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孔板蒸汽流量表的另类故障

[摘要]文章叙述了使用孔板蒸汽流量表时发现的另类故障。
在工业蒸汽流量计量工作中,我们有时会对孔板蒸汽流量计的计量准确性没有信心,这里很重要的原因并不是孔板蒸汽流量计本身造成的,而是很多工作失误导致了流量计偏离正常工作状态,引起流量计量数据异常。本文叙述的孔板蒸汽流量计,主要由标准孔板、压力变送器、差压变送器、温度传感器、流量计算器及阀门、管道等附件成套组成。其中每个环节都正常工作,才能实现孔板蒸汽流量计的准确计量。
在大量的蒸汽流量计量实践中,安装及施工不规范、维护不到位等引发大量的另类故障,而要找出故障并整改往往不是一件容易的事。
某单位安装的孔板蒸汽流量计显示的蒸汽能耗数据一直很大,节能措施无明显效果。实地考察发现大楼空调系统采用溴化锂吸收式制冷机组,额定蒸汽耗量3000kg/h。系统投运一段时间后数据显示机组的汽耗经常超负荷至3500kg/h,操控蒸汽分配台阀门开度,蒸汽瞬时流量变化反应迟钝。制冷机组生产厂商认为与实际负荷相比流量计显示的蒸汽流量值偏大,并且机子也没有超负荷至3500kg/h的制冷能力。二次仪表经多次检测工作状态正常,配套的引压管线及各仪表阀门经检查均无异常,经反复讨论认为可能的原因是孔板的结构有异常引起的。逐渐降低蒸汽负荷,缓慢关闭蒸汽关口阀门,等到管内无压力及冷却后,打开蒸汽管道卸下孔板,孔板经检查无异常,但发现安装孔板前侧管道内有砖块,清除砖块后重新安装孔板并投运后,蒸汽流量变化与实际负荷变化相适应,人为故障排除,差错消除。值得一提的是卸下孔板后,管道中的异物不一定就贴近孔板前侧很容易被发现,可能在孔板前面管道一段距离,可借用手电光向管道内观察,确保管道中的异物被完全清除。常见的异物除砖块外,如混泥土块、钢铁残片、电焊条等。分析管道内异物产生的原因,可能是现场管道施工时拖动钢管无意中带人,或是管理及施工人员疏忽等引起。但无论原因如何,加强现场施工管理,管道清扫干净是非常必要的。
孔板的蒸汽流量差压经引压导管应该接人差压变送器,但在处理计量纠纷中曾发现将压力补偿引压导管接到差压变送器的情况,成套蒸汽流量仪表就产生了人为故障。又由于差压引压导管与补偿压力引压导管一般采取集中保温措施,外观也无差别,使得平时难以发现这种明显错误。当由此产生计量纠纷时,如何处理补偿问题就相当棘手。因此,建议在施工时将不同作用的引压导管作适当标记,并应有计量仪表专业人员现场指导。在对引压导管进行保温伴热防冻时,目前普遍采用伴热管加疏水器的方法进行蒸汽伴
热,简便易行,但保温温度及受热均匀性难以有效控制。随着使用时间的推移,一旦疏水器工作不正常或是伴热保温密封性不良,可能导致引压导管内的冷凝液汽化或是结冰,造成较大的附加压差,最后导致成套孔板蒸汽流量计显著差错。因此,要经常检查疏水器、伴热管等工作状态是否正常。对于南方地区,平时气温较高,有些引压导管就没有安装伴热装置,一旦遭遇意外强寒潮,引压管内冷凝水结冰,往往导致大量的压力变送器感压膜片受损,成批的故障就产生了。对此,有条件的可采用功率电伴热带进行伴热保温,电伴热具有温度可控且准确度高、使用寿命长、可长距离伴热、维护方便等优点,值得推广应用。但要注意绝缘电阻及用电安全,特别在防爆危险区域使用伴热带要充分注意安全生产要求。当然,也可以采用在引压导管中注人防冻液防冻,具有明显的节能特点,但实际操作时及使用中存在着一些问题,如防冻液的不断流失与加注困难。引压导管密封垫圈的使用要符合要求,有些安装人员在施工现场临时用剪刀随便剪就,内孔用剪刀或螺丝刀一戳而成,孔径大小不一又不规则。在高温高压工况及机械压力作用下,随着使用时间的推移,有些垫圈的内孔就更小了,当蒸汽压力波动时,差压变送器的两根引压导管的压力变化不一致,引起输送的差压信号失真,导致瞬时流量时大时小,还难以发现故障原因,以为是实际流量使然。对于这种密封垫圈,施工单位应配置专用垫圈冲头加工而成或购成品使用。至于孔板前的直管段、管道安装同轴度、引压导管内径要求等可参照相关流量测量节流装置设计安装和使用手册,避免发生各类人为故障。成套差压式蒸汽流量计投运时要有正确的步骤,不得随意进行。最好的仪表,要是在投运过程中出了差错,是难以保证计量准确度的。首先要冲洗仪表导管,具体步骤是关闭差压变送器的正、负压阀门,打开平衡阀,开启排污阀,缓慢打开一次阀,冲洗导管,再关闭排污阀。待导管逐渐冷却,这过程要花较长的时间,引压导管中将充满冷凝水,再进入差压仪表的投运程序。将仪表平衡阀置于开启位置,渐渐开启仪表正压阀,松开仪表的正、负压测量室的排污螺钉,排净引压管内气泡直至流出冷凝水后,拧紧排污螺钉,然后检查各部分是否有渗漏现象,并检查仪表零点是否正常。关闭平衡阀,逐渐打开负压阀,观察仪表是否有指示。同样运行过程中的零位检查及维护时的排污冲洗都要正确实施,避免差压变送器承受过大的单向静压而产生故障。
加强对孔板蒸汽流量计现场施工监督管理,加大施工人员的技术培训力度,提高有关人员的业务水平,促使现场安装施工按规范进行。同时,请有关专家及技术人员现场指导安装与调试工作,使用者及维修人员可提前介入到安装与调试工作中去,这些措施都有助于及时发现工作差错及潜在的生产隐患,有效避免另类故障的产生,也就避免了孔板流量计长期处于失准状态,如此,可消除不必要的计量纠纷,并可节省大量的人力与物力,这对于当前的节能降耗工作及和谐社会建设都具有重要意义。
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