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德爾塔巴流量計在主蒸汽流量測量故障原因分析

1、流量計運行現狀及問題提出
我煤氣廠主蒸汽使用的是德爾塔巴流量計，其運用差壓式的工作原理，插入式的安裝方式，輸出的是差壓信號，由變送器轉化為4mA～20mA信號進入PLC系統。但根據我煤氣廠生產對測量數據進行整理和分析的結果，發現主蒸汽流量從投產運行至今用汽量偏大，特別是在工藝流程優化后，幾乎是用自產蒸汽，但流量經常在0-3T左右波動。根據熱量轉換和理論計算，測量數值超過30％的誤差，見表1。
2、原因分析
通常情況下，影響蒸汽測量的因素有很多，設計、安裝、運行環境、系統參數設定等方面造成的，下面列舉影響測量誤差主要因素：
2.1量程比不足
量程比是指一個流量計能確保給定的精度和再現性的范圍內，所能測量的*大流量和*小流量之比。
2.2上下游直管段不足
對于傳統的渦街或孔板流量計，其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足，則會導致流體未充分發展，存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻礙(如閥門)或彎管所造成，而旋渦普遍是由兩個或兩個以上空間(立體)彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動調整器來調整，*簡單有效的辦法是采用對上下游直管段要求較低的流量計。
2.3蒸汽的密度補償不正確
為了正確計量蒸汽的質量流量，必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化，即蒸汽密度補償。不同類型的流量計受密度變化影響的方式不同。差壓式流量計其質量流量與流量計的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關，而密度是和蒸汽溫度、壓力相關。
2.4PLC系統參數設定
PLC系統中量程設定、補償公式系數設定及其他參數設定與流量計應建立對應關系。如果設定錯誤會引起電腦顯示值與流量計測量值不對應，流量偏大或偏小。
2.5差壓傳送誤差(差壓式流量計)
一是零點漂移。差壓變送器安裝到現場投入時，往往發現零位輸出出廠校驗時的零位輸出不一致。這種零位輸出偏離稱為靜壓誤差。二是引壓管布置不合理。引壓管線應保證合理的坡度使管內可能出現的氣泡較快地升到母管內，管內出現的雜質等較快的下沉到排污閥。引壓管線應定期檢查維護，確保無泄漏無堵塞。引壓管的內徑與被測流體的性質和引壓管總長度有關，對于蒸汽系統，引壓管的內徑一般在10mm左右。為了避免正負壓引壓管內介質溫度不一致，導致密度出現差異，引起傳送失真，正負引壓管應盡量靠近布置。
3、問題排查
為了弄清楚是什么原因造成如此大的測量誤差，在知道了影響流量測量的主要問題的基礎上，我們從影響渦街流量計量的主要原因人手，對我們自己流量計的選型、安裝、操作是否符合規范進行檢查，具體是：
3.1量程比方面
系統使用的德爾塔巴型號為：DF25FDCFDN200探頭，測量范圍0-20t/h。而現場實際使用情況是*小流量5t/h，正常流量12t/h，*大流量20t/h，量程比完全符合規范。
3.2安裝及參數設計
探頭也拆過多次，沒發現測量孔有堵塞、磨損現象，再者探頭所在直管段前后距離分別為2M，3.5M，完全符合DN200的管道的要求。檢查現場溫度和壓力傳感器，沒有問題，能實時進行壓力和溫度補償，PLC系統參數設置沒有問題，此項可以排除。
3.3差壓傳送誤差方面
在排除了“量程比”和“探頭”兩個方面的可能性后，剩下就是差壓傳送誤差這項了。從引起差壓傳送誤差的“零點漂移”和“引壓管路”這兩點來分析，得出的結果是：*一，“零點漂移”經過我們重復確認，沒有靜壓誤差；*二，通過仔細觀察引壓管的走向，發現兩取壓管在一次閥出來后有一段向下彎曲的管段，而變送器、平行管段安裝位置卻和探頭的高度相當，這樣安裝容易導致如下幾種情況：
(1)蒸汽引壓管高位平行段可能沒充滿水；
(2)管道自身靜壓不易消除，凹下管段易積污垢，造成管道塞；因此可以確定，問題出現在引壓管路上。
4、問題解決措施
為解決流量計量偏差大問題，在一次閥出來與探頭位置平行管段加裝兩個冷凝罐，并且要求變送器位置比冷凝罐低，運行過程中，兩個冷凝罐裝滿水，這樣就基本上可以消除上面提到的兩種不良隋況，進而提高流量測量精度。
5、效果評價
按上述要求進行技術改造后，我廠生產科通過一個月用汽量進行統計和分析，結果數據都在誤差范圍內，也沒有出現流量的波動，故障得以排除。