流量计仪表的故障判断及处理课件

差压式流量计仪表的故障判断及处理差压式流量计仪表的故障判断及处理差压式流量计的安装 在在在在使使使使用用用用节节节节流流流流式式式式流流流流量量量量计计计计进进进进行行行行流流流流量量量量测测测测量量量量时时时时，节节节节流流流流装装装装置置置置的的的的输输输输出出出出差差差差压压压压信信信信号号号号与与与与差差差差压压压压计计计计之之之之间间间间是是是是由由由由两两两两根根根根差差差差压压压压信信信信号号号号管管管管路路路路来来来来连连连连接接接接的的的的。差差差差压压压压信信信信号号号号管管管管路路路路的的的的管管管管径径径径、长长长长度度度度、压压压压力力力力取取取取出出出出口口口口的的的的确确确确定定定定除除除除了了了了要要要要满满满满足足足足压压压压力力力力信信信信号号号号管管管管路路路路的的的的要要要要求求求求（压压压压力力力力测测测测量量量量已已已已述述述述）以以以以外，还应遵循以下要求：外，还应遵循以下要求：外，还应遵循以下要求：外，还应遵循以下要求：（1 1 1 1）正正正正负负负负压压压压信信信信号号号号管管管管路路路路要要要要尽尽尽尽量量量量靠靠靠靠近近近近和和和和并并并并行行行行敷敷敷敷设设设设，以以以以使使使使两两两两管管管管的的的的温温温温度度度度一一一一致致致致，以以以以防防防防外外外外界界界界干干干干扰扰扰扰在在在在测测测测量量量量中中中中产产产产生生生生附附附附加加加加误误误误差差差差。在在在在采采采采取取取取防防防防冻冻冻冻和和和和防防防防热热热热的的的的措措措措施施施施时时时时，应应应应注意给两管以一样的条件。注意给两管以一样的条件。注意给两管以一样的条件。注意给两管以一样的条件。（2 2 2 2）差压信号管路的行敷设还应考虑被测流体的种类、差压计的位置，）差压信号管路的行敷设还应考虑被测流体的种类、差压计的位置，）差压信号管路的行敷设还应考虑被测流体的种类、差压计的位置，）差压信号管路的行敷设还应考虑被测流体的种类、差压计的位置，如被测流体为液体或蒸汽时防止气体进入压力信号管，被测流体为气体如被测流体为液体或蒸汽时防止气体进入压力信号管，被测流体为气体如被测流体为液体或蒸汽时防止气体进入压力信号管，被测流体为气体如被测流体为液体或蒸汽时防止气体进入压力信号管，被测流体为气体时防止水和脏物进入压力信号管；还应考虑到信号管路中的附件的正确时防止水和脏物进入压力信号管；还应考虑到信号管路中的附件的正确时防止水和脏物进入压力信号管；还应考虑到信号管路中的附件的正确时防止水和脏物进入压力信号管；还应考虑到信号管路中的附件的正确安装，如集气器（气体收集）、沉降器（液体收集）、信号管路平衡器、安装，如集气器（气体收集）、沉降器（液体收集）、信号管路平衡器、安装，如集气器（气体收集）、沉降器（液体收集）、信号管路平衡器、安装，如集气器（气体收集）、沉降器（液体收集）、信号管路平衡器、阀门等。满足以上要求才能正确地将流量的差压信号传送到差压计进行阀门等。满足以上要求才能正确地将流量的差压信号传送到差压计进行阀门等。满足以上要求才能正确地将流量的差压信号传送到差压计进行阀门等。满足以上要求才能正确地将流量的差压信号传送到差压计进行转换、显示。转换、显示。转换、显示。转换、显示。下图分别给出了液体流量、气体流量、蒸汽流量测量时管路安装要求的下图分别给出了液体流量、气体流量、蒸汽流量测量时管路安装要求的下图分别给出了液体流量、气体流量、蒸汽流量测量时管路安装要求的下图分别给出了液体流量、气体流量、蒸汽流量测量时管路安装要求的示意。示意。示意。示意。