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1、流量检测仪表故障处理流量检测仪表故障处理2.1 流量系统的故障判断（1）在流量系统(图 21)中，如果流量记录值达最小，则：a首先应对照现场一次表，如一次表正常，因为二次表故障；b如一次表也指示最小， 再观察调节阀开度，如开度为零，则为仪表原因，一般为调节器到调节阀之、之间的故障；c.如一次表指示最小，但调节阀开度正常,则是工艺方面原因，有系统压力不够、泵堵、无量、冬天开车管道结晶，以及操作失误等。 在仪表方面，如孔板检测，有可能是正引压管堵，变送器正压室漏；如用转子流量计检测，有可能转子卡在下部；如用椭圆齿轮流量计检测，有可能椭圆齿轮卡、过滤网堵，若椭圆齿轮本身无指示，则应考虑发讯簧片是否失
2、效等。（2）如流量记录值最大，则一次表一般也会指示最大。可手动遥控调节控制阀，如流量能降下来，则一般为工况原因；如流量降不下来，可能为仪表原因。（3）流量波动频繁，可先切手动，如波动仍频繁，一般为工艺原因；如波动减小，一般为仪表原因或参数整定不当。2.2 流量指示不正常故障现象故障现象 流量指示不正常，图 2-1 流量系统原理图偏高或偏低。以电动差压变送器为例(1151DP、1751DP） 。仪表工在处理故障时应向工艺人员了解故障情况，了解工艺情况，如被测介质情况，机泵类型，简单工艺流程等。故障处理可以按图 22 所示思路进行判断和检查。2.26 流量仪表与管道内径匹配问题故障现象故障现象 一
3、般而言，进口流量仪表性能较先进，可靠性较高。然而，有些仪表在中国的应用效果并不理想。以 E+H 公司电容式涡街流量计为例，某石化厂使用一台通径 DNl50 的仪表检测空气流量但输出信号在一定幅度范围内做上下波动(见图214)，因而控制系统在很大程度上受到干扰。故障分析故障分析 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子重复循环的二次流动图 215(a)，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图 215(b)。由于二次流动的产生，使流速分布受到了扰动发生了畸变。处理这个问题的办法是装上合适大小接头作为过渡段(图 216)，并保证有足够长
4、的直管段(一般为 1518 倍管道内径)，这样就能够使速度分布恢复到正常的状态。涡流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） ，就可能产生附加误差，具体分为几种情况（见图 2-17）（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 DNl5 DNl003，DNl501，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
5、也较大，即使修正仪表系数 K，也无法满足测量的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 DNl50 仪表实际内径为 1593mm，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。故障处理故障处理 通过改管使内径相匹配，波动现象便得到消除。流量仪表安装时，首先必须解决的问题是仪表与管道内径如何匹配，其途径有二。(1)使管道内径向仪表内径靠拢，这必须寻找合适管道，并对原有管道进行改造，因而也较麻烦。(2)使仪表内径与中国普遍使
