電磁流量計的(de)常見故障及處理(lǐ)辦法

第一節 故障類型
  電磁流量汁運行中産生故障的(de)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(de)故障;第二類爲外界原因引起的(de)故障,如安裝不妥流動畸變,沉積和(hé)結垢等。本章(zhāng)重點討(tǎo)論的(de)是應用(yòng)方面和(hé)上述第二類外界原因的(de)故障。
  按照(zhào)故障發生時(shí)期分(fēn)類,可(kě)分(fēn)爲:①調試期故障;②運行期故障。調試期故障出現在新裝用(yòng)後調試初期,主要原因是儀表選用(yòng)或設定不當,安裝不妥等。運行期故障足在運行一段時(shí)期後出現,主要原因有流體中雜(zá)質附著(zhe)電極襯裏,環境條件變化(huà)出現新幹擾源等。
  按故障外界源頭分(fēn)析來(lái)自3個(gè)方面:①管道系統和(hé)安裝等方面引起的(de);②環境方面引起的(de);③流體方面引起的(de)。來(lái)源①主要在調試期表現出來(lái);來(lái)源②和(hé)③則在調試期和(hé)運行期均會出現。
  一、調試期故障
 本類故障在電磁流量計初始裝用(yòng)調試時(shí)就出現,但一經改進排除故障,以後在相同條件下(xià)一般就不會再度出現。常見調試期故障主要有安裝不妥、環境幹擾、流體特性影(yǐng)響三方面原因。 ·
  1、管道系統和(hé)安裝等方面
 通(tōng)常是電磁流量傳感器安裝位置不正确引起的(de)故障,常見的(de)例如将流量傳感器安裝在易積聚潴留氣體的(de)管網高(gāo)點;流量傳感器後無背壓,液體迳直排人(rén)大(dà)氣,形成其測量管内非滿管;裝在自上向下(xià)流的(de)垂直管道上,可(kě)能出現排空等。
 2、環境方面
 主要是管道雜(zá)散電流幹擾,空間電磁波幹擾,大(dà)電機磁場(chǎng)幹擾等。管道雜(zá)散電流幹擾通(tōng)常采取良好單獨接地保護可(kě)獲得(de)滿意測量,但如遇管道有強雜(zá)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(de)措施(參見下(xià)文案例12)。空間電磁波幹擾-般經信号電纜弓I入,通(tōng)常采用(yòng)單層或多(duō)層屏蔽予以保護,但也(yě)曾遇到屏蔽保護還(hái)不能克服(見案例10)。
  3、流體方面
 液體含有均勻分(fēn)布細小氣泡通(tōng)常不影(yǐng)響正常測量,唯所測得(de)體積流量是液體和(hé)氣體兩者之和(hé);氣泡增大(dà)會使輸出信号波動,若氣泡大(dà)到流過電極遮蓋整個(gè)電極表面,使電極信号回路瞬時(shí)斷開,輸出信号将産生更大(dà)波動。
  低頻(pín)(50/16 Hz-50/6 Hz)矩形波激磁電磁流量計測量液體中含有固體超過一定含量時(shí)将産生漿液噪聲,輸出信号亦會有一定程度波動。
 兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時(shí),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,輸出信号亦會産生波動。
 電極材質與被測介質選配不善,産生鈍化(huà)或氧化(huà)等化(huà)學作用(yòng),電極表面形成絕緣膜,以及電化(huà)學和(hé)極化(huà)現象等,均會妨礙正常測量。
  二、運行期故障
  經初期調試并正常運行一段時(shí)期後在運行期間出現的(de)故障,常見故障原因有:流量傳感器内壁附著(zhe)層,雷電擊,環境條件變化(huà)。
  1、内壁附著(zhe)層
 由于電磁流量計測量含有懸浮固相或污髒體的(de)機會遠(yuǎn)比其他(tā)流量儀表多(duō),出現内壁附著(zhe)層産生的(de)故障概率也(yě)就相對(duì)較高(gāo)。若附著(zhe)層電導率與液體電導率相近,儀表還(hái)能正常輸出信号,隻是改變流通(tōng)面積,形成測量誤差的(de)隐性故障;若是高(gāo)電導率附著(zhe)層,電極間電動勢将被短路;若是絕緣性附著(zhe)層,電極表面被絕緣而斷開測量電路。後兩種現象均會使儀表無法工作(參見案例7)。
 2、雷電擊
 雷電擊在線路中感應瞬時(shí)高(gāo)電壓和(hé)浪湧電流,進入儀表就會損壞儀表。雷電擊損儀表有3條引入途徑:電源線,傳感器勺轉換器間的(de)流量信号線和(hé)激磁線。然而從雷電故障中損壞零部件的(de)分(fēn)析,引起故障的(de)感應高(gāo)電壓和(hé)浪湧電流大(dà)部分(fēn)足從控制室電源線路引入的(de),其他(tā)兩條途徑較少。還(hái)從發生雷擊事故現場(chǎng)了(le)解到,不僅電磁流量計出現故障,控制室中其他(tā)儀表電常常同時(shí)出現雷擊事故。因此使用(yòng)單位要認識設置控制室儀表電源線防雷設施的(de)重要性。現任已有若于設計單位隊識和(hé)探索解決這(zhè)一問題,如齊魯石化(huà)設計院[1]。
  3、環境條件變化(huà)
 主要原因同上節調試期故障環境方面,隻是幹擾源不在調試期出現而在運行期間再介入的(de)。例如一台接地保護并不理(lǐ)想的(de)電磁流量計,調試期因無廠擾源,儀表運行正常,然而在運行期出現新幹擾源(例如測量點附近管道或較遠(yuǎn)處實施管道電焊)幹擾儀 表正常運行,出現輸出信号大(dà)幅度波動。

