電磁流量計(jì)常見故障的產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施
電磁流量計(jì)故障的原因及改進(jìn)措施
摘要 :介紹了電磁流量計(jì)工作原理 ,并就流量計(jì)大面積故障的原因進(jìn)行了分析 ,提出了改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞 :電磁流量計(jì) ;流量管 ;故障 ;屏蔽 ;接地
1引言
某廠在裝置試運(yùn)行及開工期間 ,多臺(tái)電磁流量計(jì)發(fā)生故障 ,不但造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失 ,而且由于一些重要的流量無(wú)法監(jiān)控 ,嚴(yán)重影響了正常運(yùn)行。本文對(duì)流量計(jì)大面積故障的原因進(jìn)行了分析并提出了改進(jìn)措施。
2電磁流量計(jì)的工作原理及結(jié)構(gòu)
由法拉第電磁感應(yīng)定律可知 ,導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而切割磁力線時(shí) ,導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì) ,并存在如下對(duì)應(yīng)關(guān)系 :
E=KBDV式中 :E為感應(yīng)電勢(shì) ;B為磁場(chǎng)程度 ;D為導(dǎo)體寬度;V為垂直于磁力線方向的流體速度。
電磁流量計(jì)工作正是基于以上原理。完整的電磁流量計(jì)系統(tǒng)包括流量管和基于微處理器的磁性流量計(jì)變送器兩部分。流量管可以垂直地或水平地安裝在工藝管線上。位于流量管對(duì)面的線圈產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng) ,經(jīng)過該磁場(chǎng)的導(dǎo)電性液體產(chǎn)生一個(gè)電壓 ,該電壓由兩個(gè)電極測(cè)出。變送器控制磁場(chǎng)的生成并檢測(cè)由電極測(cè)出的電壓 ,根據(jù)檢測(cè)到的電壓 ,變送器計(jì)量流量并生成與該流量成正比的模擬和頻率輸出信號(hào)。
由于電磁流量計(jì)的測(cè)量導(dǎo)管直接安裝在工藝管線上 ,導(dǎo)管內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件或突出于管道內(nèi)部的
部件 ,因而壓力損失很小 ,輸出電流與流量間具有線性關(guān)系 ,不受液體的物理性質(zhì) (溫度、壓力及粘度等 )影響。此外 ,由于傳感元件不與測(cè)量介質(zhì)接觸,因此電磁流量計(jì)可以測(cè)量含有顆粒、懸浮物以及腐蝕性介質(zhì)的流量。因上述特點(diǎn) ,電磁流量計(jì)在 PTA裝置中到了廣泛應(yīng)用。但是由于種種原因 ,這些流量計(jì)中近一半投用后一直不能正常運(yùn)行 ,有的開工中出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞 ,導(dǎo)致數(shù)十個(gè)回路無(wú)法監(jiān)控,造成很大影響。
3流量計(jì)故障的主要原因
3.1介質(zhì)溫度的影響智能電磁流量計(jì)的測(cè)量管一般用非導(dǎo)磁的高阻材料(如不銹鋼 )制成 ,同時(shí) ,在測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)壁與電極之間裝有絕緣襯里 ,一是防止兩電極被金屬導(dǎo)管所短路 ,二是防止導(dǎo)管被腐蝕 ,并使內(nèi)壁光滑。襯里材料視工作溫度不同而不同 ,例如 8705型流量管,采用聚四氟乙烯內(nèi)襯 ,工作溫度達(dá) 177℃。如果測(cè)量的介質(zhì)溫度長(zhǎng)時(shí)間超過這個(gè)溫度 ,將導(dǎo)致流量管的襯里材料發(fā)生膨脹、變形和質(zhì)變 ,最終導(dǎo)致流量管損壞。在 PTA裝置開工過程中 ,有的流量計(jì)因溫度過高造成損壞 ,例如 22FT701C,該表所測(cè)量的介質(zhì)正常操作溫度為 55℃,而選用的流量管的工作溫度為 130℃,開工時(shí)該表投用后不到 10min,就出現(xiàn)線圈斷裂 ,造成流量管損壞 ,這屬于儀表選型不當(dāng)。此外 ,裝置開工前 ,工藝人員用
蒸汽對(duì)管線進(jìn)行吹掃 ,如果不事先拆除管線上的流量管 ,也很容易造成流量計(jì)損壞。
3.2環(huán)境溫度的影響 PTA裝置使用的電磁流量計(jì)大多用來(lái)測(cè)量含有固體顆粒及漿料的混合物流量 ,為了保證漿料不凝固 ,不但管道內(nèi)介質(zhì)溫度很高 ,管道外一般設(shè)計(jì)有伴熱管線 ,而且兩者用很厚的保溫材料包在一起。由于施工不當(dāng) ,很多電磁流量計(jì)的流量管也包在里面 ,甚至有的伴熱管線還要在流量管上纏繞幾圈 ,伴熱一般采用 0.35 MPa蒸汽 ,溫度達(dá) 150℃左右。因此 ,流量管周圍的環(huán)境溫度很高 ,達(dá) 100℃以上 ,而電磁流量計(jì)要求的環(huán)境溫度為 60℃,儀表長(zhǎng)時(shí)間工作在高溫環(huán)境下 ,導(dǎo)致儀表故障率很高。
