汙水處理廠對流量計的選型及運行問（wèn）題處理

摘要：紹興汙（wū）水處理廠的（de）流量計檢測係統（tǒng）與工藝流程相適應，進廠管線及各工（gōng）藝段流量數據通過在線流量計通訊至分站PLC，再傳輸（shū）到中央控製室。通過對流量計的（de）選型及維修的研究，可提高流量計（jì）的運行可靠性，從而（ér）為汙水處理智能化控製提供了有力的保障。
紹興（xìng）水處理發展有限公司是（shì）國內工（gōng）業廢水處理量*大的汙水處理廠之一，一（yī）期工（gōng）藝為厭氧/好氧/混凝（níng）沉澱，處理規模為30×10^4m³/d；二期采用好氧延時曝氣工藝，處理規模為30×10^4m³/d；2004年（nián）-2006年通過對（duì）一、二期（qī）工程實施挖潛改造，汙水處理能力達（dá）到70×10^4m³/d；三期工藝采用物化混凝沉澱/水（shuǐ）解酸化/延時曝氣，處理能力（lì）為20×10^4m³/d，總處理能（néng）力為90×10^4m³/d。
目前（qián），我國城市汙水處理行業側重於（yú）工藝的（de）建設，對於（yú）優化運營尚未進行過係統研究，汙水處理廠的過程控製（zhì）和管理（lǐ）沒有得到足夠的重視，從而造成各處理段工藝參數不穩定、處理過程中物耗能耗高等問題。要使汙水處理（lǐ）運營正常，汙水處理的水質、水量達到**排放標準，對流量計量檢測儀（yí）表的配置和管理提出了新的要求，這主要體（tǐ）現在以下幾個方麵: 汙水處理（lǐ）企業加強對外結算和內部核算，以及環保部（bù）門進、出水水量的監視，需合理配置進、出水及（jí）過程流量儀表；汙水（shuǐ）處理普遍實現了自動化，對流量（liàng）檢測（cè）儀表的性能提出了更高的要求；高穩定性（xìng）和較（jiào）低的維護、校準成本，對流量計的使用提出可靠性要求（qiú）。
1、流量計的選型
1.1流量計選型原則
對於一個特定的使用（yòng）場合，流量計的選擇取決於被測管道工藝特性（xìng）(例如流量計在現場安裝條件下的準確度、安裝條件的局限或被測（cè）介質的特殊性等)，因此對流量計的選擇必須結合工藝要求與使用條件作出判斷。根據經驗，主要從以下四個方麵進行選型：
①確定被測流體（tǐ）的類型。包括被測流體是（shì）液體還是（shì）氣體；被測（cè）流體是否有腐蝕性，是否有導電性。
②確定流量（liàng）計工（gōng）作條件和管道內壓力的界限值。
③確定（dìng）流量計的安裝條件。包括管道的內徑尺寸（cùn），安裝流量計的上、下（xià）遊直管（guǎn）段長度，是否有擾流件，是否能滿足流量計的基本（běn）安裝條件（jiàn）；管（guǎn）道（dào）內被測流體是否能達到滿管要求（qiú）等。
④確定性能和測量能力方麵總的要求。包括準確度要求，以及在多大的（de）流量測量範圍內保證上（shàng）述精度；對（duì）用於結算的流量計，其精度要求高於國標；確定流（liú）量計使用模擬量或總線的通訊方式。
1.2流量計的選型配置
紹興汙水處理廠根據工（gōng）藝要求，配合自控係統，結合生產運行經驗，在進廠、出廠（chǎng）管線及各工藝段配置（zhì）與（yǔ）工藝流程相適應的流量監測儀表，各流量計瞬時和累計信號通過4～20mA電流信號或者profibus-PA現場總線送至各控製分站(PLC)，再傳送到中央控製室（shì）。
根據流量計選型原則，同時比較汙水流量計和時差式（shì）超聲波流量計的特點，全廠共配置汙水流量計140餘台，主（zhǔ）要分布在進、出廠（chǎng）管線及加藥（yào）管道上。由於管道內有（yǒu）一定的靜壓且流量較大（dà），排除了明渠流量計的選用（yòng），且（qiě）其流量不僅對（duì）工藝十分重要（yào），還作為結算的依據，因此在選型上*先要考慮精度和穩定性，汙水流（liú）量計為*佳選擇，並且應使用精度高的汙水流量計，同時因工業廢水具（jù）有一定的腐蝕性，故選擇耐腐蝕的電*和襯裏，並應根（gēn）據汙水流量計安裝（zhuāng）所需直管段要求(流量計前為5DN，後為3DN)，選擇（zé）適合的安裝位置。進廠管線所（suǒ）用（yòng）的（de）汙（wū）水流量計見圖1。

在生產運行中，檢測各工藝段（duàn）處（chù）理的汙水流量及汙泥的流量（liàng），對工藝運行都具有重要意義。在選擇各工藝段使用的流量計時，由於其基本用於內部生產工藝的控製和選擇（zé），精度要求略低於進廠管線流量的精度要求，且應便於維修車間（jiān）的安裝、檢（jiǎn）修和保養（yǎng），故采用超聲波時差式流量計，共計250餘台。廠區（qū）內使用（yòng）的美國格萊時差式超聲波流量計如圖（tú）2所（suǒ）示。