第二節 故障現象和(hé)檢查流程

●電磁流量計常見故障現象有:(1)無流量信号;(2)輸出晃動;(3)零點不穩; (4)流量測量值與實際值不符;(5)輸山信号超滿度值5類,下(xià)文将分(fēn)節討(tǎo)論。
 ●通(tōng)常檢查整個(gè)測量系統和(hé)判斷故障的(de)程序如圖1所示,檢查環節包括電磁流量計本身的(de)傳感器和(hé)轉換器以及連接兩者的(de)電纜,電磁流量計上位的(de)工藝管道,下(xià)(後)位顯示儀表連接電纜。
 ●經常采用(yòng)的(de)檢查手段或方法及其檢查内容列舉如下(xià):
 (1)通(tōng)用(yòng)常規儀器檢查


①電阻法 ●保險絲的(de)通(tōng)斷
●信号電纜、激磁電纜的(de)通(tōng)斷
●激磁線圈的(de)通(tōng)斷
●電極對(duì)稱性測量
●電極對(duì)地的(de)絕緣電阻
●激磁線圈對(duì)地的(de)絕緣電阻

圖1 故障檢查流程

②電流法 ●測量激磁電流
●測量輸出電流
③電壓法 判别:工作電源(包括供電和(hé)轉換器本身電源)是否正确
④波形法 在熟悉線路基礎上測量關鍵點波形,判别故障所在

(2)替代法 利用(yòng)轉換器和(hé)傳感器間以及轉換器内務線路闆部件間的(de)互換性,以替代法判别故障所在位置。
 (3)信号蹤迹法 用(yòng)模拟信号器替代傳感器,在液體未流動條件下(xià)提供流量信号,以測試電磁流量轉換器。
 ●檢查首先從顯示儀表工作是否正常開始,逆流量信号傳送的(de)方向進行。用(yòng)模拟信号器測試轉換器,以判斷故障發生在轉換器及其後位儀表還(hái)足在轉換器的(de)上位傳感器發生的(de)。若足轉換器故障,如有條件可(kě)方便地借用(yòng)轉換器或轉換器内線路闆作替代法調試;若是傳感器故障需要試調換時(shí),因必須停止運行,關閉管道系統,因涉及面廣,常不易辦到。特别是大(dà)口徑流量傳感器,試換工程量大(dà),通(tōng)常隻有在作完其他(tā)各項檢查,最後才下(xià)決心,卸下(xià)管道檢查傳感器測量管内部狀況或調換。
第三節 無流量信号輸出檢查和(hé)采取措施
一、故障原因
  無流量信号輸出大(dà)體上可(kě)歸納爲5個(gè)方面故障原因,它們是
  (1)電源未通(tōng)等電源方面故障;
  (2)連接電纜(激磁回路,信号回路)系統方面故障;
  (3)液體流動狀況方面故障;
  (4)傳感器零部件損壞或測量内壁附著(zhe)層引起等方面的(de)故障;
  (5)轉換器元器件損壞方面的(de)故障。
二、檢查程序
  圖2所示足檢查電磁流量計無流量信号輸出的(de)流程。先按流程全面考慮作初步凋查和(hé)判斷,然後再逐項細緻檢查和(hé)試排除故障。流程所列檢查順序的(de)先後原則足:①可(kě)經觀察或詢問了(le)解毋須較大(dà)操作的(de)在前,即先易後難;②按過去現場(chǎng)檢修經驗出現頻(pín)度較高(gāo)而售後可(kě)能出現概率;③檢查本身的(de)先後要求較高(gāo)者在前。若經初步調查确認是後幾項故障原因,亦可(kě)提前作細緻檢查。
  
①模拟信号器足爲調試和(hé)檢查電磁流量計專門設計的(de)儀器,模拟流量傳感器的(de)輸出信号.


