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FBLU系列新一代涡街流量计现场使用案例分析

时间:2018-03-07 来源:百特之窗 浏览:1 字号:
        FBLU系列新一代涡街流量计结合了傅里叶变化的数字频谱分析技术,在传统压电传感器技术的基础上,采用了最新的频率信号提取技术,大大提升了原有传统涡街流量计的测量精度,增强了现场工频和振动的抗干扰水平。目前新一代的涡街流量计已经逐步推向市场,现将FBLU系列涡街流量计在某工业气体测量现场在使用过程中出现的故障和问题的排除进行逐步分析和描述。 

        以某化工厂现场工艺及使用基本情况为例:测量流体介质为常温高压空气,共使用5台FBLU系列涡街流量计,用于各生产车间使用的压缩空气进行计量,以解决各车间的绩效考核纠纷。现场共有3台DN200口径的涡街流量计,2台DN100口径的涡街流量计,由于现场压缩空气管道均为高空铺设,流量计安装在现场后,现场人员无法直挂监控抄表,故流量计在设计选型中采用了分体结构的安装方式,即流量计电子检测单元安装在地面一层,中间通过专用的流量计分体线缆连接测量探头。鉴于涡街流量计探头本身微弱的压电晶体信号,故分体的信号线缆不能过长,多余的要剪掉不用。因为,我们知道导线都是有分布电容的,正常的导线1米长大约有200pF的电容,10米的导线就有2000pF的电容,涡街流量计的探头是微弱的压电频率信号,对于频率信号,电容越大,频率就衰减得越厉害,因此在使用涡街流量计的分体场合,中间的分体线缆越短越好,以保证流量计的测量精度和抗干扰性。 

         现场5台涡街流量计在安装后,现场工艺人员反馈只有1台DN200的流量计能正常测量使用,其余的均无流量信号,显示值均为0。在涡街流量计的排除故障过程中,主要分2大部分:一是流量计本身故障;二是工艺过程造成流量计本身无法测量。由于上述5台流量计均为全新安装,在排查了流量计的安装,包括中间分体线缆的通断及现场的供电,确认电子单元和传感器没有故障后,对仪表设置的参数也反复确认,流量计本身是没有任何问题,故问题的重点在于现场的工艺过程。我们知道,任何速度式流量计都有一个测量的下限,当流体的流速低于一定值时,流量计便无法检测出来了,这就好比我们家中的自来水,有的家庭经常为了节约用水,让水龙头一滴滴的流出,这实际上就是利用了自来水表在微小流量下无法检测的原理。涡街流量计也属于速度式流量计的一种,也无法避免在小流量下的无法测量,虽然新一代涡街流量计采用了最新的信号提取技术,在液体的测量下限可以测量到0.35m/s的下限流速,比原有传统信号处理技术的0.5-0.7m/s的下限流速有一定程度上的提高,但仍局限于本身的流体测量原理,在一定的流速下无法测量的事实。因此流量计的厂家在涡街流量计前期的设计选型尤为重视。若流体的测量范围不在流量计的测量使用区间内,建议缩径或选用其它类型的流量计,以满足工况测量的需要。 

         在确认了流量计本身无故障的前提下,我们将重点放在了现场工艺是否满足流量计的测量使用范围,即现场工艺使用的用气量是否低于涡街流量计的测量下限。新一代涡街流量计在频谱分析和流量信号的幅值进行了一个直观的测量显示,极大方便了现场的信号分析和问题处理。在涡街流量计的主显示屏下,通过按键的切换,可以看到代表此时涡街流量计的流量频谱信号F=XXX和G=XXX,F代表数字傅里叶变化测量的频率值,实时跟踪测量的频率;而G代表此时频率信号的幅值,当管道体的流体流速大于涡街流量计的测量下限时,G测量值在400-600之间,此时为有效的测量值,当管道体的流体流速小于涡街流量计的测量下限时,G测量值在0-200之间。通过对G值的判断,我们便可知道此时涡街流量计传感器信号输出的状态,从而得知现场流体的流速是否满足测量的要求。而传统的信号处理方式无法获取此重要参量,因此也大大增加了现场的维护量。 

         通过现场的观察,现场一台正常测量的DN200涡街流量计,其测量的G值始终维持在400-600之间,测量数据稳定,而其余不能正常测量涡街流量计G值均小于200,在0-50之间徘徊,故判断这其余4台流量计均低于测量的下限,属于工艺上用气量过小的原因。为使用户认可对此现场流量计故障原因的判断,经过对现场空压机总量的确认后,得到的数据为空压机的总量为90m3/min左右,其中可以正常测量那台的为70m3/min,那么剩余将近20m3/min的流量应该由剩余4台来测量,但是实际的这20m3/min流量即使由其中的任意一台来测量,在确认了测量范围后都属于流量计测量下限。因此,那4台流量计是无法测量出来的,也反映了真实的工艺状况,现场人员了解了测量的原理后,在数据分析的基础上,对流量计的不能正常使用也持有了认可的态度。 

         经过现场工艺排查和分析后,我们提出了对管道体进行缩径的处理。我们知道的流量值的计算公式为Q=∏R2V,Q为流量值,∏为常数3.14,R为管道的口径,V为流体的流速,当同样的流量值Q流过管道体时,R值越小,则流速V越大。针对上述现场由于流速V过小的原因,通过减小R的值提高流速V,从而达到测量的范围。当然R值也不能过小,过小的管径,对实际的流体造成一定的压力损失,增大了现场动力部门的能源损耗。因此,根据现场的工艺的条件和管道的实际情况,提出将无法正常测量的4台流量计进行了一半的缩径处理,其它的参数等保持不变。 

         综上分析和建议后,现场人员进行了缩径的管道处理,重新安装了流量计本体后,流量测量值稳定正常,再对总管和各分管的流量值进行校对,考虑中间的管道损耗,基本符合现场的流量测量要求。

       以上为FBLU系列新一代涡街流量计在一个工业过程控制现场流量测量的现场故障分析和问题排查及解决方法的案例分析。流量计,包括其它一次仪表的故障,均有类似的排查和分析及解决办法。只有了解仪表本身的特性,全面了解生产工艺过程,结合实际的现场分析和解决问题,才能为用户提供更好的产品服务。
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