張進(jìn)美 王 旭

(河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化儀表公司,河南濮陽(yáng) 457004)

0 引 言

電磁流量計(jì)由于具有壓力損失小,耗能少,且測(cè)量范圍寬等特點(diǎn),所以,在自動(dòng)化程度越來(lái)越高的化工生產(chǎn)中,電磁流量計(jì)逐步被廣泛的應(yīng)用。河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司在煤化工氣化裝置中采用了多臺(tái)橫河的ADMAG AE電磁流量計(jì),下面具體介紹一下我在儀表的日常維護(hù)中遇到的故障及解決方法。

1 電磁流量計(jì)工作原理和特點(diǎn)

1.1 工作原理

電磁流量計(jì)由變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,兩者之間用連接線(xiàn)(包括勵(lì)磁線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn))相互連接。

變送器是基于電磁感應(yīng)定律工作的,如圖1所示。

被測(cè)介質(zhì)垂直于磁力線(xiàn)方向流動(dòng),因而在與介質(zhì)流動(dòng)和磁力線(xiàn)方向都垂直的方向上產(chǎn)生一感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。

圖1 電磁流量計(jì)原理示意圖

式中 B——磁感應(yīng)強(qiáng)度,T(特斯拉);

d——兩電極間距離(管徑),cm;

v——被測(cè)介質(zhì)的平均流速,cm/s。

被測(cè)介質(zhì)的體積流量Q與d和v有關(guān)

由上式得

當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度B、兩電極間距離d一定時(shí),則 E=kQ

轉(zhuǎn)換器是一個(gè)高輸入阻抗,且能抑制各種干擾成分的交流毫伏傳感器。

1.2 ADMAG AE電磁流量計(jì)的特點(diǎn)

(1)測(cè)量管是一段光滑的直管,無(wú)活動(dòng)及阻流部件,基本上無(wú)壓力損失,對(duì)于大口徑管道來(lái)說(shuō),節(jié)能效果顯著。

(2)采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源系統(tǒng)。這種電路系統(tǒng)控制了二級(jí)電壓,因此電源電壓的變化不影響轉(zhuǎn)換器正常工作。

(3)ADMAG AE采用雙頻勵(lì)磁,具有快速響應(yīng)和消除輸出噪聲功能,有PFA、聚氨脂和陶瓷等襯里可供選擇,因此,可測(cè)量各種腐蝕性介質(zhì)流量。

(4)轉(zhuǎn)換器備有多種功能,如:以工程單位設(shè)定量程,多量程,累積,脈沖輸出,各種報(bào)警檢測(cè),以及勵(lì)磁和信號(hào)處理。

(5)量程比寬,為1320(孔板為1∶3,渦輪為1∶5)。

2 應(yīng)用中遇到的故障及故障分析

我公司氣化裝置中使用了多臺(tái)電磁流量計(jì),在2008年,氣化裝置試車(chē)運(yùn)行期間遇到的故障如下:

2.1 流量信號(hào)突然下降或無(wú)指示

工藝操作人員反映,從循環(huán)灰水冷卻器 E-1401B出來(lái)的灰水流量表14FT0002流量值突然下降,依照我們儀表人員的多年儀表維護(hù)經(jīng)驗(yàn),我們判斷出現(xiàn)此種情況的主要原因是電極間的絕緣變壞或被短路,造成信號(hào)送不出去。我們儀表人員經(jīng)過(guò)仔細(xì)認(rèn)真的檢查,發(fā)現(xiàn)信號(hào)插座被腐蝕,于是,我們用清水清理并烘干,回裝后正常。當(dāng)然,除了以上原因,還有可能是測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)壁有污垢沉積,測(cè)量導(dǎo)管襯里被破壞,具體原因具體處理。

2.2 輸出信號(hào)晃動(dòng)

儀表人員巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn),14FT0003流量計(jì)輸出信號(hào)晃動(dòng)厲害,于是,我們儀表人員和工藝操作人員及時(shí)取得聯(lián)系,并確認(rèn)被測(cè)流體無(wú)波動(dòng)或者脈動(dòng),并且管道內(nèi)為滿(mǎn)管液體的情況下,經(jīng)儀表人員仔細(xì)檢查,電磁流量計(jì)本身無(wú)故障,發(fā)現(xiàn)不遠(yuǎn)處有一設(shè)備檢修人員正在焊接一接頭,于是,我們儀表人員判定為電焊機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生電磁干擾所致,遠(yuǎn)離電磁干擾后該流量計(jì)指示正常。

