耐高溫水流量計運行中產(chǎn)生故障與外界因素引起的故障分析

第一節　故障類(lèi)型
耐高溫水流量計運行中產(chǎn)生故障的第一類(lèi)為儀表本身故障，即儀表結構件或元器件損壞引起的故障；第二類(lèi)為外界原因引起的故障，如安裝不妥流動(dòng)畸變，沉積和結垢等。本章重點(diǎn)討論的是應用方面和上述第二類(lèi)外界原因的故障。
按照故障發(fā)生時(shí)期分類(lèi)，可分為：①調試期故障；②運行期故障。調試期故障出現在新裝用后調試初期，主要原因是儀表選用或設定不當，安裝不妥等。運行期故障足在運行一段時(shí)期后出現，主要原因有流體中雜質(zhì)附著(zhù)電極襯里，環(huán)境條件變化出現新干擾源等。
按故障外界源頭分析來(lái)自3個(gè)方面：①管道系統和安裝等方面引起的；②環(huán)境方面引起的；③流體方面引起的。來(lái)源①主要在調試期表現出來(lái)；來(lái)源②和③則在調試期和運行期均會(huì )出現。
一、調試期故障
本類(lèi)故障在耐高溫水流量計初始裝用調試時(shí)就出現，但一經(jīng)改進(jìn)排除故障，以后在相同條件下一般就不會(huì )再度出現。常見(jiàn)調試期故障主要有安裝不妥、環(huán)境干擾、流體特性影響三方面原因。
1、管道系統和安裝等方面
通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障，常見(jiàn)的例如將流量傳感器安裝在易積聚潴留氣體的管網(wǎng)高點(diǎn)；流量傳感器后無(wú)背壓，液體逕直排人大氣，形成其測量管內非滿(mǎn)管；裝在自上向下流的垂直管道上，可能出現排空等。
2、環(huán)境方面
主要是管道雜散電流干擾，空間電磁波干擾，大電機磁場(chǎng)干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好單獨接地保護可獲得滿(mǎn)意測量，但如遇管道有強雜散電流（如電解車(chē)間管道）亦不一定能克服，須采取流量傳感器與管道緣絕的措施（參見(jiàn)下文案例12）?？臻g電磁波干擾-般經(jīng)信號電纜弓I入，通常采用單層或多層屏蔽予以保護，但也曾遇到屏蔽保護還不能克服（見(jiàn)案例10）。
3、流體方面
液體含有均勻分布細小氣泡通常不影響正常測量，唯所測得體積流量是液體和氣體兩者之和；氣泡增大會(huì )使輸出信號波動(dòng)，若氣泡大到流過(guò)電極遮蓋整個(gè)電極表面，使電極信號回路瞬時(shí)斷開(kāi)，輸出信號將產(chǎn)生更大波動(dòng)。
低頻（50／16 Hz-50／6 Hz）矩形波激磁耐高溫水流量計測量液體中含有固體超過(guò)一定含量時(shí)將產(chǎn)生漿液噪聲，輸出信號亦會(huì )有一定程度波動(dòng)。
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(jìn)入流量傳感器進(jìn)行流量測量，輸出信號亦會(huì )產(chǎn)生波動(dòng)。
電極材質(zhì)與被測介質(zhì)選配不善，產(chǎn)生鈍化或氧化等化學(xué)作用，電極表面形成絕緣膜，以及電化學(xué)和極化現象等，均會(huì )妨礙正常測量。
二、運行期故障
經(jīng)初期調試并正常運行一段時(shí)期后在運行期間出現的故障，常見(jiàn)故障原因有：流量傳感器內壁附著(zhù)層，雷電擊，環(huán)境條件變化。
1、內壁附著(zhù)層
由于耐高溫水流量計測量含有懸浮固相或污臟體的機會(huì )遠比其他流量?jì)x表多，出現內壁附著(zhù)層產(chǎn)生的故障概率也就相對較高。若附著(zhù)層電導率與液體電導率相近，儀表還能正常輸出信號，只是改變流通面積，形成測量誤差的隱性故障；若是高電導率附著(zhù)層，電極間電動(dòng)勢將被短路；若是絕緣性附著(zhù)層，電極表面被絕緣而斷開(kāi)測量電路。后兩種現象均會(huì )使儀表無(wú)法工作（參見(jiàn)案例7）。
2、雷電擊
雷電擊在線(xiàn)路中感應瞬時(shí)高電壓和浪涌電流，進(jìn)入儀表就會(huì )損壞儀表。雷電擊損儀表有3條引入途徑：電源線(xiàn)，傳感器勺轉換器間的流量信號線(xiàn)和激磁線(xiàn)。然而從雷電故障中損壞零部件的分析，引起故障的感應高電壓和浪涌電流大部分足從控制室電源線(xiàn)路引入的，其他兩條途徑較少。還從發(fā)生雷擊事故現場(chǎng)了解到，不僅耐高溫水流量計出現故障，控制室中其他儀表電常常同時(shí)出現雷擊事故。因此使用單位要認識設置控制室儀表電源線(xiàn)防雷設施的重要性?，F任已有若于設計單位隊識和探索解決這一問(wèn)題，如齊魯石化設計院。
3、環(huán)境條件變化
主要原因同上節調試期故障環(huán)境方面，只是干擾源不在調試期出現而在運行期間再介入的。例如一臺接地保護并不理想的耐高溫水流量計，調試期因無(wú)廠(chǎng)擾源，儀表運行正常，然而在運行期出現新干擾源（例如測量點(diǎn)附近管道或較遠處實(shí)施管道電焊）干擾儀表正常運行，出現輸出信號大幅度波動(dòng)。
第二節　故障現象和檢查流程
●耐高溫水流量計常見(jiàn)故障現象有：（1）無(wú)流量信號；（2）輸出晃動(dòng)；（3）零點(diǎn)不穩； （4）流量測量值與實(shí)際值不符；（5）輸山信號超滿(mǎn)度值5類(lèi)，下文將分節討論。
●通常檢查整個(gè)測量系統和判斷故障的程序如圖1所示，檢查環(huán)節包括耐高溫水流量計本身的傳感器和轉換器以及連接兩者的電纜，耐高溫水流量計上位的工藝管道，下（后）位顯示儀表連接電纜。

圖1 故障檢查流程
（2）替代法 利用轉換器和傳感器間以及轉換器內務(wù)線(xiàn)路板部件間的互換性，以替代法判別故障所在位置。
（3）信號蹤跡法 用模擬信號器替代傳感器，在液體未流動(dòng)條件下提供流量信號，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(kāi)始，逆流量信號傳送的方向進(jìn)行。用模擬信號器測試轉換器，以判斷故障發(fā)生在轉換器及其后位儀表還足在轉換器的上位傳感器發(fā)生的。若足轉換器故障，如有條件可方便地借用轉換器或轉換器內線(xiàn)路板作替代法調試；若是傳感器故障需要試調換時(shí)，因必須停止運行，關(guān)閉管道系統，因涉及面廣，常不易辦到。特別是大口徑流量傳感器，試換工程量大，通常只有在作完其他各項檢查，最后才下決心，卸下管道檢查傳感器測量管內部狀況或調換。

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