智能型電磁汙水（shuǐ）處理流量計運行中存在（zài）的主要問題及處理方法

摘要：紹興汙（wū）水處理（lǐ）廠的流量計檢測係統與工藝流程相適應，進廠管線及（jí）各工藝段流量數據通過在線流量計通訊至分站PLC，再傳輸到中央控製室。通過（guò）對（duì）流量計的選型及維修（xiū）的研究，可提高流量計的運行可靠性（xìng），從而為汙水處理智能化控製提供（gòng）了有（yǒu）力的保（bǎo）障。
紹興水處理發展有限公司是國（guó）內工業廢水處理量*大的汙水處理廠之一（yī），一（yī）期工藝（yì）為厭氧/好氧/混凝沉澱，處理規模為30×104m³/d；二期采（cǎi）用好氧延時曝氣工藝，處理規模（mó）為30×104m³/d；2004年-2006年通過對一、二期工程（chéng）實施挖潛改造，汙水（shuǐ）處理能力達到70×104m³/d；三期工藝采用物化混凝沉澱（diàn）/水（shuǐ）解酸化/延時曝氣，處（chù）理能（néng）力為20×104m³/d，總處理能力為90×104m³/d。
目前，我國城市汙水處理行業（yè）側重於工藝（yì）的建設，對於優化運（yùn）營尚未進行過係統研究，汙水處理廠的過程控製和管理沒有得到（dào）足夠的重視，從而造成各處理段工藝參數不穩定（dìng）、處理過（guò）程（chéng）中物耗能耗高等問題。要使（shǐ）汙水處理運營正常（cháng），汙水處理的（de）水質、水量達到**排放（fàng）標準（zhǔn），對流（liú）量計量檢測儀表（biǎo）的配（pèi）置和管理提出了新的要求，這主要體（tǐ）現在以下（xià）幾個方麵：汙水處理（lǐ）企業加強對外結算和內部核算，以（yǐ）及環保（bǎo）部門進、出水水量（liàng）的（de）監視，需合理配置進、出水及過程流量（liàng）儀表；汙水處理普遍實現了自動化，對流量（liàng）檢測儀表的性能提出了更高的要求；高穩定性和較低的維護、校準成本，對流量計的（de）使用提出（chū）可靠性要求。
1、流量計的選型
1.1 流（liú）量計選（xuǎn）型原（yuán）則
對於一個特定的使用場合，流量計的選擇取決於被測管道工藝特（tè）性(例如流量計在現場安裝條件下（xià）的準確（què）度（dù）、安裝條件的局限或被測介質的特殊性等)，因此對流量計的選（xuǎn）擇必須結合工藝（yì）要求與使（shǐ）用條件作出判斷。根據經驗，主要從以（yǐ）下四（sì）個方（fāng）麵進行選型：
①確定被測流體的類型。包括被測流體是液體還是氣體（tǐ）；被測流體是否有腐蝕性，是否有導電性。
②確定流（liú）量計工作條件（jiàn）和管（guǎn）道內壓力的界限值。
③確定流量計的安裝條件（jiàn）。包括管道（dào）的內徑尺寸，安裝流量計的上、下遊直管段長度，是否（fǒu）有擾流（liú）件，是否能滿足流量計的基本安裝（zhuāng）條（tiáo）件；管道內（nèi）被測流體是否能達到滿管要求等（děng）。
④確定性能和測量能（néng）力方麵總的要求。包（bāo）括準確度要求，以及在多大的流量測量（liàng）範圍（wéi）內保證上述精度；對用於結算的（de）流量計，其精度要求高於國標；確定（dìng）流量計使用（yòng）模（mó）擬量或總線的通訊方式。
1.2 流量計（jì）的選型（xíng）配置
紹興汙水處理廠根據工（gōng）藝要求，配合自控係統，結合（hé）生產運行經驗，在進廠、出廠管線及各工藝段配置與工藝流程相適應的流量監測儀（yí）表，各流量計瞬時和（hé）累計信號通過4～20mA電流信號或者（zhě）profibus－PA現場總（zǒng）線送至各控製分站(PLC)，再傳送到中央控製室。