差压式流量计的安装差压式流量计的安装（液体）差压式流量计的安装（液体）流量计仪表的故障判断及处理课件流量计仪表的故障判断及处理课件差压式流量计的安装（气体）差压式流量计的安装（气体）流量计仪表的故障判断及处理课件差压式流量计的安装（蒸汽）差压式流量计的安装（蒸汽）差压式流量计的安装（蒸汽）差压式流量计的安装（蒸汽）流量计仪表的故障判断及处理课件需要提醒的事需要提醒的事一、故障现象的分类：流量仪表只要用户为设计者提供的工艺参数基本是符合情况的，安装是规范合理的，变送器及配套仪表选用了质量可靠的正规产品，并按照规定作了投用前的一切工作，整套流量仪表都能正常开启并投入运行。在以后的运行期间，只要仪表维护人员能按时巡回检查和维护，流量计就可以长期稳定的工作。有关差压式仪表的故障检查，判断及处理，鉴于使用领域的广泛及现场情况的复杂，没有规定的模式可循，只能是根据现场多变的实际情况，依靠自己掌握的技能和经验进行处理。一、故障现象的分类：流量仪表只要用户为设计者提供的工艺参1、故障现象的分类：（1）管道有流量仪表无输出；（2）管道无流量仪表有输出；（3）流量示值波动不稳 （4）流量误差超出允许范围；1、故障现象的分类：（1）管道有流量仪表无输出；1、故障现象的分类：引起上述故障主要源于以下两方面：1、工艺原因。2、仪表原因。其中仪表原因又可分为表本身和辅助部件两部分。仪表本身包括：流量计，变送器，测温元件，显示仪等；辅助部件包括：阀门，导压管，罐，接头，伴热保温，吹扫等。而引发故障的根源多是辅助部件造成的。查找故障的正常顺序为：先工艺后仪表。1、故障现象的分类：引起上述故障主要源于以下两方面：2、工艺原因引起的故障 首先所做的工作应该找工艺操作人员，详细了解是在什么情况下发生的故障，并到现场查看与出现故障仪表有关的工艺流程，介质状态（温度，压力）及阀门开度，机泵运行状况。有时常常是工艺状况发生改变或出现了异常，但某些操作人员尚不清楚，误判断为仪表故障。如果仪表维护人员没有正真弄清楚故障原因，就对仪表系统进行拆卸检查，不但不能解决问题，反而会使故障扩大，甚至使问题变得越处理越复杂。2、工艺原因引起的故障 首先所做的工作应该找工艺操作人2.1工艺原因引起故障的几个例子：1、工艺负荷发生了变化，操作人员仍按改变前的经验数据去分析判断，可能就会把正确的流量值误认为有偏差。2、管道内的实际流量太小，已经处于流量计测量死区，仪表没有显示是正常的，但却被误认为是故障。关于这一点用户应该清楚，任何流量仪表对流的测量都是有一定范围限制的，偏离这个范围太大，任何高性能的流量表都是无能为力的。切不可认为：只要管道内有流量，不管流量大小仪表都应该测量出来，这就好比用钢尺量不出微米数值一样的道理。2.1工艺原因引起故障的几个例子：1、工艺负荷发生了2.1工艺原因引起故障的几个例子：3、工艺上暂时出现了某种不正常的情况，使得温度或压力发生了突变或改变，可能会使液体介质产生局部汽化，因严重偏离流量计正常工作条件而产生无规律的的波动或偏离正常值；或某种原因使管道上的调节阀动作频繁，也会使流量波动不稳。4、工艺管道阀门虽然关闭了但是由于阀内漏，管道内实际有流量在流动，却误认为仪表在空跑数。2.1工艺原因引起故障的几个例子：3、工艺上暂时出现2.1工艺原因引起故障的几个例子：5、饱和蒸汽临时大幅减压，使蒸汽发生了相变，由饱和变成过热，造成密度失准而带来测量误差；或某种原因，使得管道内温度降低，蒸汽由过热状态转成饱和，也同样会对流量测量产生误差。6、蒸气长距离输送或管道保温不好，使得流过供方流量计时可能还是干饱和蒸汽，而流经用户流量计时可能变成了含水的湿饱和蒸汽，依据压力和温度查得的密度是有误差的，甚至这些蒸汽冷凝液可能经疏水器排掉啦，由此必然造成的供收双方的计量误差。2.1工艺原因引起故障的几个例子：5、饱和蒸汽临时大2.1工艺原因引起故障的几个例子：7、流量计前方的工艺控制阀门有事因操作要求开度太小时，介质为液体时极容易产生气穴现象，若流量计距离较近则测量明显受到影响而带来误差。