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          流量測量值與應用參比值不符的檢查和采取措施

           一、故障原因

          電磁流量計流量測量值與應用參比值測量不符的故障原因,大體可歸納成以下六個方面。

          (1)轉換器設定值不正確;
          (2)傳感器安裝位置不妥,未滿管或液體中含有氣泡;
          (3)未處理好信號電纜或使用過程中電纜絕緣下降;
          (4)傳感器上游流動狀況不符合要求;
          (5)傳感器極間電阻變化或電極絕緣下降;
          (6)所測量管系存在未納入考核的流入/流出值。
          二、比對的參照系
          在檢查本身故障現象之前,首先要評估與電磁流量計測量流量比對的所謂實際流量(即各參照系推導出來的參比流量)的準確性和正確性。人們用作參照流量常從以下三個方面獲得:(1)從流程系統的物料平衡,即進入系統的量與流出系統的量之間作比較;
          (2)與其他流量測量值之間的比對,如與水池容器的體積或外夾裝式超聲流量計的流量相比較;
          (3)與歷史測量值相比較。
          流程現場工藝運行人員按這些參照系,根據他們的經驗提出流量儀表測量值不準確的看法,儀表工程師要了解與分析運行人員作出判斷的依據過程和數據,了解流程必要時去現場勘察,確認其正確后才作下一步檢查。
          現例舉用得較多的夾裝式超聲流量計作比對參照時,準確性評估中的幾點常見失誤。(1)作流量計算時,由于沒有實際檢驗測量管段的外徑和壁厚,僅按所查得鋼管規格表中名義尺寸代入,由于外徑和壁厚的允差,帶來流通面積的計算誤差。例如DN200~DN500無縫熱軋鋼管流通面積可能相差±(3.4~3.2)%;即使外徑用圓周法實測而壁厚未測而用名義尺寸,流通面積也可能相差±(1.25~1)%。(2)在現場測量聲波傳播距離如有(1~2)%誤差,即會給流量測量帶來(1~2)%的誤差。(3)沒有計入水泥襯里層厚度,舊管銹蝕層或污積層厚度。
          又如水廠經常用清水池體積作比對參照,需要評估水池面積的準確性。由于在計算水池面積時經常發生僅按設計圖或竣工圖數據,而未按計量要求丈量,所以必然會帶來誤差;還有可能未減去水池中隔墻、管線所占去的體積,以及路旁管線流出/流入的體積而出現的誤差。另外,還要確認在試驗時間內閥門是否密封等等,均應做復核評估。

          三、檢查程序
          如流程圖所示,是檢查電磁流量計測量流量與實際流量不符的流程。先按流程全面考慮作初步調查和判斷,然后再逐項細致檢查和試排除故障。流程所列檢查順序的先后原則是:(1)可經觀察或詢問了解而毋須作較大操作的在前,即先易后難;(2)按過去現場檢查修經驗,出現頻度較高今后出現概率較高者在前;(3)檢查本身的先后要求。若經初步調查確認是后幾項故障原因,亦可提前做細致檢查。
          1. 復核轉換器設定值和檢查零點、滿度值
          檢查流程圖第1項。首先檢查相配套傳感器和轉換器的編號是否對號。當代大部分電磁流量計在制造廠實流校準后在傳感器名牌(或/和隨表附《使用說明書》,標明校準的儀表常數,并在所配套的轉換器內設定好。因此,新安裝的儀表調試前首先要復核儀表常數,或者傳感器編號和轉換器編號是否配對。因為這類失配的事件經常發生,還需復核口徑、量程和計量單位等設定值。
          用模擬信號器(通常要按所用電磁流量計型號向制造廠訂購)檢查轉換器零點和量程。
          2. 查管道充液狀況和含有氣泡
          檢查流程圖第2項,本類故障主要是管網工程設計不良或相關設備不完善所引起的。
          3. 檢查流程圖第3項,查連接電纜匹配是否適當?連接是否正確?絕緣是否下降?
          通常人們檢查電磁流量計測量流量不符的故障原因,往往忽視連接傳感器和轉換器之間的電纜系統,而盲從地去現場調試或檢查過程的故障,實際上出現連接電纜的原因頻度頗高。例如經常遇到以下事例:(1)將所附整根電纜割斷后從新連接,使用一階段后連接處吸入潮氣,絕緣下降;(2)信號線末端未處理好,內屏蔽層,外屏蔽層和信號芯相互間有短接,或與外殼短接;(3)不用規定型號(或所附)的電纜;(4)電纜長度超過受液體電導率制約的長度上限;(5)液體電導率較低而傳感器和轉換器相距較遠,未按規定用驅動屏蔽電纜,有些型號儀表電纜長度超過30m,電導率低于10^-4S/cm時就需用2芯雙重屏蔽的驅動屏蔽層。上述5種事例中(3)~(5)只會出現在初裝調試期,(2)也比較多出現于初裝調試期。
          4. 調整傳感器上游流動狀況,檢查傳感器測量管道的內壁狀況
          檢查流程圖第4項。傳感器上游流動狀況常因受安裝空間限制,偏離規定要求,如接近產生擾流的阻流件而無足夠長度的直管段,這些會引入影響測量準確的因素。特別是接近傳感器上游設置調節閥或未全開的閘閥,能完滿解決的***一辦法是改動傳感器的安裝位置;在上游直管段長度不足的情況下,安裝流動調整器也只能作部分改善。
          測量值內壁存在淤積層或管壁被磨損,從而改變流通面積,影響測量值。這類故障的出現只有在運行一段時期后才會出現。
          流量傳感器上游流動狀況偏離要求的原因絕大部分是工程設計將傳感器安裝在不適當位置所致;但也發生過工程設計的安裝情況良好,但運行一段時間后,卻出現較大誤差,按常識判斷為流動狀況不善,似乎是不可能的,但也確實發生過。
          5. 檢測電極與液體間接觸電阻和電極絕緣
          檢查流程圖第5項。電極與液體接觸電阻值主要取決于接觸面積和液體電導率。一般結構電極在測量電導率為5×10^-6S/cm的蒸餾水時電阻值為350KΩ,電導率為150×10^-6S/cm的生活和工業用水約為15KΩ,電導率為1×10^-2S/cm的鹽水約為200Ω。
          用萬用表在充滿液體時測量電極接觸電阻,雖然只是確定大體的值,卻是判斷管壁狀況較方便的方法。準確的測量則須***用交流電橋,如“Kohlraush電橋”等測量。
          電磁流量傳感器的電極接觸電阻***好在新裝儀表調試時即測量并記錄在案,以后每次維護時均作測量,分析比較將有助于今后判斷儀表故障,省略從管道上卸下流量傳感器進行檢查。
          如所測電極接觸電阻值比以前增加,說明電極表面被絕緣層覆蓋或部分覆蓋;如比以前電阻值減小,說明電極和襯里表面附著導電沉積層。
          通常要求電極絕緣電阻大于100MΩ,若檢測結果確實是絕緣破壞只能調換傳感器。檢查電極絕緣的方法是先卸下流量傳感器,放空液體,用布擦干襯里內表面,不留液(水)漬,干燥之。然后用500VDC兆歐表,分別測試兩電極對地電阻。然而絕緣下降的原因,很大部分是接線柱等浸水受潮所致,有時候用熱吹風排除潮氣即可恢復絕緣。

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