6、用的管道内径相同或相近，从而为旧装置的改造或新工程的设计提供了极大的方便，因而比较切实可行。2.30 电磁流量计故障的分析某公司某装置中选用了 40 余台电磁流量计。装置投产后，绝大部分电磁流量计工作正常，但也有少数电磁流量计工作不正常。经长期观察分析，这些工作不正常的电磁流量计，不是由于电磁干扰引起的，而是由工艺流体波动的干扰引起的，现将几个突出的问题介绍如下。2301 强流束的干扰本装置有一台非常重要的电磁流量计，其设计安装位置如图 219 所示。电磁流量计 FT-112 安装在弯曲管遭的底部A 位置，前后直管段长度均符合要求。但装置投运后，很长一段时间工作不正常。从 DCS 趋势图上看出
7、流量波动很大，趋势图杂乱，而经反复检查，仪表安装、电极及接地均无问题。后又检查工艺上游管道安装情况，主管道的流量由三股流束 Fl、F2、F3组成，其中 F3来自一个高位槽，和流量计安装位置标高差约 20m。而 D 段管道长约 lm，H 段管道长约 15m。F3流束从高位槽下来后，由于其巨大的位能转换成动能，使得 F3未能和 F1，F2混合好而直接穿过电磁流量计，也即有两种不同流速的流体穿过流量计。这股流束形成对主流体的干扰，使流量计指示紊乱波动。找到原因后，将电磁流量计 FT-ll2 从 A 位置移至 B 位置(参见图 219)，B 位置距原管道弯曲部分约 2m。改进安装位置后,这一长期困扰生
8、产的问题终于得到解决。2302 容器内局部阻力变化对流量的干扰装置内另有一个电磁流量计，其原设计安装位置如图 2-20 所示。电磁流量计 FT377 其前后直管段长度及接地均符合要求，但是开车后其流量示值一直跳动，且查不出原因。一个偶然的机会，母液罐内的搅拌器停运后却发现流量示值稳定了。经检查发现，此搅拌器是侧壁安装，且其位置距流量计管线出口位置仅约 lm。很显然，是搅拌器浆叶所翻起的浪波改变了管道出口的阻力。流量计出口到容器壁的距离 D1约 15m，由于距离太短，搅拌浪波使管道出口压力波动，从而使流量计出口流速不稳，使流量示值产生跳动。后将流量计从 A 位置改到 B 位置(参见图 2-20)
9、，距原安装位置约 10m，流量计才得以正常运行。2.30.3 温度对流量值的干扰装置中有一工艺线路如图 2-21 所示，其中 FT114，FT126，FT127 均是电磁流量计。工艺流体经流量计 FT114 后再经两个流量计 FT126，FT127 进入反应器。在正常时，FT114 的示值应该等于 FT126 及 FT-127 流量之和，但有时发现误差很大。在工艺人员的配合下，发现原来在投料初期，流经 FT-127 的一股流体要经过一个换热器 E(根据工艺条件有时要对这股流体加热，把原来约 100左右的工艺介质升温到 180)。由于这一股流体的温度 ；升高引起液体体积膨胀，使流经 FT127的
10、流束的速度加快。由于电磁流量计本质上是速度式流量计，因而使这股流束所指示的流量数值加大，从而使分流量之和大大超过总流量计的示值。根据温度情况对这股流量进行修正，从而使问题得以解决。2.31 涡街流量计的常见故障处理(1)新安装或新检修好的涡街流量计安装在现场管道上后，在开表过程中有时显尔仪表无指示。这往往是管道内无流量或流量很小，致使速度 v=0 或很小，在传感器内无旋涡产生。也可能是由于传感器内的检测放大器灵敏度调得太低。如果管道内未吹净的焊渣、铁屑等杂物卡在探头与内壁之间，使探头不振动，也会引起一次表无指示。(2)管道内无流体流动，但显示仪表有流量显示。这是由于仪表接地不良，引入了外部干扰
11、引起的；也可能是由于灵敏度调得太高所致。实践证明，灵敏度不能调得太高，否则会引起流量偏高或指示波动；调得太低，显示仪表又无指示。一般应在无流量和无外界干扰，使显示仪表指零即可。(3)管道内有强烈的机械振动，也会使显示仪表有指示，而工业生产的现场管道常常受动力设备的影响而发生振动，这种振动所形成的噪声干扰，对涡街流量计仪表的准确检测是非常有害的，严重时会导致仪表无法正常工作。如泵可以引起流体的压力脉动(静压脉动)，而间隙性大幅度的开闭阀门，或负荷的突变，则可引起流体对仪表的大冲击。涡衔流量计最怕大范围的波动冲击，更怕介质中央杂的焊渣、石块等硬物的冲击，这些都会使噪声信号增大，以致影响测量精度。(
