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蒸汽流量計常見故障的分析與處理

蒸汽流量計在測量管道液體和蒸汽介質(zhì)的流量中，有著廣泛的應(yīng)用。蒸汽流量計有多種檢側(cè)方式和檢測技術(shù)，所采用的檢測元件也豐富多彩，與各種檢測元件配套的測量電路，也有較大的差別，所以儀表出現(xiàn)故障時，表現(xiàn)形式也不同、但這些不同都只限于蒸汽流量計的前面部分（即檢測元件和前置放大電路部分）。后面的信號處理部分：如濾波電路 整形電路、A/D轉(zhuǎn)換和微處理器 顯示單元等都是相似的，所以常見故障也都具有共性。
1.通電后，蒸汽流量計無流量時有信號輸出
（1）接通電源，閥門未開，有信號輸出
①傳感器（或檢測元件）輸出信號的屏蔽或接地不良，引人了外界電磁干擾；
②儀表過于靠近強電設(shè)備或高頻設(shè)備，空間電磁輻射干擾，對儀表造成影響；
③安裝管道有較強的振動；
④轉(zhuǎn)換器的靈敏度過高，對干擾信號靈敏過高；
應(yīng)采取的措施是加強屏蔽和接地，消除管道振動，調(diào)整降低轉(zhuǎn)換器的靈敏度。
（2）處于間歇工作狀態(tài)的蒸汽流量計，電源未斷，閥門關(guān)閉，輸出信號不回零
這種現(xiàn)象可能的原因與*（ 1) 種現(xiàn)象相同，主要原因可能是管道振蕩影響和外界電磁干擾。應(yīng)采取調(diào)低轉(zhuǎn)換器的靈敏度，提高整形電路的觸發(fā)電平，可抑制噪聲，克服間歇期間的誤觸發(fā)。
（3）通電狀態(tài)下，關(guān)斷下游閥門，輸出不回零，關(guān)上游閥門輸出回零
這主要來自蒸汽流量計上游流體脈動壓力的影響。如果蒸汽流量計安裝在 T 型支管上，且上游主管有壓力脈動，或者是蒸汽流量計的上游有脈動的動力源（如活塞式泵或羅茨風機）時，脈動壓力造成蒸汽流量計的假信號。解決的辦法就是：把下游閥門安裝到蒸汽流量計的上游，在停機時關(guān)閉上游的閥門，，隔絕脈動壓力的影響。但安裝時，上游閥門應(yīng)盡量遠離蒸汽流量計，并保證足夠的直管段長度。
（4）通電狀態(tài)下，關(guān)上游閥門輸出不回零，只有關(guān)下游閥門輸出回零
這種故障是管內(nèi)流體擾動引起的，擾動來自蒸汽流一量計下游管道。在管網(wǎng)中如果蒸汽流量計下游直管段較短且出口與管網(wǎng)中其他管道的閥門相距較近，則這些管道內(nèi)流體擾動（例如下游其他管道中的閥門開、關(guān)、調(diào)節(jié)閥的頻繁動作）傳到蒸汽流量計檢測元件，引起假信號。解決辦法是加長下游直管段，減小流體擾動的影響。
2.通電通流后蒸汽流量計無輸出信號
這種故障的出現(xiàn)，有以下幾方面原因：
(1）電源斷線，實際上電源并未加到轉(zhuǎn)換器上，即轉(zhuǎn)換器未工作；
(2）電源線接錯；
(3）檢測元件與轉(zhuǎn)換器輸人端之間的信號線斷線，信號未加到前置放大器輸人端；
(4) 轉(zhuǎn)換器中某部件（例如，放大電路、濾波電路、整形電路、輸出電路等的某些元件失效；
(5）管道中無流量或流量太小；
(6) 管道堵塞，檢測元件被卡死；
(7) 力檢測元件損壞；