8、管道输送流体过程中存在泄漏没有被发现，有的流量计安装的旁路阀门内漏或被人为偷偷打开一点无人知道-这些都是造成流量仪表的误差原因，但是不容易查找。9、某些工艺管道走向设计不合理，例如液体管道系统出现多处高点且没有工艺排放阀门，致使液体中含有的气泡（气体）在管道死角积存并进入仪表测量系统，造成流量测量误差。2.1工艺原因引起故障的几个例子：7、流量计前方的工2.2工艺原因引起故障总结 总之,工艺上的一些原因，使流量发生变化的情况是复杂多变的，即使经验丰富的人员有时也难以分清。在这种情况下，除了认真检查外，有时等待观察一段时间，待工艺恢复正常了，仪表故障可能也会随之消失。2.2工艺原因引起故障总结 3.仪表原因造成的故障及处理 如果确认工艺系统正常的话，再开始检查仪表系统。上述已讲过：仪表系统引起故障的原因还要分两部分，仪表本身的问题及辅助部件的问题。就二者故障率来讲，辅助部件故障出现的机率比仪表本身高得多，所以是重点检查部分。对于检查故障的顺序没有固定规律，一般依据故障现象初步判定大体部位后再动手处理。一般这里还会有四种情况：3.仪表原因造成的故障及处理 如果确认工艺系统正常的话3.1、管道有流量仪表无输出 这种故障比较容易判断，第一步首先检查变送器供电是否正常，若供电正常，测量一下是否有电流输出（应大于4mA），若有电流输出说明故障基本不在变送器，应检查仪表显示部分。若无电流输出或电流小于等于4mA，则应进一步检查变送器。对于电流小于4mA的，可能是零点偏低较大造成流量较小时无输出，可通过重新调零检查处理。对于无电流输出或电流小于等于2mA的，可能是变送器出了故障。对于智能性变送器,若仪表本身出了故障，一般都有故障代码显示（无表头的可通过手操器查看），可依据此判断故障的原因。对于非智能型变送器，可采取打开负向排污（排气）阀试一下，变送器正常应迅速输出最大，否则应判断有故障，可以用代换法最后确认。3.1、管道有流量仪表无输出 这种故3.1、管道有流量仪表无输出 再确认仪表正常的情况下，进行下一步对辅助部件的检查，辅助部件引起的原因有：a、三阀组平衡阀内漏或没有关严，造成变送器高低压室压力平衡而没有输出。一般情况下，平衡阀内漏不容易检查判断，这里介绍一种粗略判断方法。先把三阀组的正负阀关闭，打开平衡阀待变送器输出为零后再关闭，然后打开正向阀看变送器输出是否快速上升，若上升较慢或达不到最大值，说明平衡阀内漏严重（该方法微漏查不出来）。b、导压管路正向（高压）存在泄漏。检查的部位包括：正向根部和阀门，罐，各个接头，三阀组，变送器上的排放旋塞是否旋紧，排污或排气阀是否关严或内漏等，一一仔细试漏检查。对于有表头显示的可以从显示是否跑零下来判断，对于无表头的，总的现象时无输出（其实已是4mA以下了）。特别是对于低差压量程或在流量较小时，正向导压部分一点泄露都会造成无输出。3.1、管道有流量仪表无输出 再确认仪表正常的情况下，进行下3.1、管道有流量仪表无输出c、对于负压（真空）工艺管道，导压管负向（低压）存在漏点会造成无输出。但是在线查漏困难。d、导压管路正向（高压）有堵塞部位（包括阀门，罐等），虽然刚堵塞时的这段管内的压力憋住可以保持，暂时不会造成仪表无输出。但是一旦管道压力变化了，变化的压力不能及时传送到变送器的高压侧，其结果对变送器输出高低的影响是不确定的，但有时可能造成负向压力大于正向压力，使仪表输出零下或零的故障。检查的方法是打开排污或排气阀判断，可根据排放量是否畅通或排放压力的大小，依据经验就可以判断是否存在堵塞故障。一般通过排放就可以排除堵塞的问题（带有隔离液的慎用此方法，或排放后重新灌注隔离液。危险介质带有吹扫阀的应该用N2气吹扫）3.1、管道有流量仪表无输出 c、对于负压（真空）工艺3.2管道无流量仪表有输出a 首先检查是否是变送器零位不正常造成。