圖2 電磁流量計無流量信号輸出檢查流程

 三、故障檢查和(hé)采取措施
 本小節分(fēn)别討(tǎo)論1:述5方面故障原因的(de)檢查的(de)采取措施
 1、查電源方面故障
 檢查流程圖第1,第2項。首先确認己接入電源,再檢查電源各部分(fēn)。查主電源和(hé)激磁電流熔絲,若接入符合規定電流值新熔絲再通(tōng)電而又熔斷,必須找出故障所在點。查電源線路闆輸出各路電壓是否正常,或試置換整個(gè)電源線路闆。
  2、查連接電纜系統方面故障
 檢查流程圖第3項。分(fēn)别查連接激磁系統和(hé)信号系統的(de)電纜是否通(tōng),連接是否正确。
 3、查液體流動方向和(hé)管内液體充滿性
 檢查流程圖第4、第5項。液體流動方向必須與傳感器殼體上箭頭方向一緻。對(duì)于能正反向測量的(de)電磁流量計,若方向不一緻雖仍可(kě)測量,但沒定的(de)顯示流動正反方向不符,必須改正之。若拆傳感器工作量大(dà),也(yě)可(kě)改變傳感器上箭頭方向和(hé)重新設定顯示儀表符号。
 管道未充滿液體工要是管網工程設計或傳感器安裝位置不妥,使傳感器測量管内不能充滿液體。應采取措施,避免安裝如圖3所示a,e位置和(hé)以 虛線管排放時(shí)b位置,改裝到c,d位置。
        
                   圖3 傳感器安裝位置

4、查傳感器完好性和(hé)測量管内壁狀況
 檢查流程圖第6,第7,第8,第9,第10項。主要檢查各接線端于和(hé)激磁線圈完好性,以及測量管内壁狀況。
 激磁線圈及其系統出現的(de)故障常有:①線圈斷開,②線圈或其端子絕緣下(xià)降③匝間短路。三類故障中以絕緣下(xià)降出現的(de)頻(pín)度相對(duì)較高(gāo)。線圈斷開和(hé)絕緣下(xià)降可(kě)方便地川萬用(yòng)電表和(hé)兆歐表檢查。匝間短路檢查就相對(duì)複雜(zá)些,首先新裝電磁流量計啓用(yòng)前用(yòng)惠斯登電極測其直流電阻值和(hé)測量時(shí)環境溫度,并記錄在案作爲參照(zhào)值。檢查故障時(shí)若出現人(rén)範圍匝間短路,用(yòng)萬用(yòng)表測量電阻就可(kě)作出判斷;若是少數匝間短路或要證明(míng)未發生短路。還(hái)必須用(yòng)電橋測量,并作必要銅電阻溫度系數修正。
  傳感器激磁線圈回路絕緣下(xià)降的(de)故障出現頻(pín)度相對(duì)較高(gāo)的(de)原因足,電氣外殼防護等級IP65(GB4203-93)的(de)傳感器常被短時(shí)間浸水(shuǐ)(如傳感器裝在較低位置時(shí)周圍出事故浸水(shuǐ)),按IP65僅是防塵防噴水(shuǐ),很易浸入水(shuǐ)或潮氣。即使是IP67(防塵防短時(shí)間浸水(shuǐ))或IP68(防塵防連續浸水(shuǐ))級,也(yě)常發生在接線完成後,引入電纜密封圈或端子盒蓋密封墊片未達到密封要求而形成事故。因操作疏忽密封圈墊部位進水(shuǐ)造成的(de)故障足屢見不鮮的(de)。
 接線端子受潮引起的(de)絕緣下(xià)降,通(tōng)常可(kě)采用(yòng)熱(rè)吹風吹幹噪,之恢複絕緣。線圈受潮對(duì)于兩半合攏保護外殼的(de)傳感器,可(kě)拆卸外殼蓋置于烘箱,以适當溫度烘幹之;對(duì)于氣密型(即焊接結構的(de)防護外殼)傳感器 磁圈雖然結構上保證不會受潮,但也(yě)有從屯纜與密封膠交界面滲入的(de)案例。
 測量管内壁狀況附著(zhe)絕緣層或導電層的(de)最可(kě)靠檢查判斷足卸下(xià)傳感器離線直接觀察,但工作量較大(dà);亦可(kě)用(yòng)在線間接檢查方法,即測量電極接觸電阻和(hé)電極極化(huà)電壓估計附著(zhe)層狀況<


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