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流量计校准数据异常原因分析及解决措施
2022-08-11 08:27:01  |   发布者:   |   点击: 504

1.由计量校准系统漏流或渗漏引起的流量损失造成

(1)系统漏流

       流量校准系统由检定罐、工艺管线、油泵电机、阀门、标准装置及配套的温度、压力传感器等组成,操作失误或设备故障均可能引起通过体积管流量标准装置与标准表流量标准装置的流体计数不同,从而造成数据异常。流量校准系统为满足不同规格型号装置的校准,设计了公称直径80mm、100mm、150mm共计3条校准台位,并联后与泵房、检定罐串联形成闭环校准工艺回路。运行其中任何一个台位必须关闭其他两个台位,如未关闭或阀门关闭不严,就会直接造成流经被校准装置与体积管流量标准装置的流量不一致,进而引起数据异常。一般而言,这种情况引起的数据差异较大,较易发现,且多引起更大允许误差值增大,而对重复性一般影响不大。

 

(2)设备渗漏

       当体积管流量标准装置、标准表流量标准装置以及位于二者之间的任何设备发生流量渗漏时,行经被校装置与体积管的流体数量不同,会直接引起数据异常。因渗漏一般随密封状况、管线压力等因素变化,因此会同时引起更大允许误差值和重复性的异常。其他设备的渗漏虽然不直接影响数据,但会对安全生产造成威胁。

 

2.由采集标准表流量标准装置数据的脉冲发生器相关故障引起

       被校装置的容积计数由安装在被校装置顶部的脉冲发生器采集。被校装置转子转动的机械运动由输出齿轮等传动机构传递给脉冲发生器,校准系统收集的脉冲数与流量计系数运算后得到流体数量。实际工作中,脉冲发生器安装不到位会引起发生器转动不稳定,严重时发生计数缺失,俗称“丢转”现象。此外,脉冲发生器线路故障、航空接头接触不良、发生器本身主板故障、系统供电电压不稳定等都会引起脉冲数据异常。此时还常引起更大允许误差值和重复性的异常。

 

3.由标准表流量标准装置刮板位移、损坏或异常磨损引起

       校准客户遍布全国各地,运输距离多超过一千公里。鉴于用户包装箱设计、材质不一,造成装置在箱内固定牢固程度参差不齐,标准装置在长途运输中遭遇严重震动,引起内部石墨刮板位移乃至破碎的情况时有发生。刮板位置移动,间隙变化必然引起计量准确度高低变化;刮板破碎一般直接造成校准数据异常,无法满足量值传递要求。另外,装置长时间使用中造成的石墨刮板正常磨损到极限值时,亦可能造成校准数据超差。

 

4.由体积管流量标准装置及配套设备相关故障引起

(1)由四通阀密封圈磨损引起

       体积管流量标准装置依靠四通阀旋转方向以改变管路内流体方向,进而实现正反两个行程的校准。四通阀体与内壁的接触由密封胶条作为缓冲,阀体运行中胶条磨损、橡胶的自然老化都会造成校准中阀体与内壁密封面漏流,进而引起数据异常。阀体下行时间设置长短会改变胶条的压缩程度。时间过短会造成密封不严,过长则会造成压缩过度,胶条变形严重加速损坏;极端情况下阀体直接与底部接触,压坏密封条。为缓解密封面漏流,可对阀体运行时间重新设置,但时间设置不当可能加剧磨损。

 

(2)由校准球体裂开破损引起

       体积管校准球为橡胶材质的球体,有很强的承压能力,以确保在流体压力推动下运行以完成正反行程校准。但是,以下特殊情况可能会造成球体开裂甚至整体破损,导致数据突然异常:一是体积管初始运行时,如果泵、阀门开启不规范,系统流量突然增大,必然造成球体运行不规律,甚至与体积管外壁发生撞击挤压,多次发生后易引起球体开裂;二是计量校准结束后,停泵过早,球体未回到起始位置,长时间停留在管路内而被挤压变形。多次变形会增大球体开裂的可能;三是如果球体处于初始位置附近管路而不在初始位置,当下次作业开始启泵时,瞬间流量就会突然增大,球体在高压下高速进入起始位置,发生球体与初始位置内壁的严重撞击,极大增加球体瞬间破损的可能性。