造成零位不正常主要原因是：一是变送器零点偏高；二是没设置小信号切除或切除之太小。对于零点偏高的处理，可按照前面讲过的调零方法（变送器调零或系统调零）重新进行调零调整。对于第二个原因，我们首先要清楚流体在小流量时的性质及小信号切除的意义。流量仪表气系统在工作过程中发生零点漂移是不可避免的，即使高性能的仪表系统也同样，只是漂移大小有所区别。流量测量产生零点漂移的原因有三方面引起的：一是变送器，二是辅助部件，三是工艺上的干扰。引起变送器产生漂移的因素很多：测量元件，电子器件本身的质量，工作环境的影响，运行时间的长短等，都有可能使变送器发生零点漂移问题。差压变送器在高低压室压力平衡状态下，正负测量元件产生数pa到十几pa的漂移差压都可能是正常的。由于差压式流量仪表的被测流量与差压信号不是线性关系，而是平方根关系。差压只要有很小的数值，经开方后对应的流量影响就很大。但就这些附加压差，其的来源就有多方面的：3.2管道无流量仪表有输出a 首先检查是否是变送器零位附加压差的来源1、变送器的零点漂移；2、安装上的误差（正负冷凝罐上的高度差）；3、测量蒸汽流量时的液相正、负导压管保温不均；4、测量蒸汽流量正负导压管内介质稍有气化或冷凝造成的大小不等的附加误差；5、流量很小时信号中的干扰成分大于实际流量；还有一个重要的方面也会造成虚假流量。我们知道差压流量仪表的运行条件：要求流体在紊流状态下满足界限雷诺数来要求，当流量很小时，流体进入过渡或层流状态。解决的办法：适当进行小信号切除。附加压差的来源1、变送器的零点漂移；3.2管道无流量仪表有输出 b 负向导压管路有漏点，即使管道无流量时，正压管路的压力也会大于负压管路的压力。有一个附加差压作用于变送器上，造成有流量输出，检查的方法及部位同上。c 对于负压（真空）工艺管道，若正向导压管路有漏点，同样会使无流量时变送器有输出，但是在线查漏困难。d 负压管路内部堵塞，分析同前（d），一旦管道压力变化（虽然无流量）由于正，负管路不能同步变化，有时可能造成正向大于负向，使变送器有输出，可采用排放方法处理。3.2管道无流量仪表有输出 b 负向导压管路有漏点，即使3.2管道无流量仪表有输出e 两根导压管及罐的高度不等造成附压差压，也会使仪表有输出。例如某种原因使得正负罐液位不等位，正罐高于负罐，都会造成没有流量时，变送器仍然得到差压而有输出。对于带隔离液的，可采取重新灌注来处理。对于冷凝罐，若安装高度一样，其液位等一段时间就会一样，；若高度不一致，应调整为同一高度或临时采用系统调零解决。3.2管道无流量仪表有输出e 两根导压管及罐的高度不等造3.2管道无流量仪表有输出f 对于无流量有输出的故障，如一时不好判断，可把正负导压管路中的介质全部排放干净，按照前面讲述的方法重新开表并进行系统调零后，有时故障也能消除（特别对液中含气，气中含液的现象是比较有效的）。但这种方法，若用于带隔离液的系统应慎用，否则必须重新注入隔离液。3.2管道无流量仪表有输出f 对于无流量有输出的故3.2管道无流量仪表有输出需要提醒的是：很多人认为差压变送器或者流量系统大多是正误差即偏高，其实这种说法不一定正确。就像上面讲的，由于安装上一些不可避免的因素造成的附加误差，偏高和偏低的概率是一样的。只不过是当无流量零点偏高时人们可以从显示仪上及时发现。而无流量偏低时信号已经低于零点以下，流量显示只能为零值并不会显示出负流量，不通过检查是不容易发现偏低多少的，所以误认为仪表运行正常，但是这个负误差在测量过程中对测量的影响始终是存在的。3.2管道无流量仪表有输出需要提醒的是：很多人认为差压变3.3流量信号不稳定这种故障大多数是取压管路等辅助部件原因造成的，仪表本身故障很少发生，所以重点先排查辅助部件。