3.3接地不當(dāng)及外界干擾影響流量計(jì)正常工作電磁流量計(jì)的信號(hào)比較微弱 ,滿量程時(shí)只有 2.5-8 mV,流量很小時(shí) ,輸出只有幾微狀 ,外界略有干擾就能影響測(cè)量的精度 ,因此 ,電磁流量計(jì)對(duì)接地要求很嚴(yán)格。變送器的外殼、屏蔽線、測(cè)量導(dǎo)管以及導(dǎo)管兩端的管道都要接地 ,并且要求單獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn)。 PTA裝置儀表投用初期 ,發(fā)現(xiàn)很多電磁流量計(jì)指示波動(dòng)且幅度很大 ,經(jīng)常出現(xiàn)超量程現(xiàn)象。通過分析及試驗(yàn) ,認(rèn)為一方面是由于儀表的靈敏度過高 ,而主要原因是由于施工不當(dāng)而造成檢測(cè)部分受外界干擾 ,這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 ①某些變送器和流量管之間兩條屏蔽線沒有連接在兩端 ,在流量管一端進(jìn)行懸空 ,這是嚴(yán)格禁止的。此外 ,另有一些屏蔽線雖然沒有懸空 ,但是兩根線連接到一個(gè)端子上 ,因效果不好而影響測(cè)量精度。 ②根據(jù)儀表安裝規(guī)范 ,變送器和流量管之間信號(hào)電纜在接線處屏蔽層的剝離長(zhǎng)度不能超過 0.5英寸 ( 13 mm) ,如果露出較多導(dǎo)線 ,很可能在系統(tǒng)中出現(xiàn)電噪音問題 ,導(dǎo)致儀表指示波動(dòng)。而 PTA裝置儀表安裝過程中 ,信號(hào)電纜剝離的屏蔽層,即露出的導(dǎo)線長(zhǎng)度最短都在 90 mm以上 ,最長(zhǎng)達(dá) 140 mm,這是影響儀表正常工作的—個(gè)重要原因。 ③流量管、內(nèi)襯保護(hù)裝置以及管道之間接地連接線損壞或因被腐蝕而連接不好 ,有些甚至沒有連接。 ④某些變送器受周圍大功率電機(jī)以及電力設(shè)備漏地電流影響 ,在回路中產(chǎn)生干擾電勢(shì)。
3.4施工不規(guī)范為了減少由工藝管線上的彎道、閥門和異徑管產(chǎn)生的擾動(dòng) ,流量管安裝過程中要求前后各有至少 10D和 5D的直管線。而 PTA裝置中 ,由于工藝復(fù)雜、管線稠密 ,一些儀表安裝根本達(dá)不到該要求,這是儀表指示波動(dòng)的一個(gè)重要原因。此外 ,某些流量管前后的工藝管線沒有固定 ,當(dāng)有介質(zhì)流動(dòng)時(shí) ,流量管隨管道震蕩 ,導(dǎo)致流量管受力過大而損壞。
3.5維護(hù)不到位由于施工中存在問題較多 ,加上儀表維護(hù)不到位,先后出現(xiàn)流量管及變送器接線盒進(jìn)水問題 ,而未能及時(shí)發(fā)現(xiàn) ;同時(shí)由于維護(hù)人員在儀表使用和維護(hù)方面未經(jīng)過正規(guī)培訓(xùn) ,在使用初期 ,對(duì)出現(xiàn)的問題及故障不能及時(shí)處理。
4改進(jìn)措施
①在承包商及設(shè)計(jì)部門的指導(dǎo)下 ,對(duì)因溫度過高而不能滿足使用條件的部分流量計(jì)重新進(jìn)行選型,最終選用以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的 8705型流量管,溫度范圍為 -20-177℃。 ②將所有流量管上纏繞的伴熱線去掉 ,將伴熱線繞過流量管 ,并將保溫材料去掉 ,使儀表工作在要求的溫度范圍內(nèi)。 ③按廠商提供的接地規(guī)范對(duì)流量計(jì)的接線進(jìn)行整改 ,將屏蔽線分別連接到變送器和流量管兩端,把剝離較長(zhǎng)的信號(hào)線多余部分增加屏蔽層 ,將兩根屏蔽線分開 ,并確保連接牢固。 ④將流量管兩端的工藝管線增加支援 ,并確保兩端連接法蘭在同一水平面上 ,使流量管盡可能不受力。同時(shí) ,對(duì)直管段長(zhǎng)度達(dá)不到要求的工藝管線進(jìn)行更換。 ⑤加大巡檢及維護(hù)力度。每天兩次對(duì)所有電磁流量計(jì)進(jìn)行巡檢檢查 ,對(duì)出現(xiàn)的問題及時(shí)處理 ,定期對(duì)流量管內(nèi)的沉積物及電極進(jìn)行清理。--擴(kuò)展閱讀：開封中儀流量?jī)x表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、v錐流量計(jì)、v型錐流量計(jì)、噴嘴流量計(jì)、插入式電磁流量計(jì)、智能電磁流量計(jì)、分體式電磁流量計(jì)、一體式電磁流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計(jì)、長(zhǎng)徑噴嘴流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴、插入式渦街流量計(jì)、智能渦街流量計(jì)、錐型流量計(jì)、v錐型流量計(jì)、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多有關(guān)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)的信息請(qǐng)?jiān)L問開封中儀網(wǎng)站：
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