根據流量計選型原則，同時（shí）比（bǐ）較智能型電磁汙水處理流量計（jì）和（hé）時差式超聲波流量計的特點，全（quán）廠共配置智能型電磁汙水處理流量（liàng）計140餘台，主要（yào）分布在進（jìn）、出廠管（guǎn）線及加藥管道上。由於管道內有一定的靜壓且流量（liàng）較大，排除了明渠流量計（jì）的選用（yòng），且其流量不僅（jǐn）對工藝（yì）十分重要，還作為（wéi）結算的依據，因此在選型上*先要考（kǎo）慮精度和穩定性，智能（néng）型電磁汙水處理流量計為*佳選擇，並且應使用精度高的智能型電磁汙水（shuǐ）處理流量計（jì），同時因工業廢水具有一定的腐（fǔ）蝕性，故選擇耐（nài）腐蝕的電*和襯裏，並應根據智能型電磁汙水處理（lǐ）流量計安裝所需直管段要求(流量計前為5DN，後為3DN)，選擇適合（hé）的（de）安裝位（wèi）置。進廠管線所用的智能型電磁汙水處理（lǐ）流量計見圖1。

在生產運行中，檢測各工（gōng）藝段處理的汙水流量及汙泥的流量，對工藝運行都具有（yǒu）重要意義。在（zài）選擇各工（gōng）藝段使用的流量計時，由於（yú）其（qí）基（jī）本用於內部生產工藝的控製和選擇，精度要求略低於進廠管線流量的精度要求，且應（yīng）便（biàn）於維修車間（jiān）的安（ān）裝、檢修和保養，故采用超聲波時差式流量計，共計250餘台。廠區內使（shǐ）用的（de）美國格萊時差式超（chāo）聲波流量計如圖2所示。

2、運行中存在的主（zhǔ）要問題及處理方法
流（liú）量計運行中引（yǐn）起（qǐ）故障（zhàng）的原（yuán）因（yīn）可分為兩大類（lèi），*一（yī）類為儀表本身故障，即傳感（gǎn）器或變送器損壞引起的故（gù）障；*二類為外界原（yuán）因引起（qǐ）的故障，如安裝不妥、流態變化、沉積和結垢等。常見故障表現為以下幾方麵：無（wú）流量信號輸出；輸出晃動；流量測（cè）量值與實際值不（bú）符等。在維修過程中，一般采用以下方法來（lái）排除：采用萬用表檢查，測量電*對稱性（xìng），電*對地的絕緣電阻，激磁線（xiàn）圈對地的絕緣電阻等；替代法檢查，利用相（xiàng）同型號（hào）流量計的傳感器、變（biàn）送器以及變送器內各線路（lù）板器件間的（de）互換性，以替代法判別故（gù）障（zhàng）所在位置；信號蹤（zōng）跡法檢（jiǎn）查，用模擬信號器替代傳感器，在液體未流動條（tiáo）件（jiàn）下提供流（liú）量信號，以測試變送器。
2.1 無流量信號輸出的故障原（yuán）因（yīn）和采取措施
在（zài）使用過程中，流量計出現（xiàn）無流（liú）量信號輸出現象，大體上可歸納（nà）為4個方麵故障，分（fèn）別為：
①電源未通等電源方麵故（gù）障（zhàng）。出現此類故障時，*先確認己接入電源，再檢查電（diàn）源各部分，查電源線路板輸出各路（lù）電壓是否正常，或嚐試置（zhì）換整個電源線（xiàn）路板（bǎn）。
②連接（jiē）電纜(激（jī）磁（cí）回路，信號回路)係統方麵故障（zhàng）。應分別檢查連接（jiē）激磁係統和信號係統的電纜是否（fǒu）通暢（chàng），連接是否（fǒu）正確。
③液體流動（dòng）狀況。檢查管道內是（shì）否充滿測量液（yè）體(主要針對超聲波流量計)，檢查傳感器安裝位置是否符合要求。
④傳感器零部件損壞或測量內壁附著（zhe）層（céng）引起等方麵的故障。出現此類故障時，可用萬用表測量電*對稱性、電*對地（dì）的絕緣電阻、激磁線圈對地的絕緣（yuán）電阻等，並清洗智能型電磁汙水處理流量計傳感器內壁或超聲波（bō）流（liú）量計探頭。