a 导压管路或变送器测量室内寄存气体（测量液体和蒸汽介质时）或液体（测量气体介质时）造成。解决的办法是:可打开管路的下部（或上部）排污（或排气）阀进行排放。同时打开变送器上的排液排气旋塞排放，一般通过排放就可以解决的（关于带隔离液和危险介质的注意方法同上）。3.3流量信号不稳定这种故障大多数是取压管路等辅助部件原因3.3流量信号不稳定b 有伴热的管路，伴热温度过高（在现场曾发生过已到了夏季伴热仍未停的情况），使导压管内的液体局部汽化，会造成输出无规律波动。由于保温层包裹，一时不好判断，可采取临时停掉伴热源观察一段时间（注意太冷季节不能太久，否则会冻结）看波动是否好转或消除来判断，或者把伴热阀关小试一段时间，基本就可以判断出原因。另一个原因是伴热温度不够造成导压管路有局部冻凝，但并没有完全冻死，也会造成压力信号传递不畅使流量波动。可以通过检查伴热阀门开度及热源来判断处理。3.3流量信号不稳定b 有伴热的管路，伴热温度过高（3.3流量信号不稳定c 导压管内有杂质、赃物等呈似堵非堵状态（没有完全堵死）造成差压信号传递不畅通，也会使输出无规律波动，也是通过排放来解决。d 变送器接线端子松动或导线接触不良使信号时有时无，重新接线处理。e 变送器或显示仪有故障，可以采用1/2故障排除法检查。首先应断开变送器与显示仪的连线，临时用一个电阻箱替换下变送器，调整阻值使电流稳定在某一数值上（20mA范围），观察显示仪输出状态。若仍然不稳定则故障在显示仪，若稳定并能随阻值变化则故障在变送器上，然后对有故障的仪表分别处理。3.3流量信号不稳定c 导压管内有杂质、赃物等呈似堵非3.4流量误差较大流量数据的误差除了是供收双方矛盾的焦点外，也是在实际工作中经常面对的一个问题。所谓流量误差，就是用户常讲的流量偏高或偏低的问题，偏高或偏低可能指一台仪表的偏差或一套系统（总表与分表）的偏差。在这里首先应明确一点：任何流量仪表或者说任何一套高精度的流量系统，都是有误差存在的，没有误差的数据实际是不存的，只有当误差超出了允许的范围，才能作为问题来处理。其次对误差的认定有些用户还存在一定的误区，即只看误差绝对值的大小，而不计算一下误差百分比。再有一点是，确定流量仪表有误差是依据什么判定的？也就是说必须有一个可信的标准数据为基准来对比流量计的数据，才能得到正确结论。3.4流量误差较大流量数据的误差除了是供收双方矛盾的焦3.4流量误差较大 但是在现场使用中，一般是很难找到这个标准数据的。大多数用户都是：（1）根据工艺理论（即化工物料平衡关系式）计算得出的理论值为标准数据。（2）根据以往的经验得出的数据为标准数据 （3）是参照其它流量计的数据为标准数据。这里需要指出，上述这三种数据做为参考数据来查找问题是可以的，但若完全以此为标准来断定流量仪表的准确性，是不正确的。因为化工物料平衡的理论计算与实际情况是有误差的，有时在某些操作条件变化下误差还较大。对于经验数据和其它流量计的数据，也不能做为判断的唯一标准依据，因为这些数据的准确性是没有得到验证的，但是这些数据可以作为查找问题的参考依据。3.4流量误差较大 但是在现场使用中，一般是很难找到这个3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方面入手：1 导压管路有泄漏点，正向漏，指示偏低；平衡阀微漏，指示低，处理的方法是，仔细查找管路上的所有部件（包括阀门，接头、排污、排气阀等）的漏点。2 有伴热措施的正、负导压管伴热不均，但尚未达到气化或冻结程度，使两根导压管内冷凝液密度不相等带来误差（严重时刻误差很大），若正向管伴热温度高，仪表指示偏低，若负向管伴热温度高，指示偏高。处理:重新正确伴热保温或想办法使正负导压管环境温度相同，管内冷凝液温度相同。