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智能電磁流量計不同的故障类型及检查流程图

第一節 故障類型

電磁流量計運行中産生故障的第一類爲儀表本身故障,即儀表結構件或元器件損壞引起的故障;第二類爲外界原因引起的故障,如安裝不妥流動畸變,沈積和結垢等。本章重點討論的是應用方面和上述第二類外界原因的故障。

按照故障發生時期分類,可分爲:①調試期故障;②運行期故障。調試期故障出現在新裝用後調試初期,主要原因是儀表選用或設定不當,安裝不妥等。運行期故障足在運行一段時期後出現,主要原因有流體中雜質附著電極襯裏,環境條件變化出現新幹擾源等。

按故障外界源頭分析來自3個方面:①管道系統和安裝等方面引起的;②環境方面引起的;③流體方面引起的。來源①主要在調試期表現出來;來源②和③則在調試期和運行期均會出現。 

一、調試期故障

本类故障在電磁流量計初始装用调试时就出现,但一经改进排除故障,以后在相同条件下一般就不会再度出现。常见调试期故障主要有安装不妥、环境干扰、流体特性影响三方面原因。 ·

1、管道系統和安裝等方面

通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障,常見的例如將流量傳感器安裝在易積聚潴留氣體的管網高點;流量傳感器後無背壓,液體迳直排人大氣,形成其測量管內非滿管;裝在自上向下流的垂直管道上,可能出現排空等。

2、環境方面

主要是管道雜散電流幹擾,空間電磁波幹擾,大電機磁場幹擾等。管道雜散電流幹擾通常采取良好單獨接地保護可獲得滿意測量,但如遇管道有強雜散電流(如電解車間管道)亦不一定能克服,須采取流量傳感器與管道緣絕的措施(參見下文案例12)。空間電磁波幹擾-般經信號電纜弓I入,通常采用單層或多層屏蔽予以保護,但也曾遇到屏蔽保護還不能克服(見案例10)。

3、流體方面

液體含有均勻分布細小氣泡通常不影響正常測量,唯所測得體積流量是液體和氣體兩者之和;氣泡增大會使輸出信號波動,若氣泡大到流過電極遮蓋整個電極表面,使電極信號回路瞬時斷開,輸出信號將産生更大波動。

低频(50/16 Hz-50/6 Hz)矩形波激磁電磁流量計测量液体中含有固体超过一定含量时将产生浆液噪声,输出信号亦会有一定程度波动。

兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時,若兩種液體電導率(或各自與電極間電位)有差異,在混合未均勻前即進入流量傳感器進行流量測量,輸出信號亦會産生波動。

電極材質與被測介質選配不善,産生鈍化或氧化等化學作用,電極表面形成絕緣膜,以及電化學和極化現象等,均會妨礙正常測量。

二、運行期故障

經初期調試並正常運行一段時期後在運行期間出現的故障,常見故障原因有:流量傳感器內壁附著層,雷電擊,環境條件變化。

1、內壁附著層

由于電磁流量計测量含有悬浮固相或污脏体的机会远比其他流量仪表多,出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近,仪表还能正常输出信号,只是改变流通面积,形成测量误差的隐性故障;若是高电导率附着层,电极间电动势将被短路;若是绝缘性附着层,电极表面被绝缘而断开测量电路。后两种现象均会使仪表无法工作(参见案例7)。

2、雷電擊

雷电击在线路中感应瞬时高电压和浪涌电流,进入仪表就会损坏仪表。雷电击损仪表有3条引入途径:电源线,传感器勺转换器间的流量信号线和激磁线。然而从雷电故障中损坏零部件的分析,引起故障的感应高电压和浪涌电流大部分足从控制室电源线路引入的,其他两条途径较少。还从发生雷击事故现场了解到,不仅電磁流量計出现故障,控制室中其他仪表电常常同时出现雷击事故。因此使用单位要认识设置控制室仪表电源线防雷设施的重要性。现任已有若于设计单位队识和探索解决这一问题,如齐鲁石化设计院[1]。

3、環境條件變化

主要原因同上节调试期故障环境方面,只是干扰源不在调试期出现而在运行期间再介入的。例如一台接地保护并不理想的電磁流量計,调试期因无厂扰源,仪表运行正常,然而在运行期出现新干扰源(例如测量点附近管道或较远处实施管道电焊)干扰仪表正常运行,出现输出信号大幅度波动。

第二节 故障现象和检查流程

電磁流量計常见故障现象有:(1)无流量信号;(2)输出晃动;(3)零点不稳; (4)流量测量值与实际值不符;(5)输山信号超满度值5类,下文将分节讨论。

●通常检查整个测量系统和判断故障的程序如图1所示,检查环节包括電磁流量計本身的传感器和转换器以及连接两者的电缆,電磁流量計上位的工艺管道,下(后)位显示仪表连接电缆。

●經常采用的檢查手段或方法及其檢查內容列舉如下:

(1)通用常規儀器檢查

阻法 ●保險絲的通斷
●信號電纜、激磁電纜的通斷
●激磁線圈的通斷
●電極對稱性測量
●電極對地的絕緣電阻
●激磁線圈對地的絕緣電阻
图1 故障检查流程
②電流法 ●測量激磁電流
●測量輸出電流
③電壓法 判別:工作電源(包括供電和轉換器本身電源)是否正確
④波形法 在熟悉線路基礎上測量關鍵點波形,判別故障所在

(2)替代法 利用转换器和传感器间以及转换器内务线路板部件间的互换性,以替代法判别故障所在位置。

(3)信号踪迹法 用模拟信号器替代传感器,在液体未流动条件下提供流量信号,以测试电磁流量转换器。

●檢查首先從顯示儀表工作是否正常開始,逆流量信號傳送的方向進行。用模擬信號器測試轉換器,以判斷故障發生在轉換器及其後位儀表還足在轉換器的上位傳感器發生的。若足轉換器故障,如有條件可方便地借用轉換器或轉換器內線路板作替代法調試;若是傳感器故障需要試調換時,因必須停止運行,關閉管道系統,因涉及面廣,常不易辦到。特別是大口徑流量傳感器,試換工程量大,通常只有在作完其他各項檢查,最後才下決心,卸下管道檢查傳感器測量管內部狀況或調換。

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