水處理電磁流量計在水廠(chǎng)流量測量中的應用與故障分析

1、故障分析
在中央控制室DCS系統特性曲線(xiàn)顯示為不規則脈動(dòng)，脈寬、峰值和周期周不固定。如圖1—1所示，我們根據實(shí)際情況，對管道工藝安裝、周?chē)蓴_源，儀表本身，被測介質(zhì)等進(jìn)行分析.最終認定是流量計選型不當引起的故障.最終將水處理電磁流量計更換為渦街流量計儀表測量終于正常。

被測液從A流向B(如圖1-2)，傳感器水平安裝，電極水平，傳感器下游2m處裝有調節閥，從圖中可以排除由于傳感器中急劇潴留氣和傳感器后無(wú)背壓等情況導致的測量脈動(dòng)情況產(chǎn)生。
如果被測液確認是工藝操作原因，流體確實(shí)發(fā)生脈動(dòng)，此時(shí)流量計僅如實(shí)反映流動(dòng)狀況，脈動(dòng)結束后故障可自行消除。經(jīng)工藝確認可以保證被測液是滿(mǎn)管，并且被測液中沒(méi)有氣泡。
我們組織工藝和操作人員在控制室通過(guò)DCS給現場(chǎng)信號，保持調節閥開(kāi)度不變，給壓泵保持轉速恒定，我們保證了被測液流速，被測液入傳感器前不存在脈動(dòng)情況，儀表仍不能正常工作。所以排除了工藝脈動(dòng)擾動(dòng)情況的發(fā)生。
我們試圖穩定管道內被測液體的流速在2m/s左右，壓力0.6MPa溫度為常溫。而流量計的測量范圍在0.1—15m/s，工作壓力是1.6MPa在最低量程限值之上，變送器完全可以正常工作。
沒(méi)有發(fā)現因配比混合容器攪拌時(shí)混入空氣及泵吸入端或管系其他局部產(chǎn)生密封不良的場(chǎng)所吸入空氣等；
1.2周?chē)h(huán)境干擾故障分析
雙氧水廠(chǎng)環(huán)境條件比較好，離主廠(chǎng)區比較遠，廠(chǎng)內雖然有焦油，粉煤灰，氨氣泄露等問(wèn)題。但是對這里影響不大，所以沒(méi)有考慮信號回路端子等的絕緣性改變等問(wèn)題。由于現場(chǎng)施工已經(jīng)結束，所以沒(méi)有電氣部門(mén)在現場(chǎng)作業(yè)，傳感器周?chē)膊淮嬖诖笮捅?，所以可以排除雜散電流產(chǎn)生的電磁干擾。轉換器殼體接地端子PE用1.6mm2接地銅線(xiàn)接大地，從轉換器殼體到大地的接地電阻為小于10Ω。且沒(méi)有與其它電器設備的接地線(xiàn)共用，而是采用單獨接地。
1.3儀表本身常見(jiàn)故障分析
(1) 檢查儀表供電及信號線(xiàn)：水處理電磁流量計采用220VAC電源從配電柜經(jīng)電纜引入儀表.電纜走線(xiàn)從匯線(xiàn)槽連接到流量計，經(jīng)檢查中間沒(méi)有因施工引起的外皮破損漏電情況。在流量計端和配電柜分別用萬(wàn)用表檢測，經(jīng)多次檢查配電柜輸出各端口電壓穩定流量計端也有穩定電壓信號，同時(shí)對供電電源連線(xiàn)進(jìn)行緊固。信號線(xiàn)走線(xiàn)從流量計經(jīng)匯線(xiàn)槽進(jìn)入配電柜。經(jīng)檢查信號沒(méi)有因施工引起的外皮破損情況.絕緣性能完好；信號電纜無(wú)松動(dòng)現象.主電源和激磁電流熔絲都完好。由此可排除電源供電系統和信號線(xiàn)接觸不良的問(wèn)題。
(2) 檢查DCS組態(tài)參數及轉換器參數設置；儀表參數確定儀表的運行狀態(tài)、計算方法、輸出方式及狀態(tài)。正確地選用和設置儀表參數.可使儀表運行在最佳狀態(tài)，并得到較高的測量顯示精度和測量輸出精度。
我們組織工程師對組態(tài)參數進(jìn)行了研究，進(jìn)入DCS組態(tài)畫(huà)檢查測量點(diǎn)FT-125，量程設置范圍60m3/h下限0.經(jīng)多方確認該設置符合工藝要求。到現場(chǎng)檢查轉換器的參數設定值。重新對轉換器設定值進(jìn)行設定.并對轉換器的零點(diǎn)、滿(mǎn)度值進(jìn)行校驗。我們詳細檢查了轉換器儀表量程、阻尼時(shí)問(wèn)勵磁頻率等參數設定。
為減緩脈動(dòng)對儀表的影響通?？刹扇√岣?strong>水處理電磁流量計激磁頻率或增加電阻尼；現場(chǎng)動(dòng)力源不存在往復泵或膜片泵，我們考慮暫時(shí)不需要增加氣容室或阻流器件，而且現場(chǎng)施工比較困難.也考慮到這樣會(huì )增加儀表的維護量和誤差概率.所以我們采取在一定范圍內不斷增加阻尼來(lái)減小脈動(dòng)影響。我們多次對這2個(gè)參數進(jìn)行調節，仍不能達到穩定參數的目的。
下游調節閥進(jìn)行安裝的時(shí)候曾多次進(jìn)行0.50％、100％校驗.而且我們把下游調節閥全開(kāi)試驗，結果顯示應該不是閥門(mén)的問(wèn)題。