以上七種故障中的六種均屬硬故障，比較容易發(fā)現(xiàn)，處理方法也相對簡單。*五種故障比較麻煩，特別是“流量太小”這一故障原因，如果不是因閥門開度太小所致，就牽涉到選表問題。要徹底解決，就需要重新選擇量程合適的儀表，對工藝管道進行縮徑，重新安裝。
3.通電、通流后，蒸汽流量計輸出（或指示）信號不隨流量變化。這種故障的出現(xiàn)有以下幾方面原因：
(1）由于信號線的屏蔽層接地不良或接地點選擇不合適，外界電磁干擾十分嚴重（例如 50Hz 工頻干擾），完全抑制了微弱的渦街信號，輸出信號全被噪聲干擾淹沒，這時調(diào)節(jié)閥門開度、儀表的增益，都無濟于事。
(2）檢測元件與轉(zhuǎn)換器之間的連接斷線，前置放大器的輸人端開路，或檢測元件有一根信號線與地短接造成前置放大器輸人嚴重失衡，共模干擾趁機而人，渦街信號被噪聲干擾壓制，輸出端完全被干擾控制。
(3）前置放大器的增益過高，產(chǎn)生自激振蕩現(xiàn)象，輸出被鎖定在自激頻率上。
以上三方面，屬于電氣方面的原因引起的故障，只有加強屏蔽與接地，合理走線，減小或消除干擾，儀表正常工作才能恢復(fù)。
(4)管道（或環(huán)境）的強烈振動，當振動方向與儀表檢測元件的敏感方向一致時，振動把渦街信號完全抑制，輸出信號就是振動頻率信號。調(diào)整閥門開度也不能改變輸出。
解決的方法是，采用減振措施（加管道防振座、固定管道），弄清振動方向，把蒸汽流量計的傳感器繞管軸轉(zhuǎn)動士 9 0 ℃ ，把檢測元件敏感方向調(diào)整到與振動方向相垂直，可減小振動的影響口或適當降低前置放大器的增益和觸發(fā)靈敏度。采取以上措施可消除振動影響。
(5)脈動流對渦街信號的“鎖定” 在沒有采取有效抑制脈動流影響的情況下，脈動流對旋渦穩(wěn)定分離的破壞作用不可低估，如果脈動頻率與渦街信號頻率合拍，可能把渦街信號“鎖定”在該頻率附近，這時調(diào)節(jié)閥門和儀表靈敏度，輸出信號頻率都不會改變。
解決方法是如本章*一節(jié)所介紹的那樣，在儀表的安裝管道設(shè)計、施工時采取吸收或降低流體脈動的措施。
4.蒸汽流量計輸出信號不規(guī)則、不穩(wěn)定
信號不規(guī)則主要表現(xiàn)在蒸汽流量計輸出的脈沖信號不規(guī)則，脈沖寬度寬窄嚴重不均，有時有多波、有時有漏波；用頻率計測量信號頻率時，頻率值有明顯跳動，顯示數(shù)字分散度較大；模擬輸出信號指示值時大時小，不穩(wěn)定。
產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因較多，我們分別進行討論。
(1)電氣方面的原因
電磁干擾的影響，干擾噪聲與渦街信號相疊加，使信號時強時弱，出現(xiàn)輸出脈沖信號有多波和漏波現(xiàn)象。另外，前置放大器的濾波參數(shù)設(shè)置、增益和靈敏度調(diào)整不合適，也會出現(xiàn)多波和漏波現(xiàn)象。
(2)檢測元件的原因
檢測元件被沾污、受潮，靈敏度降低，輸出信號減弱，造成漏波；
檢測元件靈敏度過高，一些無用的擾動，主旋渦以外的子旋渦及流體噪聲都被檢測，造成多波現(xiàn)象擴檢測元件引線接觸不良、檢測元件松動等，造成信號時大時小。
(3）安裝方面的原因
安裝時儀表的測量管與配管不同心、密封墊凸人管內(nèi)、引起流體擾動、·產(chǎn)生附加旋渦；
