化工汙水流量計在水廠流量測量中的應用

自從萬噸雙氧水開車以來│▩·▩◕，入萃取塔純水流量和去成品庫稀品雙氧水流量指示累積的化工汙水流量計一直能夠執行穩定✘•₪、計量準確│▩·▩◕，而進氫化液白土床流量指示得化工汙水流量計卻不能正常顯示進氫化液白土床流量╃₪☁▩。
1✘•₪、故障分析
在中央控制室DCS系統特性曲線顯示為不規則脈動│▩·▩◕，脈寬✘•₪、峰值和週期周不固定╃₪☁▩。如圖1—1所示│▩·▩◕，我們根據實際情況│▩·▩◕，對管道工藝安裝✘•₪、周圍干擾源│▩·▩◕，儀表本身│▩·▩◕，被測介質等進行分析.最終認定是流量計選型不當引起的故障.最終將化工汙水流量計更換為渦街流量計儀表測量終於正常╃₪☁▩。

被測液從A流向B(如圖1-2)│▩·▩◕，感測器水平安裝│▩·▩◕，電極水平│▩·▩◕，感測器下游2m處裝有調節閥│▩·▩◕，從圖中可以排除由於感測器中急劇瀦留氣和感測器後無背壓等情況導致的測量脈動情況產生╃₪☁▩。
如果被測液確認是工藝操作原因│▩·▩◕，流體確實發生脈動│▩·▩◕，此時流量計僅如實反映流動狀況│▩·▩◕，脈動結束後故障可自行消除╃₪☁▩。經工藝確認可以保證被測液是滿管│▩·▩◕，並且被測液中沒有氣泡╃₪☁▩。
我們組織工藝和操作人員在控制室透過DCS給現場訊號│▩·▩◕，保持調節閥開度不變│▩·▩◕，給壓泵保持轉速恆定│▩·▩◕，我們保證了被測液流速│▩·▩◕，被測液入感測器前不存在脈動情況│▩·▩◕，儀表仍不能正常工作╃₪☁▩。所以排除了工藝脈動擾動情況的發生╃₪☁▩。
我們試圖穩定管道內被測液體的流速在2m/s左右│▩·▩◕，壓力0.6MPa溫度為常溫╃₪☁▩。而流量計的測量範圍在0.1—15m/s│▩·▩◕，工作壓力是1.6MPa在最低量程限值之上│▩·▩◕，變送器完全可以正常工作╃₪☁▩。
沒有發現因配比混合容器攪拌時混入空氣及泵吸入端或管系其他區域性產生密封不良的場所吸入空氣等；
1.2周圍環境干擾故障分析
雙氧水廠環境條件比較好│▩·▩◕，離主廠區比較遠│▩·▩◕，廠內雖然有焦油│▩·▩◕，粉煤灰│▩·▩◕，氨氣洩露等問題╃₪☁▩。但是對這裡影響不大│▩·▩◕，所以沒有考慮訊號迴路端子等的絕緣性改變等問題╃₪☁▩。由於現場施工已經結束│▩·▩◕，所以沒有電氣部門在現場作業│▩·▩◕，感測器周圍也不存在大型泵│▩·▩◕，所以可以排除雜散電流產生的電磁干擾╃₪☁▩。轉換器殼體接地端子PE用1.6mm2接地銅線接大地│▩·▩◕，從轉換器殼體到大地的接地電阻為小於10Ω╃₪☁▩。且沒有與其它電器裝置的接地線共用│▩·▩◕，而是採用單獨接地╃₪☁▩。
1.3儀表本身常見故障分析
