鑫钻小知识 | 监测计量常见问题及其对策（中）

6. 流量控制仪表系统的故障分析

1) 流量控制仪表系统指示值达到最小时, 首先检查现场检测仪表, 如果正常, 则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小, 则检查调节阀开度, 若调节阀开度为零, 则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小, 调节阀开度正常, 故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、操作不当等原因造成的。若是仪表方面的故障, 原因有: 孔板差压流量计可能是正压引压导管堵塞; 差压变送器正压室泄漏; 机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵塞等。

2) 流量控制仪表系统指示值达到最大时, 则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控。

调节阀开大或关小, 如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来, 则是仪表系统的原因造成的, 检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作; 检查仪表测量引压系统是否正常; 检查仪表信号传送系统是否正常。

3) 流量控制仪表系统指示值波动较频繁, 可将流量控制改到手动控制, 如果波动减小, 则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID 不合适, 如果波动仍频繁,则是工艺操作方面的原因造成。

7. 气体流量计对外部环境的要求流量计最好安装在室内, 必须要安装在室外时, 一定要采用防晒、防雨、防雷措施, 以免影响使用寿命。

1) 对介质中含有杂质的要求。为了保证流量计的使用寿命, 应在流量计的直管段前安装过滤器。

2) 安装场所。流量计应安装在便于维修, 无强电磁干扰与热辐射的场所。

3) 对安装焊接的要求。用户另配一对标准法兰焊在前后管道上。不允许带流量计焊接!安装流量计前应严格清除管道中的焊渣等脏物, 最好用等径的管道(或旁通管) 代替流量计进行吹扫管道。以确保在使用过程中流量计不受损坏。安装流量计时, 法兰间的密封垫片不能凹入管道内。

4) 流量计接地的要求。流量计应可靠接地, 不能与强电系统地线共用。

5) 对于防爆型产品的要求。为了仪表安全正常使用, 应复核防爆型流量计的使用环境是否与用户防爆要求规定相符, 且安装使用过程中, 应严格遵守国家防爆型产品使用要求, 用户不得自行更改防爆系统的连接方式, 不得随意打开仪表。在规定的流量范围内选型, 防止超速运行, 以保证获得理想准确度和保证正常使用寿命。

安装流量计前应清理管道内杂物: 碎片、焊渣、石块、粉尘等, 推荐在上游安装5μm 筛孔的过滤器用于阻挡液滴和沙粒。

8. 流量仪表与管道内径匹配问题有些用户使用价格昂贵质量优异的仪表测量压缩空气流量, 应用效果并不理想。某石化厂使用一台通径DN150 的涡街流量计检测空气流量, 但输出信号在一定幅度范围内做上下波动, 因而控制系统在很大程度上受到干扰。

(1) 故障分析　先考虑带有普遍性的管道情形。假定管径有较大的突变(例如扩大), 则流体在该处因分离而形成了重复循环的二次流动(图9-38a), 它处于与管轴平行的平面内; 而管径突然缩小的情形也相似。由于二次流动的产生, 使流速分布受到了扰动而发生了畸变。处理这个问题的办法是装上合适大小接头作为过渡段图, 并保证有足够长的直管段(一般为15~18 倍管道内径), 这样就能够使速度分布恢复到正常的状态。

涡街流量仪表与管道内径相等是最为理想的。如果两者存在差异(即使公称通径相同), 也可能产生附加误差, 具体分为几种情况

1) 管道实际内径大于仪表内径, 但两者之差不超过后者的3%。这时所产生的误差很小, 仍在仪表精度范围之内, 对测量无影响, 不需要任何修正。

2) 管道实际内径小于仪表内径, 且两者之差在一定范围之内, 即通径DN15~DN100≤3%, DN150≤1%, 则所产生的误差较小, 这时可以通过对仪表系数K 进行修正来补偿, 将影响消除。

3) 管道内径与仪表内径之差较大, 超过上述允许的范围。这时所产生的附加误差也较大, 即使修正仪表系数K, 也无法满足测量精度和稳定性的要求。E+H 公司电容式涡街流量计性能优异, 但其内径尺寸多为德国标准(DIN),与中国国家标准(GB) 的管道内径相差较大。例如, 该公司DN150 仪表实际内径为159. 3mm, 而GB 管道的实际内径为150mm, 两者之差高达6%, 因而仪表运行效果当然不理想。某石化的例子便属于这种情况。