管道內被測也流動(dòng)方向與水處理電磁流量計標定方向一致.即使出現方向相反也可以直接在流量計上調節。
(3) 變送器由于水處理電磁流量計測量含有懸浮固相或污臟體的機會(huì )遠比其他流量?jì)x表多，出現內壁附著(zhù)層產(chǎn)生的故障概率也就相對較高若附著(zhù)層電導率與液體電導率相近.儀表還能正常輸出信號.只是改變流通面積，形成測量誤差的隱性故障：若是高電導率附著(zhù)層，電極問(wèn)電動(dòng)勢將被短路；若是絕緣性附著(zhù)層，電極表面被絕緣而斷開(kāi)測量電路變送器內部電路板為插件結構.經(jīng)檢查無(wú)松動(dòng)現象，接線(xiàn)盒無(wú)進(jìn)水或被腐蝕情況。變送器內壁電極測量的是氫化液.這種介質(zhì)是由四分之一的磷酸三辛酯和四分之三的芳烴和一定比例的2一乙基蒽醌混合而成不會(huì )對電極產(chǎn)生影響.沒(méi)有產(chǎn)生疤層現象。
(4) 檢查傳感器完好性和測量管內壁狀況；主要檢查各接線(xiàn)端于和激磁線(xiàn)圈完好性.以及測量管內壁狀況。激磁線(xiàn)圈及其系統出現的故障常有：
(1) 線(xiàn)圈斷開(kāi)；
(2) 線(xiàn)圈或其端子絕緣下降；
(3) 匝間短路。三類(lèi)故障中以絕緣下降出現的頻度相對較高。線(xiàn)圈斷開(kāi)和絕緣下降可方便地川萬(wàn)用電表和兆歐表檢查。匝問(wèn)短路檢查就相對復雜些.首先新裝水處理電磁流量計啟用前用電極測其直流電阻值和測量時(shí)環(huán)境溫度并記錄作為參照值。檢查故障時(shí)若出現人范圍匝問(wèn)短路，用萬(wàn)用表測量電阻就可作出判斷；若是少數匝問(wèn)短路或要證明未發(fā)生短路。還必須用電橋測量.并作必要銅電阻溫度系數修正。
1.4被測工作液方面常見(jiàn)問(wèn)題分析
有3種因素會(huì )使輸出晃動(dòng)。它們是：
(1) 液體中含有固相顆?；驓馀?；
(2) 雙組分液體中二種液體電導率不同而末均勻混合，或管道化學(xué)反應尚未完全完成；
(3) 液體的電導率接近下限值。
(4) 雙氧水生產(chǎn)采用蒽醌法鈀催化劑固定床氫化工藝，該法以重芳烴和磷酸三辛酯為溶劑，以2-乙蒽醌為溶質(zhì).配成工作液，工作液與氫氣在鈀劑的作用下催化氫化，得到氫蒽醌溶液即氫化液，氫化液經(jīng)空氣氧化.得到H202和蒽醌的混合液即氧化液氧化液經(jīng)萃取分離出H202.再經(jīng)凈化處理為合格的H202(275％)。分享出的蒽醌溶液經(jīng)后處理除去其中夾帶的H202，作為工作液返回氫化工序。稀品H202還可經(jīng)精餾濃縮成濃品H202。整個(gè)工藝過(guò)程中，蒽醌、芳烴和磷酸三辛酯組成的工作液循環(huán)使用.流量計測量的是氫化液.這種介質(zhì)屬于有機物混合液不會(huì )產(chǎn)生固相顆粒.液體即使含有少量細小氣泡通常不影響正常測量。
只有第三個(gè)原因比較可疑。然而查了很多資料也沒(méi)有查到氫化液的具體電導率.只是從它是一種機物混合液角度分析，由于有機物大部分是共價(jià)化合物不能電離，沒(méi)有載流子形成.所以它的導電性應該都不怎么好，而水處理電磁流量計測量的介質(zhì)的電導率至少要大于20S/cm.所以我們判斷問(wèn)題可能出現在這里。于是.我們與廠(chǎng)家協(xié)商將水處理電磁流量計更換為渦街流量計.重新安裝完成后儀表完全能夠正常顯示流量值。
2、結語(yǔ)
流量測量一是測量方式可靠，即取樣裝置在運行中不會(huì )發(fā)生機械強度或電氣回路故障而引起事故；二是測量?jì)x表無(wú)論在正常生產(chǎn)或故障情況下都不致影響生產(chǎn)系統的安全。為此.不僅要選用滿(mǎn)足準確度要求的顯示儀表，而且要根據被測介質(zhì)的特點(diǎn)選擇合理的測量方式。量程范圍的選擇，主要是儀表刻度上限的選擇。選小了，易過(guò)載.損壞儀表：選大了有礙于測量的準確性。一般選為實(shí)際運行中最大流量值的12—13倍。安裝在生產(chǎn)管道上長(cháng)期運行的接觸式儀表，還應考慮流量測量元件所造成的能量損失。
總之沒(méi)有一種測量方式或流量計對各種流體及流動(dòng)情況都能適應的，不同的測量方式和結構要求不同的測量操作、使用方法和使用條件每種型式都有它特有的優(yōu)缺點(diǎn)。因此.應在對各種測量方式和儀表特性作全面比較的基礎上選擇適于生產(chǎn)要求的，既安全可靠又經(jīng)濟耐用的最佳型式。

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