2.3 零點(diǎn)不穩(wěn)定

工藝停車(chē)時(shí),操作人員反映,進(jìn)入C-1701的濃灰漿流量表17FT0003的零點(diǎn)不穩(wěn)定,儀表維護(hù)人員檢查發(fā)現(xiàn)該表所測(cè)量的管道內(nèi)有污垢沉積,附著在測(cè)量管內(nèi)壁,從而導(dǎo)致該流量計(jì)的零點(diǎn)變動(dòng),我們?nèi)コ姌O上和電極附近的贓物,污垢后,發(fā)現(xiàn)零點(diǎn)還是有些變動(dòng),我們用BT200重新校零后,該表顯示正常。當(dāng)然,出現(xiàn)零點(diǎn)不穩(wěn)定的原因除了以上所分析的還可能是以下四種原因:

(1)所測(cè)管道未充滿(mǎn)液體或者液體中有氣泡。(2)管道是否存在泄漏。

(3)是否有外界電磁干擾的影響。(4)信號(hào)回路絕緣是否被破壞。

2.4 測(cè)量值與實(shí)際值不符

在工藝生產(chǎn)中,工藝人員反映14FT0001的測(cè)量值與實(shí)際值不符,在工藝人員的配合下,保證所測(cè)管道內(nèi)液體已充滿(mǎn)傳感器并靜止的情況下,我們儀表人員用BT200重新調(diào)校該表的零點(diǎn)后,測(cè)量值和實(shí)際值還有誤差,經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換器的量程設(shè)定錯(cuò)誤,重新設(shè)定符合該表的正確量程后指示正常,產(chǎn)生不符的原因還可能有下面幾個(gè)方面:

a.傳感器安裝位置不妥,未滿(mǎn)管或者被測(cè)液體中含有氣泡,這類(lèi)故障主要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)不良,還有相關(guān)設(shè)備不完善導(dǎo)致。

b.信號(hào)電纜的絕緣能力下降。首先現(xiàn)場(chǎng)和主控室聯(lián)校確認(rèn)電纜線(xiàn)的連接是否正確,再檢查接線(xiàn)端子處或者電纜的接頭處是否受潮,導(dǎo)致電纜絕緣能力下降。

c.傳感器上游流動(dòng)狀況不符合要求。傳感器上游流動(dòng)狀況常受安裝空間限制,不符合規(guī)定要求,比如接近產(chǎn)生擾流的阻流件卻沒(méi)有足夠長(zhǎng)的直管段,這些都會(huì)引入影響測(cè)量準(zhǔn)確度因素,測(cè)量管內(nèi)壁存在淤積層或管壁被磨損,從而改變流通面積,影響測(cè)量值。

d.傳感器極間電阻變化或者電極絕緣下降。此故障往往是接線(xiàn)端雨水侵入從而使之受潮所致。排除潮氣即可恢復(fù)絕緣。

3 使用電磁流量計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)

1)被測(cè)介質(zhì)溫度不能太高,一般不超過(guò)120℃,壓力一段不超過(guò)1.6MPa,流速不得低于0.3m/s;

2)被測(cè)介質(zhì)必須是導(dǎo)電性液體,最低電導(dǎo)率> 20s/cm,被測(cè)介質(zhì)中不能含有較多的鐵磁性物質(zhì)及氣泡,不能用于氣體、蒸汽、石油制品等非導(dǎo)電性流體。

4 結(jié) 語(yǔ)

由于電磁流量計(jì)的測(cè)量點(diǎn)比較分散,運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜,因此,在流量計(jì)的維護(hù)中要求儀表人員不僅要掌握好其測(cè)量原理,還要能對(duì)常見(jiàn)故障進(jìn)行及時(shí)的處理,以上是我在工作中的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),希望能給讀者們有所提示,有所幫助。

[1] 施引萱.儀表維修工試題集.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.

[2] 王森.儀表工試題集.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.