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污水流量計(jì)故障類型以及解決方案
金湖奧科儀表有限公司
污水流量計(jì)故障類型以及解決方案
*節(jié)故障類型
污水流量計(jì)運(yùn)行中產(chǎn)生故障的*類為儀表本身故障,，即儀表結(jié)構(gòu)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(dòng)畸變,，沉積和結(jié)垢等。本章重點(diǎn)討論的是應(yīng)用方面和上述第二類外界原因的故障,。
按照故障發(fā)生時(shí)期分類,，污水流量計(jì)可分為調(diào)試期故障和運(yùn)行期故障。調(diào)試期故障出現(xiàn)在新裝用后的調(diào)試初期,，主要原因是儀表選用或設(shè)定不當(dāng),，安裝不妥等。運(yùn)行期故障是在運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn),，主要原因有流體中雜質(zhì)附著電極,、襯里，環(huán)境條件變化出現(xiàn)新干擾源等,。
按故障外界源頭分析來自三個(gè)方面：①管道系統(tǒng)和安裝等方面引起的,；②環(huán)境方面引起的；③流體方面引起的,。其中*個(gè)方面主要在調(diào)試期表現(xiàn)出來,；而后兩個(gè)方面則在調(diào)試期和運(yùn)行期均會(huì)出現(xiàn)。
一,、 調(diào)試期故障
本類故障在污水流量計(jì)初始裝用調(diào)試時(shí)就出現(xiàn),，但一經(jīng)改進(jìn)排除故障，以后在相同條件下一般都不會(huì)再度出現(xiàn),。常見調(diào)試期故障主要有安裝不妥,、環(huán)境干擾、流體特性影響三方面原因,。
1．管道系統(tǒng)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(wǎng)高點(diǎn)；流量傳感器后無背壓,，液體徑直排入大氣,，形成其測(cè)量管內(nèi)非滿管；裝在自上向下流的垂直管道上,，可能出現(xiàn)排空等原因,。
2．環(huán)境方面
主要是管道雜散電路干擾,，空間電磁波干擾，大電機(jī)磁場(chǎng)干擾等,。管道雜散電流干擾通常采取良好單獨(dú)接地保護(hù)可獲得滿意測(cè)量,，但如遇管道有強(qiáng)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(jīng)信號(hào)電纜引入，通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù),，但也曾遇到屏蔽保護(hù)還不能克服（參見案例10）,。
3．流體方面
流體含有均勻分布細(xì)小氣泡通常不影響正常測(cè)量，惟所測(cè)得體積流量是液體和氣體兩者之和時(shí),，由于氣泡增大會(huì)使輸出信號(hào)波動(dòng),，若氣泡到流過電極遮蓋整個(gè)電極表面，使電極信號(hào)回路瞬時(shí)斷開,，輸出信號(hào)將產(chǎn)生更大波動(dòng),。
低頻（50/16～50/6Hz）矩形波勵(lì)磁電磁流量計(jì)測(cè)量液體中含有固體超過一定含量時(shí)將產(chǎn)生液噪聲，輸出信號(hào)亦會(huì)有一定程度波動(dòng),。
兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時(shí)，若兩種液體電導(dǎo)率（或各自與電極間電位）有差異,，在混合未均勻前即進(jìn)入流量傳感器進(jìn)行流量測(cè)量,，輸出信號(hào)亦會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。
電極材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)選配不善,，產(chǎn)生鈍化或氧化等化學(xué)作用,，電極表面形成絕緣膜，以及電化學(xué)和極化現(xiàn)象等,，均會(huì)妨礙正常測(cè)量,。
二、運(yùn)行期故障
經(jīng)初期調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后,，在運(yùn)行期間出現(xiàn)的故障,，其常見原因有：流量傳感器內(nèi)壁附著層；雷電擊,；環(huán)境條件變化,。
1．內(nèi)壁附著層
由于污水流量計(jì)測(cè)量含有懸浮固相或污臟體的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)比其他流量?jī)x表多，出現(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率也就相對(duì)較高,。若附著層電導(dǎo)率與液體電導(dǎo)率相近,，儀表還能正常輸出信號(hào)，只是改變流通面積,，形成測(cè)量誤差的隱性故障,；若是高電導(dǎo)率附著層,，電極間電動(dòng)勢(shì)將被短路；若是絕緣性附著層,，電極表面被絕緣而斷開測(cè)量電路,。