(1) 檢查儀表供電及訊號線·✘╃╃₪：化工汙水流量計採用220VAC電源從配電櫃經電纜引入儀表.電纜走線從匯線槽連線到流量計│▩·▩◕，經檢查中間沒有因施工引起的外皮破損漏電情況╃₪☁▩。在流量計端和配電櫃分別用萬用表檢測│▩·▩◕，經多次檢查配電櫃輸出各埠電壓穩定流量計端也有穩定電壓訊號│▩·▩◕，同時對供電電源連線進行緊固╃₪☁▩。訊號線走線從流量計經匯線槽進入配電櫃╃₪☁▩。經檢查訊號沒有因施工引起的外皮破損情況.絕緣效能完好；訊號電纜無鬆動現象.主電源和激磁電流熔絲都完好╃₪☁▩。由此可排除電源供電系統和訊號線接觸不良的問題╃₪☁▩。
(2) 檢查DCS組態引數及轉換器引數設定；儀表引數確定儀表的執行狀態✘•₪、計算方法✘•₪、輸出方式及狀態╃₪☁▩。正確地選用和設定儀表引數.可使儀表執行在最佳狀態│▩·▩◕，並得到較高的測量顯示精度和測量輸出精度╃₪☁▩。
我們組織工程師對組態引數進行了研究│▩·▩◕，進入DCS組態畫檢查測量點FT-125│▩·▩◕，量程設定範圍60m3/h下限0.經多方確認該設定符合工藝要求╃₪☁▩。到現場檢查轉換器的引數設定值╃₪☁▩。重新對轉換器設定值進行設定.並對轉換器的零點✘•₪、滿度值進行校驗╃₪☁▩。我們詳細檢查了轉換器儀表量程✘•₪、阻尼時問勵磁頻率等引數設定╃₪☁▩。
為減緩脈動對儀表的影響通常可採取提高化工汙水流量計激磁頻率或增加電阻尼；現場動力源不存在往復泵或膜片泵│▩·▩◕，我們考慮暫時不需要增加氣容室或阻流器件│▩·▩◕，而且現場施工比較困難.也考慮到這樣會增加儀表的維護量和誤差機率.所以我們採取在一定範圍內不斷增加阻尼來減小脈動影響╃₪☁▩。我們多次對這2個引數進行調節│▩·▩◕，仍不能達到穩定引數的目的╃₪☁▩。
下游調節閥進行安裝的時候曾多次進行0.50％✘•₪、100％校驗.而且我們把下游調節閥全開試驗│▩·▩◕，結果顯示應該不是閥門的問題╃₪☁▩。
管道內被測也流動方向與化工汙水流量計標定方向一致.即使出現方向相反也可以直接在流量計上調節╃₪☁▩。
(3) 變送器由於化工汙水流量計測量含有懸浮固相或汙髒體的機會遠比其他流量儀表多│▩·▩◕，出現內壁附著層產生的故障機率也就相對較高若附著層電導率與液體電導率相近.儀表還能正常輸出訊號.只是改變流通面積│▩·▩◕，形成測量誤差的隱性故障·✘╃╃₪：若是高電導率附著層│▩·▩◕，電極問電動勢將被短路；若是絕緣性附著層│▩·▩◕，電極表面被絕緣而斷開測量電路變送器內部電路板為外掛結構.經檢查無鬆動現象│▩·▩◕，接線盒無進水或被腐蝕情況╃₪☁▩。變送器內壁電極測量的是氫化液.這種介質是由四分之一的磷酸三辛酯和四分之三的芳烴和一定比例的2一乙基蒽醌混合而成不會對電極產生影響.沒有產生疤層現象╃₪☁▩。
(4) 檢查感測器完好性和測量管內壁狀況；主要檢查各接線端於和激磁線圈完好性.以及測量管內壁狀況╃₪☁▩。激磁線圈及其系統出現的故障常有·✘╃╃₪：
(1) 線圈斷開；
(2) 線圈或其端子絕緣下降；
(3) 匝間短路╃₪☁▩。三類故障中以絕緣下降出現的頻度相對較高╃₪☁▩。線圈斷開和絕緣下降可方便地川萬用電表和兆歐表檢查╃₪☁▩。匝問短路檢查就相對複雜些.首先新裝化工汙水流量計啟用前用電極測其直流電阻值和測量時環境溫度並記錄作為參照值╃₪☁▩。檢查故障時若出現人範圍匝問短路│▩·▩◕，用萬用表測量電阻就可作出判斷；若是少數匝問短路或要證明未發生短路╃₪☁▩。還必須用電橋測量.並作必要銅電阻溫度係數修正╃₪☁▩。
