工程计量工作中常见的问题及对策.docx

          工程计量工作中常见的问题及对策                    摘要:本文针对煤气-测管流量计在实际应用中出现的测量值波动大、测量值不准确、响应滞后等问题，从安装、调试、煤气质量等方面进行了研究分析了流量计安装不符合要求、电磁干扰、高压煤气泵工作不稳定、煤气质量不高、电极极化、电极结垢、转换器故障、内部参数设定不科学等方面的问题依据分析结果，结合电磁流量计测量原理、相关标准规范的要求以及仪表运行维护经验，针对性地提出了确保煤气-测管流量计指示准确、工作稳定、快速响应的解决方案该方案实现了煤气流量的可靠测量，保证了气化炉的安全平稳运行，对解决同类装置煤气流量测量中出现的偏差大、稳定性差、滞后严重等问题具有指导意义关键词:;电磁流量计;偏差;稳定性;响应速度;煤气质量测量煤气的流量计(煤气-测管流量计)是气化炉的重要操作参数煤气流量与氧气流量共同参与气化炉的氧煤比控制(氧煤比是指氧气的体积流量与煤气的体积流量之比)氧煤比的结果直接影响气化炉运行的经济性和可靠性合适的氧煤比可以提高碳的转化率，而过量的氧煤比则会导致气化炉过氧，引发气化炉爆炸事故因此，气化炉的氧气流量计和煤气-测管流量计都是非常重要的仪表设备。

本文主要研究了实际应用过程中煤气-测管流量计存在的问题及相应的解决方案1煤气流量的测量方式及主要作用煤气-测管流量计是气化装置重要的仪表设备为确保准确、可靠测量煤气流量，在煤气管线上共安装有三台煤气-测管流量计煤气-测管流量计取三者的中间值参与气化炉的氧煤比控制，同时还通过三取二逻辑参与气化炉的联锁控制2电磁流量计测量原理及主要特点2.1测量原理及结构2.1.1测量原理电磁流量计测量的基本原理是法拉第电磁感应定律［3］，即导电性流体-煤气在磁场中切割磁力线运动时，其两端产生感应电动势感应电势的大小与煤气在磁场中的平均速度成正比所以，电磁流量计是一种速度式流量计2.1.2电磁流量计的结构组成电磁流量计由传感器和转换器两部分组成传感器安装在煤气管道上，由导管、线圈、电极、衬里、外壳和法兰组成导管是非导磁材料，且能承受水煤气的额定工作压力线圈用于产生磁场电极用于检测与煤气流量成正比关系的感应电势信号因为直接与煤气接触，电板耐磨性和耐蚀性应与介质相匹配、要具备一定的耐温性、耐磨性和耐蚀性外壳用于屏蔽外界磁场、保护线圈和电极法兰用于连接煤气管道，要符合相关标准要求转换器由电源电路、前置、主机电路、输入/输出电路、通信接口电路、显示电路和励磁电流电路等七部分电路组成。

电源、前置电路、主机和输入/输出电路用于接收传感器检测到的毫伏级的感应电势信号，把几毫伏的流量信号转换成仪表4～20mA的标准信号;显示电路用于内部参数的设定和各种数据、参数的显示;励磁电流电路用于为传感器提供产生磁场的励磁电流传感器测量管是无阻尼结构，用于煤气流量测量时压损小，有利于节能电磁流量计属于速度式流量计，测量不受被测煤气的温度、压力、密度、黏度、雷诺数、电导率(必须大于一定值)等参数的影响输出信号与被测煤气的体积流量成线性关系测量范围大，量程比宽(1∶100)，不需要进行线性修正，流速测量范围大(0.3～12m/s)传感器采用低频恒流励磁技术，既克服了交流励磁的干扰影响，又消除了极化现象，增强了流量计抗干扰性能，提高了仪表的稳定性3浆流量计在实际应用中存在的问题3.1测量值不准煤气-测管流量计在实际使用过程中，经常会出现测量值不准的情况，具体表现为零点不稳、实测值与实际值偏差大、稳定性差等现象煤气流量测量值不准对气化炉的正常生产操作有很大的影响，尤其是流量计稳定性差、波动大的问题，曾引发气化炉误停车的事故3.2响应速度慢通过实际测量，煤气-测管流量计响应时间比煤气管线内部煤气的实际变化平均滞后约25s。