2、運行中存在（zài）的（de）主要問題（tí）及處理方法
流量計運行中（zhōng）引起故障的原因可分為兩大類（lèi），*一類為儀表本身故障，即傳感器或變送器損壞引（yǐn）起的故障；*二類為外界原（yuán）因引（yǐn）起（qǐ）的（de）故障，如安裝不（bú）妥、流態變（biàn）化、沉積和結垢等。常見故障表現為（wéi）以下幾方麵: 無流量信號輸出；輸出晃動；流量測量值與實（shí）際值不符等。在維修過程中，一般采用以下方法來排除: 采用萬用（yòng）表檢查，測量電*對稱性（xìng），電（diàn）*對（duì）地的絕緣電阻，激磁線圈對地的絕緣（yuán）電阻等；替代法檢查，利用相同型號（hào）流量計的傳感器、變送器（qì）以及變送器內各線路板器件間的互換（huàn）性，以替代法判別故障所（suǒ）在（zài）位置；信號蹤跡法檢查，用模擬信（xìn）號器替代傳感器，在液體未流動條件下提供流量信號，以（yǐ）測試變送器。
2.1無流量信號輸出的故障原因（yīn）和采取措施
在使用過程中，流量計出現無流量信號輸出現象，大體上可歸納為4個方麵故障（zhàng），分別為：
①電源未通等電源（yuán）方麵故障。出現此類（lèi）故障時，*先確認（rèn）己接入電源，再檢查（chá）電源各部分，查電源線路板輸出（chū）各路電壓是否正常，或嚐（cháng）試置換整個電源線路板。
②連接電纜(激磁回路，信號回路)係統（tǒng）方麵故障。應分別檢查連接激磁係統和信號係統的電纜是否通暢，連接是（shì）否正確（què）。
③液（yè）體（tǐ）流動狀況。檢查管（guǎn）道內是（shì）否（fǒu）充滿測量液體(主（zhǔ）要針對超聲波流（liú）量計)，檢（jiǎn）查傳感器安裝位置是否（fǒu）符（fú）合要求。
④傳感器零部（bù）件損壞或測量內壁附著（zhe）層引起等方麵的故障。出現此（cǐ）類故障時，可用萬（wàn）用（yòng）表測量電*對稱性（xìng）、電*對地的絕緣電阻、激磁（cí）線圈對地（dì）的絕（jué）緣電阻等，並清（qīng）洗汙水流量計傳感器內壁或（huò）超聲波流量計探頭。
2.2輸出晃動的故障原（yuán）因和采（cǎi）取措施
流量（liàng）計輸出（chū）流量信號出現晃動現象，可歸結為以下幾個故障：
①流（liú）動本（běn）身是波動或脈動的，實質上不是流量計的故障，僅（jǐn）如實反映（yìng）流動狀況（kuàng）。
②管道未充滿液體或液體中含有氣泡。為避免此類現象發生，在設計安裝中應盡量選擇直（zhí）管上升管道安裝流量計，若現場條（tiáo）件不允許，可在橫管段采用下沉“U”管道設計（jì），並符（fú）合安裝直管段要求。
③外界電、磁幹擾。此類故（gù）障主要出現在汙水流量計上，需檢查其接地（dì）保護，通常接地電阻要（yào）小於10Ω，不與其他電機設備共用接地。同時將（jiāng）汙水流量計傳（chuán）感器遠離強磁（cí）場源，避免磁（cí）場幹擾。
④汙水流量（liàng）計電*材料與液體匹（pǐ）配不妥。一般情（qíng）況下，電（diàn）*材料的（de）選擇（zé）應考慮被測（cè）液體的腐蝕性，若選配不妥產（chǎn）生電*表麵效應會形成輸出晃動等（děng）故（gù）障。
2.3測量值與實際值不（bú）符的原因和采取措施
紹興汙水廠廠區內流量（liàng）計分布較多，常出現流量計測量值與實際值不符的現象，這會造成運行生產上的不便。在檢查此類故障現象之前，*先要評估流量計輸出信（xìn）號的準確性和正（zhèng）確性，可以將（jiāng）係統運行過程中的進、出流量（liàng）作比較，同時（shí）采取外夾（jiá）裝式超聲流量計檢測流量作參考進行比對，根據經驗及比對檢測數據，判（pàn）斷流量計測量（liàng）值是否與實際值不符，確認其故障後再作下一步檢查。根據實踐維修經（jīng）驗的積累，導致流量計測（cè）量（liàng）值與實際值不符（fú）的故障，大體（tǐ）上可歸納成以下幾個方麵：
①變（biàn）送器設定值不（bú）正確。此類故障需複核流量計（jì）傳感器型號、口徑、量程和（hé）計（jì）量單位（wèi）等設定值，並用模擬信號器檢查轉換器零點和量程。
②傳感器（qì）安裝（zhuāng）位（wèi）置不妥（tuǒ）。未滿管或液體中含有氣泡，此類故障主要是設計安裝不當所致。
③使用過程中（zhōng）電纜絕（jué）緣下降。這種情況下，一般檢查電纜線的（de）絕緣，同時核查電纜線的長（zhǎng）度是否超出了電纜*長長度要求，導致信號衰減。
④傳感器*間（jiān）電阻變化或電*絕緣下（xià）降，導致流量計（jì）測量值與實際值不符。可用萬（wàn）用表（biǎo）在充滿液體時測量電*接觸電阻，雖然隻是確定大體的值，卻是判斷管壁（bì）狀（zhuàng）況較方便的方法。
⑤核查所（suǒ）測量管係是否存在未納入考核（hé）的流入/流出管道，同時確定流量計（jì）間閥門是否緊閉。
3、結語
通過流量計檢測工藝管（guǎn）道流量（liàng）數據（jù），已成為紹（shào）興汙水處（chù）理廠進行水量控製的主要手段。在（zài）十多年的運（yùn）行過程中，不斷總結流量計的使用經驗，提高維修技能水平，建（jiàn）立健全運行維護管理製度，流量計的設備完好率得到了顯著的提高，並有效地降低了運（yùn）行（háng）人員的勞動強度，提高了工（gōng）作效率，為汙（wū）水處理智能化控（kòng）製運行提供了（le）有力的保障。