測量管道內(nèi)液體不滿管、旋渦不能規(guī)則分離；
儀表安裝位置與動力源相距過近，管道振動、流場擾動；
安裝管道的上、下游直管段長度不足，阻流件產(chǎn)生擾動，影響渦街的穩(wěn)定性。
(4）一工藝方面的原因
管內(nèi)流量不穩(wěn)定；工況參數(shù)變化大，流量變化大。
(5) 流體的原因
流體中有塊狀、團狀或帶狀雜物，沖擊、一纏繞發(fā)生體和檢測元件，渦街不能穩(wěn)定分離；
存在兩相流或多相流，流型多變，渦街信號不穩(wěn)定；
測量液體流量時，工作壓力低、流速較高、可能產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。
以上這些故障原因有的可通過調(diào)整儀表的參數(shù)解決；有的需要與客戶密切配合、調(diào)整工藝流程、幾改變儀表安裝位置才有可能解決；而有的則是選表問題，例如對于嚴重的多相流、臟污流、脈動流，選用蒸汽流量計是不合適的。
5.蒸汽流量計測量誤差大
測量誤差大的問題，產(chǎn)生的原因也是多方面的。
(1)儀表方面的原因
儀表超過檢定周期，儀表系數(shù) K 發(fā)生了變化；
設(shè)定的參數(shù)（例如測量管內(nèi)徑 , 標準狀態(tài)密度和儀表系數(shù)）有誤；
模擬轉(zhuǎn)換電路的零點漂移或量程調(diào)整不對；
供電電源過大地偏離額定值或紋波過大。
以上這幾種原因會直接給儀表帶來測量誤差。應(yīng)把儀表迅速送檢，及時檢查設(shè)定的各種參數(shù)，定期校正儀表的零點和量程，保持儀表的完好率。
(2）安裝方面的原因
上、下游直管段長度不夠．
儀表測量管內(nèi)徑與配管內(nèi)徑偏差大；
安裝不同心、密封墊凸人管內(nèi)；
儀表流向裝反；
檢測元件被雜質(zhì)覆蓋；
檢測靈敏度降低，小流量漏計；
管道泄漏（例如安裝在地下的管道，小的泄漏不被發(fā)現(xiàn)），閥門泄漏，旁通閥泄漏造成累積流量（總量）偏小；
存在兩相流、脈動流影響準確計量；
測量管內(nèi)壁和發(fā)生體被腐蝕，發(fā)生體表面有沉積物附著，幾何參數(shù)發(fā)生變化，改變了儀表系數(shù)，造成測量誤差。
由上述種種現(xiàn)象分析可知，提高測量精確度是客戶和制造廠的共同心愿，如發(fā)現(xiàn)了測量誤差較大，應(yīng)該及時查找原因，及時對儀表進行校準，減少因計量不準造成的損失。
6.蒸汽流量計測量管道泄漏
經(jīng)長期的應(yīng)用，測量管道發(fā)生泄漏也屬常見故障，其原因可能有：
(1)管內(nèi)壓力過高；
(2）管內(nèi)流體溫度過高或管內(nèi)流體溫度變化過快過大，容易引起緊固件松動；
(3)密封件失效；
(4)表體或檢測元件被腐蝕；
出現(xiàn)測量管道泄漏，應(yīng)及時修復(fù)，以免釀成其他事故。
7.蒸汽流量計傳感器發(fā)止異常的嘯叫聲
(1)流速過高，引起發(fā)生體或檢測元件顫動；
(2）管道內(nèi)發(fā)生氣穴現(xiàn)象；
(3）發(fā)生體或檢測元件松動；
當這種現(xiàn)象發(fā)生時，為避免造成發(fā)生體或檢測元件的損壞，*先應(yīng)調(diào)整閥門，把流量減小，流速降低，再進一步查明原因。