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第一節故障類型

  電磁流量計運行中產生故障的第一類為儀表本身故障,即儀表結構件或元器件損壞引起的故障;第二類為外界原因引起的故障,如安裝不妥流動畸變,沉積和結垢等。本章重點討論的是應用方面和上述第二類外界原因的故障。

按照故障發生時期分類,可分為調試期故障和運行期故障。調試期故障出現在新裝用后的調試初期,主要原因是儀表選用或設定不當,安裝不妥等。運行期故障是在運行一段時期后出現,主要原因有流體中雜質附著電極、襯里,環境條件變化出現新干擾源等。

按故障外界源頭分析來自三個方面:①管道系統和安裝等方面引起的;②環境方面引起的;③流體方面引起的。其中第一個方面主要在調試期表現出來;而后兩個方面則在調試期和運行期均會出現。

一、          調試期故障

   本類故障在電磁流量計初始裝用調試時就出現,但一經改進排除故障,以后在相同條件下一般都不會再度出現。常見調試期故障主要有安裝不妥、環境干擾、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,常見的有將流量傳感器安裝在易積聚潴留氣體的管網高點;流量傳感器后無背壓,液體徑直排入大氣,形成其測量管內非滿管;裝在自上向下流的垂直管道上,可能出現排空等原因。

2.環境方面

主要是管道雜散電路干擾,空間電磁波干擾,大電機磁場干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好單獨接地保護可獲得滿意測量,但如遇管道有強雜散電流(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絕緣的措施(參見案例12)?臻g電磁波干擾一般經信號電纜引入,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(參見案例10)。

3.流體方面

流體含有均勻分布細小氣泡通常不影響正常測量,惟所測得體積流量是液體和氣體兩者之和時,由于氣泡增大會使輸出信號波動,若氣泡到流過電極遮蓋整個電極表面,使電極信號回路瞬時斷開,輸出信號將產生更大波動。

低頻(50/16~50/6Hz)矩形波勵磁電磁流量計測量液體中含有固體超過一定含量時將產生液噪聲,輸出信號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,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,輸出信號亦會產生波動。

電極材質與被測介質選配不善,產生鈍化或氧化等化學作用,電極表面形成絕緣膜,以及電化學和極化現象等,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期后,在運行期間出現的故障,其常見原因有:流量傳感器內壁附著層;雷電擊;環境條件變化。

1.內壁附著層

由于電磁流量計測量含有懸浮固相或污臟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概率也就相對較高。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;若是高電導率附著層,電極間電動勢將被短路;若是絕緣性附著層,電極表面被絕緣而斷開測量電路。后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高電壓和浪涌電流,進入儀表就會損壞儀表。雷電擊損壞儀表有三條引入途徑:電源線、傳感器與轉換器間的流量信號線和勵磁線。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是從控制室電源線路引入的,其他兩條途徑較少。還從發生雷擊事故現場了解到,不僅電磁流量計出現故障,控制室中其他儀表也常常同時出現雷擊事故。因此,使用單位要認識設置控制室儀表電源線防雷設施的重要性,F在已有若干設計單位認識和探索解決這一問題,如齊魯石化設計院[1]。

3.環境條件變化

主要原因與調試期故障環境方面相似,只是干擾源不在調試期出現而在運行期間再介人。例如一臺接地保護并不理想的電磁流量計,調試期因無干擾源,儀表運行正常,然而在運行期出現新干擾源,儀表運行正常,然而在運行期出現新干擾源(例如測量點附近管道或較遠處實施管道電焊)干擾儀表正常運行,出現輸出信號大幅度波動。

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