甚至可能導致主機保護(hù)動作發生非停。
如果發生流量測量比實際偏小的情況,對高壓旁路的控製(zhì)影響主要為高壓主蒸汽壓力設定值偏小,高壓(yā)旁路會開閥(fá)泄壓,如果偏差較大會危(wēi)機汽機運行安全。對(duì)主(zhǔ)汽(qì)調閥的影響為高壓主蒸汽壓力設定值(zhí)偏高,主汽調門會開大,影響餘熱鍋爐的汽包水位控製,甚至可能導致主機保護動作發生非停。
3.2 常見故障處(chù)理前應采取的措施
如果發(fā)生工業氧氣流(liú)量計的故(gù)障,情況(kuàng)可分為一台故障、兩台故(gù)障和三台故障三種情況,根據故障的情況不同處理采取的熱控措施亦不同,下麵將以引壓管路(lù)保溫措施不到位,導(dǎo)致其結冰為例,分別針對(duì)以上三種情況分別予以論述。
3.2.1 一台故障的處理措施
當一台差壓式流量(liàng)變送器結冰時,具體(tǐ)情況可能分為兩種,一種為正(zhèng)壓側(cè)先結冰,負壓側後(hòu)結(jié)冰,一種為負壓側先結冰,正壓側(cè)後結(jié)冰。當發生(shēng)*一種(zhǒng)情況時流量(liàng)顯示會快速上升,當負壓側再結冰時,流量顯示會下(xià)降,當正壓側和負壓側全部結冰時流量顯示為零。當發生*二種情(qíng)況時流量顯示會快速(sù)下降,當正壓(yā)側再結冰時,流量顯示會下降,當負壓側和正壓(yā)側(cè)全部結冰(bīng)時流量顯示為零。
當發(fā)生上述情(qíng)況(kuàng)時,熱控應及時采取邏輯強置措施。強(qiáng)置的具體(tǐ)措施為(wéi)強置流量顯示和差壓測量的壞質量判斷。具(jù)體流量強置數值(zhí)應谘詢運(yùn)行人員,並根據就地處(chù)理進度(dù)確定強(qiáng)置的數(shù)值,如果采取強置大值(zhí)的方(fāng)法應在此基礎上增加一定的偏置,如果采取強置小值(zhí)的方法應在此基礎上減少一定的偏(piān)置,以此保證在邏(luó)輯三取(qǔ)中時不會選中結冰的差壓式流量變送器,保證(zhèng)正常(cháng)測量的(de)數值參與(yǔ)調節(jiē)和保護。詳見圖(tú)1。

3.2.2 兩台故障的處理措施
當出現*二台差壓式流量變送器結冰時,應根據*一台結冰時強置的情況采取相應的(de)措施。如果*一台(tái)采取強置大值的方(fāng)法,*二台應采取強置(zhì)小值的方法;如果*一台采取強置小值的方法,*二台應采取強置大值的方法(fǎ)。以此保證在邏輯三取中時不會選中結(jié)冰(bīng)的兩(liǎng)台差壓式流量變送器,保(bǎo)證正常測量的數值參與調節(jiē)和保護。具(jù)體(tǐ)操作如圖(tú)1。
3.2.3 三台故障的處理措施
當出現*三台差壓式流量變送器結冰時,*先應立即強置當前值保證機組的正常運行。然後再根據實際情況,采取後續措(cuò)施。
新建燃機負荷-鍋爐(lú)蒸汽流量曲線。根(gēn)據近期曆史趨勢,總結出燃機負荷-鍋爐(lú)蒸汽流量曲線,通過POLY函數實現(xiàn)燃機負荷和(hé)主蒸汽流量的對應替代,此曲線可以應對網調的負荷調節。選取近期(qī)曆史趨勢的原因為影響主(zhǔ)蒸汽流量的其他因素(例如環境(jìng)溫度、濕度和燃機排汽溫度等)的變換(huàn)較小,主蒸汽流量變化的主要影響因素為燃機負荷,以此來保證燃機負荷-鍋爐蒸汽流量曲線的可靠性。
但是由於近期趨勢(shì)可能收集不到部分負(fù)荷段的相關數據,在超出現(xiàn)有數據負荷(hé)的部分(fèn)應采取必要(yào)的(de)補救(jiù)措施,可以參考相同負荷運行的另一(yī)台餘熱鍋(guō)爐的主蒸汽流量,以此來彌補現有數據的不足。為了保證數據切換的(de)可靠性,切換條件要嚴謹,現有函數的負(fù)荷下線上增加25MW與另外一(yī)台的燃機負荷大於100MW。如此設置的好處是當另一台運行機組突然故障或跳(tiào)機時保證(zhèng)數據能及時切換到函數輸出,保證機組的安全運行(háng)。具體操作見圖2。

