智能金屬管浮子流量計是工業(yè)自動化過程控制中常用的流量測量儀表,它具有壓損小,檢測范圍大(量程比10:1),使用方便等特點,金屬管浮子流量計可測量液體,氣體以及蒸汽的流量,特別適宜低流速小流量的介質流量測量。
我廠使用非常多的流量計是金屬浮子流量計。金屬浮子流量計具有結構簡單,維修方便,防腐蝕,遠傳數據傳輸等優(yōu)點。了解掌握金屬浮子流量計的工作原理,有利于對金屬浮子流量計的維護和檢修。但是金屬浮子流量計在使用運行過程中故障率很高,比如經??ㄗ ⒉▌?,指示不準等。多年的檢修維護總結,在此于儀表維護技術人員共同探討分享。
金屬浮子流量計的工作原理
金屬浮子流量計測量部分是由上大下小的錐管組成,錐管內有可以上下移動的金屬浮子,當測量介質由下到上流過時推動金屬浮子上升,隨著金屬浮子上升高度增加,流體所通過面積增加介質流量增加,當上升介質流量與轉子重量及上下壓力達到平衡時,穩(wěn)定平衡在一定值。因為金屬浮子是移動的磁性體,將此時數值按比例耦合到就地指示表,模擬輸出顯示數值,就得到了流量值。此數值轉換成DC (4—20)mA信號輸送到控制室DCS操作站顯示。
快速判斷金屬浮子流量計的故障
在金屬浮子流量計維護檢修過程中,非常常見的故障現象是儀表卡住不動,不能顯示實際流量。根據金屬浮子流量計的結構原理排除故障的方法如下:
2.1 遠傳顯示故障
金屬浮子流量計現場維護檢修時,經常是看到流量指示不變,固定在某一數值。此時非常好步用“分割法”分析是顯示表電路部件故障,還是流量計浮子卡住,還是傳輸信號線故障,或是DCS控制室故障??焖倥袛喾椒ㄊ?,將就地遠傳顯示部分與轉子部分固定螺絲松開,移動顯示部分改變其與轉子部分上下相互位置,模擬浮子動態(tài)流量時狀態(tài)。此時金屬浮子是固定不變的,利用浮子磁性原理,顯示器內的隨動磁鋼與浮子耦合聯動如果是浮子卡住不動,移動顯示部分其指針能夠正常改變顯示,證明顯示部分正常。如果指針不能改變查找遠傳顯示及信號電源故障。故障原因有以下幾方面:
2.1.1 指針卡
原因:
?。?)震動,在其它設備檢修或儀表檢修時碰擊儀表指針變形松動,使指針變形不能反映實際流量值。處理方法是:用同等型號顯示表替換安裝調整;
(2)金屬轉子流量計玻璃面板損壞擠壓指針卡住。處理方法是:拆開顯示表更換玻璃面板。
2.1.2 指針抖動
原因:
?。?)金屬浮子流量計指針因為管線和介質波動會產生輕微波動;
?。?)管線和介質因為操作壓力不穩(wěn)產生稍大波動;以上故障可以和控制室聯系查找操作原因,調整工藝參數穩(wěn)定壓力,溫度流量,增加金屬浮子流量計阻尼,改善工藝環(huán)境使流量計穩(wěn)定。
2.1.3 信號電源故障
原因:
(1)信號放大轉換部件損壞故障;
(2)螺絲松動線路傳輸故障;
?。?)DCS控制站接線端子故障;
(4)控制站I/O模塊故障。排除故障方法是:用“分割法”在控制室控制站盤后端子測量電壓DC(1—5)V,分析判斷是現場故障還是控制室故障,故障率非常高是端子螺絲松動,緊固螺絲故障可以排除。故障不能排除可以按端子線號查找DCS測量模塊故障,查找模塊故障指示燈,看是否有故障,也可用“替換法”更換同型號測量模塊替換,看是否顯示正常。
2.2 浮子故障
原因:
?。?)我廠在新項目開車投產時,金屬浮子流量計由于操作不當,快速打開流量計前后截止閥,使浮子飛速上沖使止動器變形卡死;
?。?)浮子在運行過程中由于種種原因變形不同心。故障排除方法:將金屬浮子流量計拆下,用尖嘴鉗拆下卡簧,卸下拿出金屬浮子,記住金屬浮子方向,調整浮子及變形部件使之與上下同心。重新組合安裝,用手推動浮子或上下晃動,觀察能否自由活動正常。安裝到管線上時要更換同等大小密封墊,密封墊要符合管道壓力要求,密封墊材質符合工藝介質參數。垂直安裝不能傾斜,上螺絲固定時,對角“較”緊,密封墊片均勻受力,不能有泄露。螺絲固定不能過緊防止墊片壓壞損壞,以防泄露。金屬浮子流量計浮子故障頻次非常高。當操作站流量顯示不正常時,首先查找現場金屬浮子流量計轉子是否卡住。排除不是遠傳顯示部分故障。簡易有效辦法是使用防爆工具敲擊振動浮子。因為轉子磁性吸附作用,有許多金屬顆粒附著之上,致使轉子上下移動受阻卡住。敲擊振動后,部分顆粒渣滓會隨介質流出流量計,使金屬浮子流量計正常工作運行。在敲擊不能排除故障時只能拆卸流量計,清洗浮子,正確安裝后正常工作運行。我廠金屬浮子流量計有部分是測量膠質液體,膠質本身具有一定粘度,使用朔料浮子及朔料襯里金屬浮子流量計時,朔料使用過程中會解決吸附金屬渣滓故障,具有防腐蝕作用。但朔料浮子桿相對截面積增加,在運行維護過程中又有新的問題出現,當流量非常大時轉子桿頂部會吸住,只有拆卸重新安裝才能解決排除故障。頂部吸住原因是工程朔料吸附性比金屬吸附性大,朔料浮子桿頂部與朔料止動器面積擴大了,測量介質又有一定粘度。吸附力理論公式:F=10-2(101-P)S,F是吸附力的大小,S是吸盤面積。從此公式得出結論,減少浮子頂部面積或破壞頂部吸附結構可以解決排除故障。
流量計改造
改造:在轉子桿頂部開槽使之接觸面積減小,因為朔料硬度有限,改動太大會使流量計浮子不能正常工作,用鐵鋸在朔料浮子桿頂部鋸出十字槽,深度在2毫米左右,轉子頂住上部時不能吸住,對我廠金屬浮子流量計改造后故障排除。我廠金屬浮子流量計在使用過程中存在各種各樣的問題,增加了儀表維護量。究其原因進行以下改造:
?。?)為了便于儀表檢修,防止安裝檢修后初次開車,有金屬及其它渣滓進入儀表,加裝旁路管線和旁路閥;
?。?)防止運行過程中有固體雜質進入儀表加裝過濾器;
?。?)為保證流量計穩(wěn)定工作,流量氣體流量計加裝阻尼器。在儀表維護檢修過程中,要冷靜思考,不斷總結經驗,思路清楚,舉一反三,了解儀表工作原理,才能保證生產裝置順利運行。