当气化炉实际煤气流量因某种原因迅速降低时，流量计阻尼时间过大，指示值没有快速反映煤气的实际变化值气化炉在固定氧煤比控制方式下，会造成气化炉过氧爆炸同类企业曾经出现过因气化炉过氧导致爆炸的恶性事故4主要原因分析及解决方案4.1安装问题4.1.1保证科学合理安装电磁流量计既可以垂直安装，又可以水平安装垂直安装时，要保证煤气是从下往上流动;水平安装时，要保证煤气处于满管测量状态，流量计的传感器上的箭头方向与实际煤气流向相同，前后直管段必须满足电磁流量计安装的最低要求4.1.2抗电磁干扰电磁流量计传感器两个电极测得的与煤气流量成比例关系的电信号很微弱，一般只有2.5～8mV而传感器周围环境的电磁干扰对电极测得的信号影响很大，因此必须进行可靠的工作接地电磁流量计应该进行现场接地，接地电阻不大于10Ω，且不得与电机等设备共用接地端、不得把焊机的地线接到流量计的地线上要确保电磁流量计的信号线、电源线单独穿管并分开敷设，信号线远离大电机和动力电缆，且保证接线牢固可靠4.2高压煤气泵问题高压煤气泵是负责把煤气输送到气化炉的重要设备，它的稳定运行有利于煤气流量的准确测量当煤气泵出现异常时，煤气的脉动性变大，煤气流量测量值会出现大幅波动，所以要及时检查泵的运行状态，从而发现问题并及时处理。

4.3煤气质量问题煤气质量对煤气流量的测量影响非常大，煤气的电导率、pH值、气泡大小及含量、铁磁性物质含量、颗粒密度、颗粒粒径、易结垢程度、易沉积程度等因素变化，都会使电磁流量计测量值出现无输出、偏差大、稳定性差以及煤气-测管流量计响应速度慢等问题，严重时会引发气化炉停炉的事故4.4流量计问题4.4.1电极极化电极极化是指固液两相的煤气测量中，当煤气中的固体颗粒撞击或擦过电极表面，电极表面接触电化学电势突然变化，使测得的流量出现尖峰脉冲状的噪声其解决方案如下①选用表面积较小的电极，可以有效减少煤气内部颗粒单位时间内撞击或擦过测量电极表面的次数②选用表面相对光滑的电极，使电极表面薄层氧化膜不容易受颗粒冲撞或产生划痕③采用低噪声型电极该型电极在实际安装中低于传感器内部衬里，电极表面与煤气之间是一层绝缘衬里在电极表面的面积范围内，通过在绝缘衬里设置的若干个小孔与被测煤气连通，小孔内充满被测流体，可以避免电极表面受到煤气内部颗粒的直接冲撞，从而减少噪声的影响实践证明，采用低噪声型电极抑制电极极化的效果较好4.4.2电极绝缘性沉积结垢若绝缘性沉积结垢覆盖电极表面，则测量信号会被断路其解决方案是在电磁流量计具备下线检查条件时，检查清理电极表面。

4.4.3转换器故障当流量计本身的各个电路或接线出现故障时，流量计会出现无输出、测量值偏离实际值、测量值突变、满量程等异常情况实际应用中，根据流量计的故障现象，分析故障原因，及时排除故障点5结束语通过分析煤气-测管流量计在实际使用过程中存在问题，从安装、问题分析处理以及流量计内部参数设定等方面，针对性地提出了切实可行的解决方案该方案实现了煤气-测管流量计的稳定、可靠运行，保证了气化炉运行的经济性和安全性，同时也为其他同类工艺装置煤气流量的稳定、可靠测量提供了良好的解决方案参考文献:［1］张光瑞，袁振涛，吕德鹏.煤气-测管流量计在德士古气化炉中的应用问题探讨［J］.自动化仪表，2011(12):75-78.［2］牟克田.电磁流量计应用及故障处理［J］.中国氯碱，2013(8):25-27.［3］张皓，杨金城.电磁流量计的测量原理及其在工程设计中的应用［J］.石油化工自动化，2014(12):55-58.［4］张汉周.电磁流量计常见问题分析和解决方法［J］.计测技术，2017(6):249-250.［5］蔡武昌.电磁流量计电极表面效应分析［J］.石油化工自动化，2011(10):81-82.  -全文完-。