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蒸汽流量計常見故障的分析與處理

蒸汽流量計在測量管道中液體和蒸汽介質的流量方面有著廣泛的應用。蒸汽流量計的檢測方式和檢測技術多種多樣,所使用的檢測元件也豐富多彩。與各種檢測元件匹配的測量電路也大不相同。因此,當儀器出現故障時,表現形式也不同。這些差異僅限于蒸汽流量計的前部(即檢測元件和前置放大電路部分)。以下信號處理部分:如濾波電路、整形電路、A/D轉換和微處理器顯示單元等都是相似的,所以常見的故障也有共同的特點。
1、通電后蒸汽流量計無流量時有信號輸出
(1)通電時,閥門未打開,有信號輸出
①傳感器(或檢測元件)輸出信號屏蔽或接地不良,誘發外界電磁干擾;
②儀表離強電流設備或高頻設備太近,空間電磁輻射干擾會影響儀表;
③安裝管道有強烈振動;
④ 轉換器靈敏度過高,對干擾信號過于敏感;
應采取的措施是加強屏蔽和接地,消除管道振動,調整以降低轉換器的靈敏度。
(2)蒸汽流量計處于間歇工作狀態,不切斷電源,閥門關閉,輸出信號不歸零
產生該現象的可能原因與現象(1)相同,主要原因可能是管道振蕩和外界電磁干擾的影響。應降低轉換器的靈敏度并提高整形電路的觸發電平以抑制噪聲并克服間歇期間的誤觸發。
(3) 上電狀態下,關閉下游閥門,輸出不歸零,關閉上游閥門,輸出歸零
這主要是受蒸汽流量計上游流體壓力波動的影響。如果蒸汽流量計安裝在T形支管上,上游主管有壓力脈動,或蒸汽流量計上游有脈動動力源(如活塞泵或羅茨鼓風機),則脈動壓力會導致蒸汽流量計發生故障。信號。解決方法是在蒸汽流量計上游安裝下游閥門,停機時關閉上游閥門,以隔離脈動壓力的影響。但在安裝時,上游閥門應盡量遠離蒸汽流量計,并保證有足夠的直管段長度。
(4) 上電時,上游閥關閉時,上游閥的輸出不會歸零,只有下游閥的輸出會歸零
這種故障是由管道內流體擾動引起的,擾動來自蒸汽流量計下游的管道。在管網中,如果蒸汽流量計下游的直管段較短,出口靠近管網其他管道的閥門,這些管道內的流體就會受到干擾(如閥門的啟閉)。其他下游管道中的閥門,調節閥頻繁動作))到蒸汽流量計檢測元件,導致錯誤信號。解決的辦法是加長下游直管段,以減少流體擾動的影響。
2、蒸汽流量計通電通流后無輸出信號
這種失敗有幾個原因:
(1) 電源斷開,電源沒有實際應用到轉換器上,即轉換器不工作;
(2)電源線連接錯誤;
(3)檢測元件與轉換器輸入端之間的信號線斷開,信號未加到前置放大器的輸入端;
(4) 轉換器中的某些部件(如放大電路、濾波電路、整形電路、輸出電路等)出現故障;
(5)管道內無流量或流量過??;
(6)管道堵塞,檢測元件卡死;
(7)力檢測元件損壞;
以上七類故障中有六類屬于硬故障,比較容易發現,處理方法也比較簡單。第五種故障比較麻煩,尤其是“流量過小”的故障原因,如果不是閥門開度過小引起的,就涉及到儀表選型的問題。溶膠
徹底解決問題,需要重新選擇量程合適的儀表,減小工藝管道的直徑,重新安裝。
3、蒸汽流量計的輸出(或指示)信號在接通電源并通過流量后不會隨流量變化。這種失敗有幾個原因:
(1) 由于信號線屏蔽層接地不良或接地點選擇不當,外界電磁干擾非常嚴重(如50Hz工頻干擾),微弱的渦流信號被完全抑制,輸出信號完全被噪聲干擾淹沒。調整閥門開度和儀器增益無濟于事。
(2)檢測元件與轉換器連接斷開,前置放大器輸入端開路,或檢測元件有信號線對地短路,造成前置放大器輸入嚴重不平衡,共模干擾借此機會,渦流信號被噪聲干擾抑制,輸出端完全被干擾控制。
(3)前置放大器增益過高,引起自激振蕩,輸出鎖定在自激頻率。
以上三個方面都是電氣原因引起的故障。只有加強屏蔽和接地,合理接線,減少或消除干擾,才能恢復儀器的正常運行。
(4)管道(或環境)的強烈振動,當振動方向與儀器檢測元件的敏感方向一致時,振動完全抑制渦流信號,輸出信號為振動頻率信號。不能通過調節閥門開度來改變輸出。
