工藝生產裝置中化工儀表里流量計有質量流量計、容積式流量計、速度式流量計、差壓式流量計、靶式流 量計等,而差壓式流量計又有孔板式流量計、噴嘴式流量計、文丘里管式流量計、彎管流量計、V錐流量計、皮托 管流量計、勻速管流量計、楔形流量計、徑距取壓孔板流量計等。文章以徑距取壓孔板流量計為研究對象,通過學 習工作原理、結構形式、安裝要求,掌握徑距取壓孔板流量計存在問題及解決辦法;工作中遇到化工裝置生產過程 中出現徑距取壓孔板流量計一些故障,不斷根據現場實際情況分析和解決其存在問題,總結了徑距取壓孔板流量計 存在問題及解決辦法及經驗。
0.引言
化工自動化工裝置徑距取壓孔板流量計運行穩定依 賴于儀表系統不間斷地進行巡檢、維護、檢修、改進、消 除安全隱患,而提升解決儀表故障的工作質量,是儀表人 員掌握更多更廣不同類型儀表的必然結果。在生產過程中 經常出現儀表故障現象,由于檢測與控制過程中出現的故 障現象比較復雜,正確判斷、及時處理生產過程中儀表故 障,不但直接關系到生產的安全與穩定,同時也涉及到產 品的質量和消耗,而且也最能反映出儀表維護人員的實際 工作能力和業務水平,也是儀表維護人員能否獲得工藝操 作人員信任,彼此配合密切的關鍵。現階段自動化水平的 不斷提高,對現場儀表維護人員的技術水平提出了更高要 求,要隨時對生產過程中使用的儀表進行維護并能對常 見故障及時處理,是儀表維護人員基本的業務技能。本公 司中國石化長城能源(寧夏)化工有限公司BD0項目投料 試車前及生產運行期間,徑距取壓孔板流量計存在一些問 題,為解決這些問題,儀表人員對出現的儀表問題進行層 層分析處理,以保障儀表系統測量準確,工藝指標控制 有效。
1.徑距取壓孔板流量計
徑距取壓孔板流量計是將標準孔板與多參數的差壓 變送器配套組成的高量程比差壓流量裝置,可測氣體、蒸 汽、液體流量,徑距取壓孔板流量計公稱直徑適用范圍 15mm≤DN≤1200mm,公稱壓力PN≤10MPa。
1.1工作原理
介質充滿管道的流體流經管道的節流裝置,在節流附 近造成局部收縮,流速增加,其上下游兩側產生靜壓差, 因流量與差壓的平方根成正比,故而得出管道的流量值。
1.2標準節流裝置
所謂標準節流裝置,就是有關計算數據都經系統實驗而 有統一的圖表和計算公式。按統一標準規定進行設計、制作 和安裝的標準節流裝置不必經過個別標定的就可使用。
1.3徑距取壓
上游取壓孔中心至孔板前端面的距離為D,下游取壓 孔中心至孔板前端面的距離為D/2。
1.4測量液體、氣體、蒸汽取壓口位置
測量氣體時為使氣體內的少量凝結液能順利地回流 管道,而不流人測量管和儀表內部,取壓口壓在管道上半 部;測量液體時,為使液體內析出的少量氣體能順利返回 工藝管道,而不流人測量管和儀表內部,取壓口最好在與 管道水平中心線下成0~45°夾角內;測量蒸汽要保持測量 管內有穩定的冷凝液,同時也防止工藝管道底部的固體介 質進人測量管路和儀表內,取壓口最好在與管道水平中心 線上成0^45°夾角內。
1.5節流件的安裝
節流件應垂直于管道軸線,其偏差允許在±1°,與管 道夾持環同軸。
1.6差壓信號導壓管路的安裝
導壓管的材質應按照被測介質的性質和參數選用耐 壓、耐腐蝕材料制造。當導壓管的長度超過30m時,導壓 管應分段傾斜,正負導壓管應盡量靠近敷設,防止兩管子 溫度不同使信號失真,冬天用電伴熱或蒸汽伴熱保溫,防 止過熱引起導壓管的流體氣化。