2.2 輸出晃動的（de）故障原因和采取措施
流（liú）量計輸出流量信號出現晃動現象（xiàng），可歸結為以下幾個（gè）故障：
①流（liú）動本身是波動（dòng）或脈動的，實質上不是流量計的（de）故障，僅如實反映流動（dòng）狀（zhuàng）況。
②管道未充滿液體或液體中含有氣泡。為避免（miǎn）此類現象發（fā）生，在（zài）設計安裝中應盡量（liàng）選擇直管上升管道安裝流量計，若現場條件不允許，可在橫管段采用下沉“U”管道設計，並符合（hé）安裝直管段要（yào）求。
③外界電、磁幹擾。此類故障主要出現在智（zhì）能型電磁汙水（shuǐ）處理（lǐ）流（liú）量計上，需檢查其接地保（bǎo）護，通常接地電阻要小於10Ω，不與其他電機設備共用接地。同（tóng）時將智能型（xíng）電磁汙水處理流量計傳感器遠離強磁場源，避免磁場幹擾。
④智能型（xíng）電（diàn）磁汙水處理流量計電*材料與液體（tǐ）匹配不妥（tuǒ）。一般情況下，電*材料（liào）的選擇應考慮被測液體的腐蝕性，若選配不妥產生電*表（biǎo）麵效應會形成輸出晃動等故（gù）障。
2.3 測量值與實際值不符的原因和采取措施
紹興（xìng）汙水廠廠區內流（liú）量（liàng）計分布較多，常出現流量計測量值與實際值不符的（de）現象，這會造成運行（háng）生產上的不便。在檢查此類故障現（xiàn）象之前，*先要評估流量計輸出（chū）信（xìn）號的準確性和正確性，可（kě）以將係（xì）統運行（háng）過程中的進、出流量作比較，同（tóng）時采取外夾裝（zhuāng）式超聲流量計檢測流量作參考進行比對，根（gēn）據經驗及比對檢測數據，判斷流量計測量（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（jiàn）維修經驗的積累（lèi），導致流量計測量值與實際值（zhí）不符的故障，大體上可歸納成以下幾個方麵：
①變送器設（shè）定值不（bú）正確。此類故障需複核（hé）流量計傳感器型號、口（kǒu）徑、量程和計量單位等設定值，並用模擬信號（hào）器檢查轉換器（qì）零點和量程。
②傳感器安裝位置不妥。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使用過程中電纜絕緣下降。這種情況下（xià），一般檢查電（diàn）纜線的絕（jué）緣，同時核查電纜線的長度是否超出了電纜*長長度要求，導致信號（hào）衰減。
④傳感器*間電（diàn）阻變化或（huò）電*絕緣（yuán）下降，導致流量計測量（liàng）值與（yǔ）實際值不符。可（kě）用萬用表在充（chōng）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（duàn）管（guǎn）壁狀況較（jiào）方（fāng）便的方法（fǎ）。
⑤核查所測量管係是否存（cún）在未（wèi）納入考核的流入/流出管（guǎn）道，同時確定流量（liàng）計間閥門是（shì）否緊閉。
3、結語
通（tōng）過流量計檢測工（gōng）藝管（guǎn）道流量數據，已成為紹興（xìng）汙水處理廠進（jìn）行水量控製的主要（yào）手段。在十多年的運（yùn）行過程中，不斷總結流量計的（de）使用經驗，提高維修技（jì）能水平，建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（tí）高，並有效地降低了運行人員的勞動強度，提（tí）高了工作效率，為汙水處理智能化控製運（yùn）行提供了有力的保障。