海川化工论坛- 过程控制与自动化仪表故障处理试题

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1、流量检测仪表故障处理2.1流量系统的故障判断（1）在流量系统(图2—1)中，如果流量记录值达最小，则：a．首先应对照现场一次表，如一次表正常，因为二次表故障；b．如一次表也指示最小，再观察调节阀开度，如开度为零，则为仪表原因，一般为调节器到调节阀之、之间的故障；c.如一次表指示最小，但调节阀开度正常,则是工艺方面原因，有系统压力不够、泵堵、无量、冬天开车管道结晶，以及操作失误等。在仪表方面，如孔板检测，有可能是正引压管堵，变送器正压室漏；如用转子流量计检测，有可能转子卡在下部；如用椭圆齿轮流量计检测，有可能椭圆齿轮卡、过滤网堵，若椭圆齿轮本身无指示，则应考虑发讯簧片是否失效等。（2）

2、如流量记录值最大，则一次表一般也会指示最大。可手动遥控调节控制阀，如流量能降下来，则一般为工况原因；如流量降不下来，可能为仪表原因。（3）流量波动频繁，可先切手动，如波动仍频繁，一般为工艺原因；如波动减小，一般为仪表原因或参数整定不当。2.2流量指示不正常故障现象流量指示不正常，图2-1流量系统原理图偏高或偏低。以电动差压变送器为例(1151DP、1751DP）。仪表工在处理故障时应向工艺人员了解故障情况，了解工艺情况，如被测介质情况，机泵类型，简单工艺流程等。故障处理可以按图2—2所示思路进行判断和检查。2.26流量仪表与管道内径匹配问题故障现象一般而言，进口流量仪表性能较先进，可

3、靠性较高。然而，有些仪表在中国的应用效果并不理想。以E+H公司电容式涡街流量计为例，某石化厂使用一台通径DNl50的仪表检测空气流量．但输出信号在一定幅度范围内做上下波动(见图2—14)，因而控制系统在很大程度上受到干扰。故障分析先考虑带有普遍性的管道情形。假定管径有较大的突变(例如扩大)，则流体在该处因分离而形成子重复循环的二次流动[图2—15(a)]，它处于与管轴平行的平面内；而管径突然缩小的情形也相似[图2—15(b)]。由于二次流动的产生，使流速分布受到了扰动发生了畸变。处理这个问题的办法是装上合适大小接头作为过渡段(图2—16)，并保证有足够长的直管段(一般为15～18倍管

4、道内径)，这样就能够使速度分布恢复到正常的状态。涡流流量仪表与管道内径相等是最为理想的。如果两者存在差异（即使公称通径相同），就可能产生附加误差，具体分为几种情况（见图2-17）（1）管道实际内径大于仪表内径，但两者之差不超过后者的3％。这时所产生的误差很小，仍在仪表精度范围之内，对测量无影响，不需要任何修正。(2)管道实际内径小于仪表内径，且两者之差在一定范围之内，即通径DNl5～DNl00≤3％，DNl50≤1％，则所产生的误差较小，这时可以通过对仪表系数K进行修正来补偿，将影响消除。(3)管道内径与仪表内径之差较大，超过上述允许的范围．这时所产生的附加误差也较大，即使修正仪表系

5、数K，也无法满足测量的精度和稳定性的要求。E+H公司电容式涡街流量计性能优异，但其内径尺寸多为德国标准(DIN)，与中国国家标准(GB)的管道内径相差较大。例如，该公司DNl50仪表实际内径为159．3mm，而GB管道的实际内径为150mm，两者之差高达6％，因而仪表运行效果当然不理想。某石化的例子便属于这种情况。故障处理通过改管使内径相匹配，波动现象便得到消除。流量仪表安装时，首先必须解决的问题是仪表与管道内径如何匹配，其途径有二。(1)使管道内径向仪表内径靠拢，这必须寻找合适管道，并对原有管道进行改造，因而也较麻烦。(2)使仪表内径与中国普遍使用的管道内径相同或相近，从而为旧装置

6、的改造或新工程的设计提供了极大的方便，因而比较切实可行。2.30电磁流量计故障的分析某公司某装置中选用了40余台电磁流量计。装置投产后，绝大部分电磁流量计工作正常，但也有少数电磁流量计工作不正常。经长期观察分析，这些工作不正常的电磁流量计，不是由于电磁干扰引起的，而是由工艺流体波动的干扰引起的，现将几个突出的问题介绍如下。2．30．1强流束的干扰本装置有一台非常重要的电磁流量计，其设计安装位置如图2—19所示。电磁流量计FT-112安装在弯曲管遭的底部A位置，前后直管段长度均符合要求。但装置投运后，很长一段时间工作不正常。从DCS趋势图上看出流量波动很大，趋势图杂乱，而经反复检查，仪

7、表安装、电极及接地均无问题。后又检查工艺上游管道安装情况，主管道的流量由三股流束Fl、F2、F3组成，其中F3来自一个高位槽，和流量计安装位置标高差约20m。而D段管道长约lm，H段管道长约1．5m。F3流束从高位槽下来后，由于其巨大的位能转换成动能，使得F3未能和F1，F2混合好而直接穿过电磁流量计，也即有两种不同流速的流体穿过流量计。这股流束形成对主流体的干扰，使流量计指示紊乱波动。找到原因后，将电磁流量计FT-ll2从A位置移至B位置(参见图2—19