后兩種現(xiàn)象均會(huì)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(yīng)瞬時(shí)高電壓和浪涌電流,，進(jìn)入儀表就會(huì)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(zhuǎn)換器間的流量信號(hào)線和勵(lì)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(yīng)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(fā)生雷擊事故現(xiàn)場(chǎng)了解到,，不僅電磁流量計(jì)出現(xiàn)故障，控制室中其他儀表也常常同時(shí)出現(xiàn)雷擊事故,。因此,，使用單位要認(rèn)識(shí)設(shè)置控制室儀表電源線防雷設(shè)施的重要性。現(xiàn)在已有若干設(shè)計(jì)單位認(rèn)識(shí)和探索解決這一問題,，如齊魯石化設(shè)計(jì)院[1],。
3．環(huán)境條件變化
污水流量計(jì)主要原因與調(diào)試期故障環(huán)境方面相似，只是干擾源不在調(diào)試期出現(xiàn)而在運(yùn)行期間再介人,。例如一臺(tái)接地保護(hù)并不理想的電磁流量計(jì),，調(diào)試期因無干擾源，儀表運(yùn)行正常,，然而在運(yùn)行期出現(xiàn)新干擾源,，儀表運(yùn)行正常，然而在運(yùn)行期出現(xiàn)新干擾源（例如測(cè)量點(diǎn)附近管道或較遠(yuǎn)處實(shí)施管道電焊）干擾儀表正常運(yùn)行,，出現(xiàn)輸出信號(hào)大幅度波動(dòng),。
污水流量計(jì)優(yōu)勢(shì)：
電磁流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程,，中小口徑常用于固液雙相等難測(cè)流體或高要求場(chǎng)所,，如測(cè)量造紙工業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿,、選煤廠的煤漿,、化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液體以及鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制和監(jiān)漏，長(zhǎng)距離管道煤的水力輸送的流量測(cè)量和控制,。小口徑,、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生要求的場(chǎng)所,。
1,、根據(jù)一體型和分離型電磁流量計(jì)的特點(diǎn)，選擇合適的類型,。一體型電磁流量計(jì)安裝敷線方便,，精度中等，不宜在地面以下安裝,，以防轉(zhuǎn)換器被水淹沒,。分離型電磁流量計(jì)，度較高,，轉(zhuǎn)換器與傳感器異地安裝,，更適合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較差（如有害、有毒,、易受水淹沒等場(chǎng)所）的場(chǎng)合,，但安裝、敷線較嚴(yán)格,，否則易引入干擾信號(hào),。
2、選擇合適的電極形式,。對(duì)于不產(chǎn)生結(jié)晶,、結(jié)疤、不沾污電極的介質(zhì),，可用標(biāo)準(zhǔn)電極,，否則用刮刀式清垢電極或有清洗連接裝置的電極。對(duì)于測(cè)污泥場(chǎng)合,，還可選用可換式電極。
3,、根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性選擇電極材料,。
電極選擇：
SUS316L不銹鋼電極 |
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鈦電極
鉭電極4、根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性,、磨損性及溫度來選擇襯里材料,。
橡膠襯里示意圖 |
PO襯里示意圖 |
四氟襯里示意圖 |
5、電磁流量計(jì)防護(hù)等級(jí),。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB4208-1984約同于電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)（IEC529-7B）,，外殼防護(hù)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)為：IP65為防噴水型，即可允許水從任何方向?qū)x表噴水,，噴水壓力為30Kpa,。出水量為0.75m3/h，噴水口離儀表距離為3m；IP67為防浸水型,，即儀表可全部浸入水中,，zui高點(diǎn)應(yīng)在水下至少150cm，持續(xù)時(shí)間至少30min,。IP68為潛水型,，能長(zhǎng)期在水下工作。根據(jù)以上規(guī)定,，在地下安裝易被水淹的儀表應(yīng)選IP68,，儀表在地上安裝的宜選IP65。
6,、根據(jù)連接儀表管道的絕緣性選擇接地,。
7、根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的zui高壓力選擇電磁流量計(jì)的公稱壓力,。對(duì)于介質(zhì)壓力為10MPa,、16MPa、25MPa,、32MPa幾個(gè)等級(jí)的流量測(cè)量,，應(yīng)選用高壓型電磁流量計(jì)流量計(jì)。其zui大口徑為100mm,。