解決辦法是采取減振措施(加管道防振座,固定管道),明確振動方向,將蒸汽流量計傳感器繞管道軸線旋轉±90℃,調整傳感器的靈敏方向。檢測元件的振動方向。相位垂直,以減少振動的影響或適當降低前置放大器的增益和觸發靈敏度。采取上述措施可以消除振動的影響。
(5)脈動流對渦街信號的“鎖定”。在沒有有效抑制脈動流影響的情況下,脈動流對渦流穩定分離的破壞作用不容小覷。街道信號在這個頻率附近被“鎖定”,此時如果調節閥門和儀表的靈敏度,輸出信號頻率不會發生變化。
解決的方法是在儀表安裝管道的設計和施工過程中采取措施吸收或減少流體脈動,如本章第一節所述。
4、蒸汽流量計輸出信號不規則、不穩定
信號不規則主要表現為蒸汽流量計輸出的脈沖信號不規則。脈寬嚴重不均,時而多波,時而漏氣;用頻率計測量信號的頻率時,頻率值波動明顯,顯示數字分散。度比較大;模擬輸出信號的指示值有時大有時小且不穩定。
造成這種現象的原因有很多,我們將分別討論。
(1) 電氣原因
電磁干擾的影響,干擾噪聲和渦流信號疊加,使信號強弱,輸出的脈沖信號有多波和漏波。此外,如果前置放大器的濾波器參數設置、增益和靈敏度調整不當,也會出現多波和漏波。
(2) 檢測元件的原因
檢測元件受污染受潮,靈敏度降低,輸出信號減弱,造成漏波;
檢測元件靈敏度過高,一些無用的擾動,主渦以外的副渦和流體噪聲都被檢測到,導致多波現象,檢測元件引線接觸不良,檢測元件松動等,產生大信號和小信號。
(3) 安裝原因
儀表安裝時,測量管與管道不同心,墊片伸入管內,引起流體擾動,產生附加渦流;
測量管內液體未滿,渦流不能有規律地分離;
儀表安裝位置離電源太近,管道振動,流場擾動;
上下游直管段長度
e段安裝管道不足,擋板會產生擾動,影響渦街的穩定性。
(4) 技術原因之一
管內流動不穩定;工況參數變化大,流量變化大。
(5)流體原因
流體中存在塊狀、塊狀或帶狀碎片,撞擊、糾纏發生器和檢測元件,渦街不能穩定分離;
有兩相流或多相流,流型多變,渦流信號不穩定;
測量液體流量時,低工作壓力和高流速可能會導致氣蝕。
以上部分故障原因可通過調整儀器參數解決;有些需要與客戶密切配合,調整工藝流程,改變儀表的安裝位置。對于相流、臟流、脈動流,不宜使用蒸汽流量計。
5、蒸汽流量計測量誤差大
測量誤差大的問題有很多原因。
(一)儀器原因
儀表超過檢定周期,儀表系數K發生變化;
設置參數(如測量管內徑、標準狀態密度、儀表系數)錯誤;
模擬轉換電路的零漂或量程調整不正確;
電源過大偏離額定值或紋波過大。
以上幾個原因會直接給儀器帶來測量誤差。儀表應迅速送檢,及時檢查設置的各項參數,定期校準儀表的零點和量程,以保持儀表的完好率。
(2) 安裝原因
上下游直管長度不夠。
儀表測量管道內徑與管道內徑偏差大;
安裝非同心,墊圈突出管內;
儀器流向相反;
檢測元件被雜質覆蓋;
檢測靈敏度降低,小流量漏表;
管道泄漏(如管道安裝在地下,未發現小泄漏)、閥門泄漏、旁通閥泄漏,導致累積流量(總量)較?。?br /> 兩相流和脈動流影響測量準確;
測量管內壁和發生器本體被腐蝕,發生器本體表面附著沉積物,幾何參數發生變化,使儀表系數發生變化,引起測量誤差。
從以上現象分析,提高測量精度是客戶和廠商的共同愿望。如發現測量誤差較大,應及時查明原因,及時校準儀表,減少測量不準確造成的損失。
6.蒸汽流量計測量管道泄漏
經過長期應用,計量管道的泄漏也是常見的故障。原因可能是:
(1)管內壓力過高;
(2)管內流體溫度過高或管內流體溫度變化過快或過大,容易造成緊固件松動;
(三)密封失效;
(4)表體或檢測元件被腐蝕;
如果測量管道有泄漏,應及時修復,以免發生其他事故。
7、蒸汽流量計傳感器停止異常嘯叫聲
(1)流量過大,造成發生器或檢測元件振動;
(2)管道內發生氣蝕;
(3)發生體或檢測元件松動;
出現這種現象時,為避免損壞發生器或檢測元件,應先調整閥門,降低流量和流量,然后進一步查明原因。
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