 

(3)由温度变送器、压力变送器安装存在问题或参数未及时更新引起

温变、压变需按照规定的周期送检,取回更换后应及时更新系统数据。线路连接错误、接触不良等安装问题、参数未重新设置都会造成数据传递错误。笔者近期排除的一次压变数据显示异常,是由更换变送器后,安装人员未及时打开压变管路阀门引起的。

 

三、解决办法及预防措施

1.针对检定系统存在的流量不稳定问题,主要从以下几个方面解决:一是加强日常检查、作业前检查。重点检查确认被校管线以外其他工艺管线阀门是否处于关闭状态;检查油泵进出口阀门、被校标准装置上下游阀门、法兰连接处是否密封完好,以确保校准设备设施完好;检查确认被校标准装置底部放油螺栓处于紧固状态。二是加强校准作业中巡视。要指派专人专职巡视管线、泵房体积管等设备状况,有异常及时处理。

 

2.对于脉冲数传递异常引起的校准数据异常,主要从机械固定装置、脉冲线路及航空插头连接状态、脉冲发生器本身等方面解决。首先检查脉冲发生器全部固定螺栓是否安装到位,避免因未紧固或部分未紧固造成的转动不平稳进而造成的“丢转”(即装置输出轴与脉冲发生器固定爪之间传递不良发生空转)现象。检查两侧航空插头接口连接紧固,检查航空插头与连接线之间连接可靠牢固,确保电路联通。必要时测量供电电路电压,避免电压过高或过低造成的脉冲中断现象。实际计量校准工作中出现过24V电源供电电压低于21V时,影响脉冲正常接收的情况。

 

3.为更大限度避免装置内石墨刮板运输中的意外损坏,可采取规范装置包装箱,建议客户选择信誉高的物流公司等做法。笔者单位通过长时间经验积累,为客户提供3种以上不同价格的金属运输箱。低成本箱体外部坚固,内部加装缓冲部件,采用螺栓固定装置;高成本箱体采用轻量化材料,取消了固定螺栓,箱体内部采用大量缓冲材料填充,确保固定牢固的同时装箱更加方便。所有运输箱实际使用中效果均良好,大大降低了标准表流量标准装置的意外损伤。

 

4.针对体积管故障的解决方案

(1)日常计量校准中检查:在四通阀运行到位后,打开底部放油阀,观察渗漏量有无异常,及早发现密封圈的磨损并及时更换处理。如有少量渗漏后停止属于正常现象,如连续长时间渗漏,即考虑密封条已磨损严重需更换。更换新密封圈后正确设置下行时间,以确保停止标线符合厂家要求。另外,已确定密封条属于正常磨损暂不需更换,且可以通过压紧密封条方式消除磨损引起的漏流时,一般以0.1s为递增单位调整下行时间设置,切不可操之过急。

 

(2)严格执行离心泵操作规程。先开启进口阀门,待泵体充满流体后启泵,最后打开出口阀,更大限度延长离心泵寿命的同时,也避免了体积管受到非正常冲击。实际工作中随意启停泵、不按照顺序开启、关闭阀门的情况时有发生。对于新员工需加强入职培训与考核,对老员工则需加强监督,避免违规操作。另外,校准数据收集完毕,工作即将结束时,切忌立刻停泵。计量校准员应根据当时校准的流量大小延迟一段时间停泵,根据笔者经验,应至少延迟一个单向行程运行时间,以确保球体正常运行回初始位置,从而避免球体停留在管路中受到长时间挤压及下次运行时的撞击。

 

(3)温度变送器、压力变送器需按照规定的周期送检,检定合格取回后应正确安装,避免线路连接错误或解除不良现象。及时打开压变取压阀门,并更改校准系统参数设置。


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