1.4被測工作液方面常見問題分析
有3種因素會使輸出晃動╃₪☁▩。它們是·✘╃╃₪：
(1) 液體中含有固相顆粒或氣泡；
(2) 雙組分液體中二種液體電導率不同而末均勻混合│▩·▩◕，或管道化學反應尚未完全完成；
(3) 液體的電導率接近下限值╃₪☁▩。
(4) 雙氧水生產採用蒽醌法鈀催化劑固定床氫化工藝│▩·▩◕，該法以重芳烴和磷酸三辛酯為溶劑│▩·▩◕，以2-乙蒽醌為溶質.配成工作液│▩·▩◕，工作液與氫氣在鈀劑的作用下催化氫化│▩·▩◕，得到氫蒽醌溶液即氫化液│▩·▩◕，氫化液經空氣氧化.得到H202和蒽醌的混合液即氧化液氧化液經萃取分離出H202.再經淨化處理為合格的H202(275％)╃₪☁▩。分享出的蒽醌溶液經後處理除去其中夾帶的H202│▩·▩◕，作為工作液返回氫化工序╃₪☁▩。稀品H202還可經精餾濃縮成濃品H202╃₪☁▩。整個工藝過程中│▩·▩◕，蒽醌✘•₪、芳烴和磷酸三辛酯組成的工作液迴圈使用.流量計測量的是氫化液.這種介質屬於有機物混合液不會產生固相顆粒.液體即使含有少量細小氣泡通常不影響正常測量╃₪☁▩。
只有第三個原因比較可疑╃₪☁▩。然而查了很多資料也沒有查到氫化液的具體電導率.只是從它是一種機物混合液角度分析│▩·▩◕，由於有機物大部分是共價化合物不能電離│▩·▩◕，沒有載流子形成.所以它的導電性應該都不怎麼好│▩·▩◕，而化工汙水流量計測量的介質的電導率至少要大於20S/cm.所以我們判斷問題可能出現在這裡╃₪☁▩。於是.我們與廠家協商將化工汙水流量計更換為渦街流量計.重新安裝完成後儀表完全能夠正常顯示流量值╃₪☁▩。
2✘•₪、結語
流量測量一是測量方式可靠│▩·▩◕，即取樣裝置在執行中不會發生機械強度或電氣迴路故障而引起事故；二是測量儀表無論在正常生產或故障情況下都不致影響生產系統的安全╃₪☁▩。為此.不僅要選用滿足準確度要求的顯示儀表│▩·▩◕，而且要根據被測介質的特點選擇合理的測量方式╃₪☁▩。量程範圍的選擇│▩·▩◕，主要是儀表刻度上限的選擇╃₪☁▩。選小了│▩·▩◕，易過載.損壞儀表·✘╃╃₪：選大了有礙於測量的準確性╃₪☁▩。一般選為實際執行中最大流量值的12—13倍╃₪☁▩。安裝在生產管道上長期執行的接觸式儀表│▩·▩◕，還應考慮流量測量元件所造成的能量損失╃₪☁▩。
總之沒有一種測量方式或流量計對各種流體及流動情況都能適應的│▩·▩◕，不同的測量方式和結構要求不同的測量操作✘•₪、使用方法和使用條件每種型式都有它特有的優缺點╃₪☁▩。因此.應在對各種測量方式和儀表特性作全面比較的基礎上選擇適於生產要求的│▩·▩◕，既安全可靠又經濟耐用的最佳型式╃₪☁▩。

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