2.存在問題及解決辦法
2.1流量控制儀表系統指示值達到最小
首先檢査現場檢測儀表,如果正常,則故障在顯示儀 表;當現場檢測儀表指示也最小,則檢查調節閥開度,若 調節閥開度為零,則常為調節閥到調節器之間故障;當現 場檢測儀表指示最小,調節閥開度正常,故障原因很可能 是系統壓力不夠、系統管路堵塞、泵不上量、介質結晶、 操作不當等原因造成;若是儀表方面的故障,原因有:孔 板差壓流量計可能是正壓引壓導管堵,差壓變送器正壓室 漏等。
2.2流量控制儀表系統指示值達到最大
則檢測儀表也常常會指示最大,此時可手動遙控調節 閥開大或關小,如果流量能降下來則,一般為工藝操作原 因造成;若流量值降不下來,則是儀表系統的原因造成, 檢查流量控制儀表系統的調節閥是否動作,檢查儀表測量 引壓系統是否正常;檢查儀表信號傳送系統是否正常。
2.3流量控制儀表系統指示值波動較頻繁
可將控制改到手動,如果波動減小,則是儀表方面的 原因或是儀表控制參數PID不合適,如果波動仍頻繁,則是 工藝操作方面原因造成。
2.4流量儀表顯示不準
如果檢查以上都沒有問題,那就是取壓點和安裝的問題。
2.5流量儀表任然顯示不準
差壓變送器引壓管線堵塞,焊縫處泄露,或表送器顯 示器、傳感器壞。
3.案例分析
BDO裝置在投料試車期幾臺流量計顯示不準:
現場檢查是徑距取壓的標準孔板及導壓管都正常, 分析是徑距取壓有誤,為了驗證目測準確性翻閱設計FE 數據表(管道尺寸、內徑、P系數)、管道單線圖及國家 標準孔板流量計徑距取壓允許誤差范圍,徑距是以上游取 壓口軸線與孔板上游端面間距約為(1D±0.1D)下游取 壓口軸線與孔板上游端面間距是以P系數決定,當0>0.6 (0.5D±0.01D),當B≤0.6 (0.5D±0.02D)計算出上游端 面及下游端面允許距離是否在允許范圍內,再現場實際測 量出上游取壓中心至孔板前端面的間距D的距離,在測出 下游取壓孔中心至孔板前端面的間距D/2的距離,兩組數據 進行對比發現孔板流量計徑距取壓D-D/2取壓錯誤,針對此 類事件舉一反三查出BDO兩套裝置共8臺孔板流量計(徑距 取壓D-D/2)取壓錯誤,4臺儀表帶聯鎖,對8臺徑距取 壓孔板流量計取壓錯誤進行查閱設計數據表、單線圖及 GB/T2624-93分析、計算出D-D/2的距離,對不符合要求 徑距取壓流量計詳見BDO運行部儀表孔板徑距取壓設計和 實測數據如表1所示。

根據現場實際情況對不符合要求的8臺流量計徑取壓 (D-D/2取壓),上游取壓中心至孔板前端面的間距D的距 離和下游取壓孔中心至孔板前端面的間距D/2的距離,進 行割除、打磨、焊接、防腐、酸洗等迸行技改,技改施工 完成后在進行管道重新吹掃、氣密實驗以及導壓管打壓實 驗,驗收合格后投人生產運行,沒有任何顯示故障。
4.結束語
通過學習化工生產裝置徑距取壓流量計,從其分類、 工作原理結構、存在問題處理由淺到深,不僅可以學好,而且更有趣的將學習在工作中實踐,把書本的理論知識到 實際生產中應用,使得對此類儀表知識更加扎實掌握,在 今后的工作里將更加用心地用此類方法舉一反三的學習孔 板流量計,比如DN150蒸汽管道計量儀表,前面有彎管, 后面有拐角,不能滿足前后直管段的要求,選型選哪種表 較好?等等。