圖中的(de)模擬量切換塊(kuài)RAXFR因設置合理的(de)切換速率,避免切換(huàn)過程中(zhōng)的信號(hào)大幅波動對機組正(zhèng)常運行造成的幹擾。
新增三取中和函數輸出的(de)切換。原有的三取中出口增加(jiā)相應的模擬量切換塊RAXFR,以實(shí)現原有三取中(zhōng)和燃機負荷-鍋爐蒸汽(qì)流量曲線的切換,並設置合理的切換速率,防(fáng)止因切換速率產生的擾動。
四、 主工(gōng)業(yè)氧氣流量計的常見故障處理方法
當(dāng)處理措施完成後,應針對不同的故障類型進行(háng)進一步分析處理好就地設備故障,這(zhè)樣方能處理好相關的故障。
4.1 引壓管(guǎn)堵(dǔ)塞
一般情況(kuàng)下,引壓(yā)管的堵原因主要是由於差壓(yā)變送器引(yǐn)壓管不定期排汙或顆粒物侵入等原因造成。當引壓管堵塞時,關閉一(yī)次閥門,使用鋼絲或鐵絲將其堵塞位(wèi)置暢通。如無(wú)法疏(shū)通,則打開一次閥門借助蒸汽壓力加以衝洗。使用蒸汽衝洗後(hòu)仍沒有解決引壓管(guǎn)堵塞,則應動用相關切割和焊接工具(jù),更換引壓管的堵塞部分,使(shǐ)其恢複正常(cháng)運行。
4.2 引壓管路結冰
引壓管路結冰僅發生在*寒天氣或保溫措施不到位(wèi)的(de)情況(kuàng)下,其處理(lǐ)措施為及時投入相關的保溫電源,使伴熱電纜處於加熱狀態。檢查相應的(de)保溫層厚度是否(fǒu)滿足了相關(guān)的設計要求,或者為局部保(bǎo)溫層受到破壞,如發生因次而引起的溫度(dù)偏低,應及時加裝相(xiàng)應厚度的(de)保溫中層。
引壓管路(lù)結冰(bīng)的預防(fáng)措施為進入冬季時,及時檢查相關設備(bèi)的保溫措施是否已到位,長期運行(háng)中有無損壞(huài),如有損壞及時修複。
4.3 閥門連接處泄漏
閥門連接處泄漏多為一(yī)次閥門與管子的接頭處泄漏。當(dāng)閥門連接處(chù)泄漏時(shí),在現場可(kě)以看到焊接處的滲水或者蒸汽泄漏現象,如(rú)果為一次閥門前泄漏,需要請專業堵漏公司予以處理,如果為一次閥門後泄漏,可以關閉一(yī)次閥門重新焊接(jiē)堵漏。如果遇到特殊情況發生一次(cì)閥(fá)門後引壓管泄漏時,隻要將泄漏處予以更換即可(kě)。
4.4 差壓變送器故障
差壓變送器在正常運行(háng)時,出現的故障多是零點漂移(yí)、膜片變型或損壞(huài)和電子(zǐ)元件故障等。在現場能直接判(pàn)斷的故障零點漂移和電子元件故障,膜片(piàn)變型或損壞隻能通過試驗室的儀器通過校驗(yàn)後方(fāng)可判斷。零點漂移的判斷方法為打開平衡閥,關閉正、負壓側二次閥門,此時差壓變送器輸出電流為4mA,畫麵顯示為0。如(rú)果不(bú)是4mA,則說(shuō)明零點有漂移(yí)現象,需要對(duì)差壓變送器的零點進行調整。電子元件故障主(zhǔ)要通過顯示和測量加以判斷。
五、本文結語
當出現一台故障的(de)相應措施(shī)的實施,減少了因為流量計的原因(yīn)對機組(zǔ)控製造成的擾動;當三台同時故障的方案實施避免了非計劃停機,為就地設備處理贏得了充足的時間。

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