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因安裝問題導致的(de)養殖場管道汙水流量計故障(zhàng)的分析

點擊(jī)次數:2024 發布時間:2020-12-24 05:39:50
摘要:本文(wén)主要講(jiǎng)述(shù)了(le)養殖場管道汙水流(liú)量計故障類型,以及在丙烯酸裝(zhuāng)置中因為安裝問題和現場情況導致的養殖場管道汙水流量計故障的分析,從而幫助用戶對養殖場管道汙水流量計安裝的有關問題能有更加(jiā)深刻的認識。
1、養殖場管道汙水流量計原理(lǐ)與結構
1.1概述
養殖場管道汙水流量計(以下簡稱EMF)是利用法拉*電磁感應定律製成的一種(zhǒng)測量導(dǎo)電液體體積(jī)流量的儀表。50年代初EMF實現了工業化應用,近年來**範圍EMF產(chǎn)量約占工業流(liú)量儀表台數的5%~6.5%。70年代以來出現鍵控低頻矩形波激磁方式,逐漸替代早期應用(yòng)的工頻交流激磁方式,儀表(biǎo)性能有了很大提高,得到更為廣泛(fàn)的應用。
1.2原理與機(jī)構
EMF的基本原理是法拉*電磁感應定律,即導體在磁場中(zhōng)切割(gē)磁力線運(yùn)動時在其兩端(duān)產生(shēng)感應電動勢。導電性液體在垂直於磁場的非磁性測量管內流動,與流動方向垂直的(de)方向(xiàng)上(shàng)產生與流量成比例的感應電勢,電動勢的方向按“弗來明右手規則”,其值如下式(shì):E=kBDV
式中:E---感應電動勢(shì),即流量信號,V;
k---係數(shù);
B---磁感應強度(dù),T;
D---測量管內徑,m;
V---平均流速,m/s。
設液體的體積流(liú)量(liàng)為,則式中:k---儀表常數,k=4KB/πD。EMF由流量傳感(gǎn)器和轉換器兩大部分組(zǔ)成。傳感器典型結構(gòu),測量管上(shàng)下裝有激磁線圈(quān),通激磁電流後產生(shēng)磁(cí)場穿過測量管,一對電*裝在測量管內壁與液體相接觸,引出感應電勢,送到轉換器。激磁電流則由轉換器提供。
2、養殖場管道汙水流量計故障類型
電磁流量汁運行(háng)中產生故障的*一類(lèi)為(wéi)儀表本身故障,即儀表結構件或元器件損(sǔn)壞引(yǐn)起的故障;*二類為外界原因引起的故障,如安裝不妥(tuǒ)流動畸變,沉(chén)積和結垢等。本文重點討論的是應用方麵和上述*二類外界原因的故(gù)障。按照故障發生時期分類,可分為:①調試(shì)期故障;②運行期故障。調試期故障出現在新裝用後調試初期,主要原因是儀表選用或(huò)設定不當(dāng),安裝不(bú)妥等。運行期故障(zhàng)足在運行一段時期(qī)後出現,主要原因有流體中(zhōng)雜質附著電(diàn)*襯裏,環境條件變化出現新幹擾源等。按故(gù)障外界(jiè)源頭分析來自3個方(fāng)麵:①管道(dào)係統和安裝等方麵引起的;②環境方麵引起的;③流體(tǐ)方麵(miàn)引起的。來源①主要(yào)在調試期表現(xiàn)出來;來源②和③則在調試期和(hé)運行期均會出現(xiàn)。
2.1調試期故(gù)障
本類故障在養殖場管道汙水流量計初始裝用調試時就出現,但一經改進排除(chú)故障,以後在(zài)相同(tóng)條件下一般就不(bú)會(huì)再度出現。常見調試期故障主要有安裝不妥、環境幹擾、流體特性影響3方麵原因。
2.1.1管道(dào)係統和安裝等方麵
通常是電磁(cí)流量傳感器安(ān)裝位置不正(zhèng)確引起(qǐ)的故障,常見的例如(rú)將流量傳感器安(ān)裝在易積聚瀦留氣體的管網高點;流量傳感(gǎn)器後無背壓,液體逕直排人大氣,形成其(qí)測量管內非滿管;裝在自上向(xiàng)下流的垂直管道上,可能出現排空等。
2.1.2環境方麵