12、4)流量显示仪表摆动，这除了是放大器灵敏度调整的不合适以外，另一个原因是流量计安装不正确，使流场产生振动。(5)涡街传感器的探头与内壁只有很小的距离，极易被沙粒、污物堵住，使振动源不能振动，仪表指零。此时如用外力敲击几下一次表的壳体，有时会把探头与内壁之间的污物振动掉，使仪表恢复指示。有时二次表指示偏低且迟缓，是有污物堵在了探头与内壁之间，但未堵死，此时可旋动丝杠，使振动源旋转 180，即把振动源倒过来，让流体反冲一下振动源，有时会解决问题(6)有时一送电，仪表就指示某一刻度，且不管怎样调整灵敏度电位器，也总不变化，这住往是一次表内部某元件损坏所致。故障分析故障分析 装置是刚建成投产的，流量指
13、示调节系统也属于开车之列，它不同于大修后重新开车的调节系统。后者经过生产实践考验，说明系统设计合理。前者出现故障，除正常判断外，还要考虑调节系统设计是否合理。首先检查仪表流量测量系统，看差压变送器自身是否产生振荡等，重新整定调节养P、I 参数。如果差压变送器正常，调节器本身调校也正常，那么调节系统组成中只剩下调节阀这一环节了。通过对调节阀进行分析，认为调节阀流通能力选择过大，即 Cv值过大。在相同压力差和相同阀门开度下，CV值越大，单位时间内介质流过阀门的量越多。在稀释蒸汽流量调节系统中，由于调节阀 CV，选得过大，当系统中流量稍有变化，产生的偏差信号就使调节器发出微小的调节信号，调节信号即改
14、变调节阀的开度。因为 CV值大，调节阀开度虽然变化不大，却引起工艺流量较大幅度地变化，或者说调节过量了。这样反过来又产生偏差，引起调节器反方向产生调节信号，引起调节阀反方向变化，造成工艺流量较大幅度变化(若上次是流量增加太多，这次则是工艺流量减少太多)，如此反复，造成系统振荡。故障处理故障处理 调换调节阀阀芯，因为是笼式阀，将阀芯窗口面积减小，即将原调节阀 Cv值 175 减小到 99，控制系统得到稳定。2.16 新安装流量计不能开表某化工企业新安装一套工艺装置，其中冷却水总管流量测量 F18005 采用孔板和 1151差压变送器作为检测仪表。因为是冷却水总管流量，工艺管道直径为 DN400m
15、m，流体传送装置采用离心泵。故障现象故障现象 工艺泵、管道有流量，打开取压阀、三阀组，供电后，仪表指示最大。故障分析故障分析 调校、检查 1151 差压变送器，没有问题，符合精度，稳定性能好；检查导压管系统，也没有发现负压导压管有泄露。对仪表以及测量系统检查，也没有发现问题，那么，剩下的问题就是工艺因素了。分析工艺过程，因为是冷却水总管，管径很大，流体(水)流过臂径阻力很小，压力损失也很小。观察离心泵出口压力表，表压很低，DN400 管道和工艺阀门很大，一时难以判断阀门开度。从离心泵特性可知，离心泵扬程和流量有一定关系，上述情况就是离心泵流量太大，扬程太小。关小离心泵出口阀，离心泵出口压力指示
16、上升，到 0.4MPa，差压变送器检测流量正常。所谓差压变送器不能开表的原因，实际上是水流量太大，远远超过设计流量值，流量指示自然到最大值了。故障处理故障处理 关小离心泵出口阀，增加系统阻力，改变流量与扬程的关系，使泵出口流量达到设计值，只要工艺达到设计值，仪表也就指示正常了。物位检测仪表故障处理物位检测仪表故障处理3.1 液面系统的故障判断液面系统如图 31 所示。（1）液面记录值跑向最大或最小，可先对照一次表。如一次表正常，则为二次表故障；如一、二次表一致，则手控制调节阀检查液面有无变化。有变化一般为工艺原因，无变化一般为仪表问题。（2）带负迁移的仪表示值跑到最大，应怀疑负压侧漏；有气相压直接引到负压侧的仪表示值跑到最小，应怀疑负压侧集液罐液体上升过高。（3）记录针波动很快，一般可能是参数整定不当、一次仪表振荡或仪表信号管路侧漏等；如波动缓慢，一般为工况原因。（4）如怀疑仪表为假液面指示，可将系统切手动，工艺、仪表人员共同用标准压力表测出气相压力进