主要是管(guǎn)道雜散電流(liú)幹擾,空間電磁波幹擾(rǎo),大電機磁場幹擾等。管道雜散電流(liú)幹擾通常采取良好單獨接地保護可獲得(dé)滿意測量,但如遇管道有強雜散電流亦(yì)不一定能克服(fú),須采(cǎi)取流量傳感器與管道緣絕的措施。空間電磁波幹擾一般經信號電纜引入(rù),通常(cháng)采用單層或多層屏蔽予以保護,但也(yě)曾(céng)遇到(dào)屏蔽保護還不能克服。
2.1.3流體方麵
液體含有(yǒu)均勻分布細小(xiǎo)氣泡通常不影響正常(cháng)測量(liàng),唯所測得體積流量(liàng)是液體和氣體兩者(zhě)之和;氣(qì)泡增大會使(shǐ)輸出信(xìn)號波動,若氣泡大到流過電*遮蓋整個(gè)電*表麵,使電*信號回路瞬時(shí)斷開,輸出信號將產生更大波動。低頻(50/16Hz~50/6Hz)矩形波激磁養殖場管道汙水流量計測量液體中含有(yǒu)固體超過一定含量(liàng)時將產生漿液噪(zào)聲,輸出(chū)信號亦會有一定程度波動。兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時,若兩種液體電導率(或各自與(yǔ)電*間(jiān)電位)有差異,在混合未均勻前即進入流量傳感器進(jìn)行流量測量(liàng),輸(shū)出信號亦會產生波(bō)動。電*材質與被測(cè)介(jiè)質選配不善,產(chǎn)生鈍化(huà)或氧化等化學作用,電*表麵形成絕緣膜,以及(jí)電化學和*化現象等,均會妨礙正常(cháng)測量。
2.2運行(háng)期故障
經初期調試並正常運行一段時期後在(zài)運行期間(jiān)出現(xiàn)的故障,常見故障原因有:流量傳感器內壁附著層,雷電擊,環(huán)境條(tiáo)件變化。
2.2.1內壁附(fù)著層(céng)
由於養殖場管道汙水(shuǐ)流量(liàng)計測量含有懸浮(fú)固(gù)相或汙髒體的機會遠比其他流量儀表多,出現內壁附著層(céng)產生的故障概率也就相對較高。若附著層電導率(lǜ)與液體電導率相近,儀表(biǎo)還(hái)能正常輸出信號,隻是改變流通麵積(jī),形成測量誤差的隱性故障;若是(shì)高電導率附著層,電*間電動勢將被短路;若是絕緣性附著層,電*表麵被絕緣而斷開測量(liàng)電路(lù)。後兩種現象均會使儀表無法工作。
2.2.2雷電擊
雷電擊在線路中感應瞬時高電壓和浪湧電流,進入儀表就會損壞儀(yí)表。雷電擊損儀表有3條(tiáo)引入途徑:電源線,傳感器勺轉換器間的流量信號(hào)線和激磁線。然而從雷電故障中損壞零部件的分析,引起故障的感應高電壓和(hé)浪湧(yǒng)電流大部分足從控製(zhì)室電源線路引入的,其他(tā)兩條(tiáo)途徑較(jiào)少。還從發生雷擊事故現場了解到,不僅養殖場管道汙水流量計出現故障,控製室中其他儀表電(diàn)常常同時出現雷擊(jī)事故。因(yīn)此使用單位要認識設置控製室儀(yí)表電源線防雷設施的重(chóng)要性。
2.2.3環(huán)境(jìng)條件(jiàn)變化
主要原因同上節調試(shì)期故障環境方(fāng)麵(miàn),隻是幹擾源不在調(diào)試期出現而在運行期間再介(jiè)入的。例如一台接(jiē)地保護並不理想的養殖場管道汙水流量計,調試期因無廠擾(rǎo)源,儀表運行正常,然而在運行期出現新幹擾源(例如測量點附近管道或較遠處實施管道電焊)幹擾儀(yí)表正常運行(háng),出現輸出信號大幅度波動。
3、丙烯酸(suān)裝置(zhì)中養(yǎng)殖場管(guǎn)道汙水流量計簡介及故障分(fèn)析
3.1養殖場管道汙水流量計簡介
丙烯酸(suān)裝置(zhì)中采用的一種(zhǒng)養殖(zhí)場管(guǎn)道汙水流量計,其為養殖場管道汙水流量計是基於數十年現場經驗實踐(jiàn)研(yán)發的產(chǎn)品,不僅耐用,而且易於操作。可更換(huàn)電*和電*粘汙度診斷功能的結合大大提高了係統可維護性。LDE采用能消除流體噪音的“雙頻(pín)勵磁法”和為惡劣環境下使用新增的可選“增強型雙頻勵磁(cí)法”,確保係統穩定性和快速響應。
3.2養殖場管道汙水流量計的安裝問題
3.2.1直管段長度問題
為獲得正常測量精(jīng)確度,電磁流量傳感器上遊要有(yǒu)一定長度直管(guǎn)段(duàn),但其長度(dù)與大部(bù)分其他流量儀表相比要求較低。90°彎頭、T形管、全開閘閥後通常認為隻要離電*中心線(不是傳感器進口端連接麵)5倍直徑(5D)長度的直管段,不同開度的閥則(zé)需10D;下遊直管(guǎn)段為2~3D或無(wú)要求;但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器測量管內。各標準或檢定規程所提出上下遊直管段長度亦不(bú)一致,這是由於為保證達到當前0.5級精度儀表的要求。
3.2.2安裝位置和(hé)流動方(fāng)向問題
傳感器安(ān)裝方向(xiàng)水平、垂直或傾斜均可,不受限製。但測量固液兩相流體(tǐ)*好垂直安裝,自下而(ér)上流動。這樣能避免水平(píng)安裝時襯(chèn)裏(lǐ)下半部局部磨損嚴重,低流速時固相沉澱等缺點。水平(píng)安裝時要使電*軸線平行於地平線,不要處於垂直於地平線,因為處於地步的電*易被沉積物(wù)覆蓋,頂部電*易被液體中偶存氣泡擦(cā)過遮住電*表麵,使輸出信(xìn)號波動。
3.3強流束的幹擾
丙烯酸裝置中,有一台比較重要(yào)的養殖場管道汙水流量計,其安裝位置如圖1所示。養殖場管道汙水流量計安裝在彎曲管道的底部位置,前後直管(guǎn)段長度均符合要求。但裝置投運(yùn)後,很長時間(jiān)工(gōng)作不(bú)正常(cháng)。從DCS趨勢圖上看出流量(liàng)波動很大,趨(qū)勢圖(tú)雜亂,而經反複檢查,儀表安裝,電*及接地均無問題。後又檢查工藝上(shàng)遊工業管道安裝的情況,主管道的流束由三股流束F1,F2,F3組(zǔ)成,其中F3來自一個高(gāo)位槽,和養殖場管道汙水流(liú)量計安裝位置(zhì)標高差了約20m。而D段管道(dào)長約1m,H段管道長約1.5m。F3流(liú)束從高位槽下來後,由於其巨大的位(wèi)能轉還(hái)成動能,使得F3未能和F1,F2混合好而直接穿過養殖場管道汙水流量計,也(yě)即有2種不同流束的流體穿過養殖場管道汙水流量計。這股流束形成了對主流體的幹擾,使養殖場管道(dào)汙水(shuǐ)流量計指示紊亂波動。找到原因後,將養殖場管道汙水流量計從(cóng)A位置移到(dào)B位置,B位置距原管道彎曲部分約2m。改進安裝位置後,這一難題終於(yú)得到解決。
3.4容器內部局部阻力變化對流量的幹擾
丙烯(xī)酸裝置內有一台養殖場管(guǎn)道汙水流量計,其原安裝位(wèi)置(zhì)如圖2所示。養殖場管道汙水(shuǐ)流(liú)量計其前後直管段長度(dù)及接地均符合要求,但是開車後流量示值一直跳動,且查不出來原因。一個偶然的機會,母液罐的攪拌器停止運行後卻發現養殖場管道汙水流(liú)量計示值穩定了。經檢查發現,此攪拌器示側壁安裝,且位置距養殖場管道汙水流量計管線出口翻起的波浪改變了管道出口的阻(zǔ)力。養殖場管道(dào)汙(wū)水流量計出口到容器壁的距離D1約1.5m,由於距(jù)離太短,攪拌波浪使(shǐ)管(guǎn)道出口的壓力波動,從而使養殖場管道汙水流量計出口(kǒu)流速不穩,使養殖場管道汙水流量計示值產生跳動(dòng)。後將養(yǎng)殖場管道汙水流量計從(cóng)A位置移到B位置,距原安裝約10m,養殖(zhí)場管道汙水流量計才得以正常運行。
4、總結(jié)
丙烯酸裝置中,在養殖場(chǎng)管道汙水流量計現實安裝中遇到了很多(duō)問題,經(jīng)過筆者不斷地學習和對(duì)有經驗師傅的(de)請(qǐng)教(jiāo),從而對養(yǎng)殖(zhí)場管(guǎn)道汙水流量計安裝的有關問題有了較為深刻認識。

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