3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方面入手：3 导压管路或变送器测量室存有非被测介质，使得的导压管内的静压不等，带来附加误差使侧量失准。处理：对管路和变送器进行排放并重新开表。4 正或负导压管路堵塞，真实的差压信号不能及时传递给变送器，使输出不变或变化滞后，造成误差。处理：通过排放处理。5 有隔离液的系统，某种原因造成正负罐液位不相等，使正负管路静压不相等带来的附加误差。处理：检查确认后重新注入隔离液。3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方3.5对于可能流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方面入手：6 没有进行正确调零或长期没有检查零位，变送器零位或系统零位已经发生偏移，使得这个偏差始终影响全量程的测量。处理：重新进行正确的系统或变送器调零。7 正或负向根部阀有一个开度太小，使差压传递失真或传递滞后，造成测量误差。处理：使二阀开度一致。8 变送器和显示仪重复开方造成正误差。由于现在使用的二次显示仪表或DCS系统，对差压式流量仪表的运算模型大多都是固定开方模式，所以要求差压变送器必须是线性输出，如果变送器误设定为开方后输出，则会带来很大误差。处理：变送器改为线性输出。3.5对于可能流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方面3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方面入手：9 小信号切除设置不当。在变送器和显示仪表上都有小信号切除功能，若设定 过大可能造成流量丢失，若设置过小可能使一些干扰信号当作流量累积，这些都可能造成累积流量的误差。处理：正确设定小信号切除值。10 显示仪表设定的数据与变送器的设定数据不一致造成误差。例如差压变送器的量程，带有温，压补偿的压力变送器的量程等，显示仪表必须与之一一对应。时有发生差压量程更改了，但却忘记同时应把显示仪表的设定也改过来，发生这种情况必然带来误差。3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方面入手：11 密度不准造成误差。由于差压式流量计实际测量的与大多数流量仪表一样都是流体的工况体积流量，而用于贸易结算和显示的质量流量或标准体积流量，是通过与密度运算得到得。因此密度不准流量就必然存在误差。密度不准的原因主要有：a 测量系统无补偿措施，实际工况偏离设计状态较大造成。b 补偿仪表误差大（压力、温度引起的原因见前面讲述）。c 蒸气密度错误采用气态方程补偿，而不是采用专用公式或查蒸汽密度表得到。3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方面入手：12 在实际测量中还常发生这样的问题：用不同类型的流量计测量同一个流量时，时而出现较大较大的误差，但有时又正常。对于一个管路上装有不同类型的流量计，偏差无规律出现如何进行分析和查找。当蒸汽流量在6t/h流量时，塔形和涡街都可以正常准确的测量，而均速管和弯管流量计因为蒸汽流速已经小于其可测的下限，因而都不能正常工作（丢失流量）。如果用这类流量计与塔形（V形锥）流量计测出的数据去对比，肯定是有误差而且有时会较大（小流量时间越长误差越大）。这就是在一个管道上安装两种或多种流量计，虽然仪表都没有问题但却时而出现较大误差的真正原因。3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方面入手：13 测量间断用蒸汽的场合，当变送器在流量计上方安装时，选用了“尾部取压”结构的流量计，可能因管道内积液以及安装不当等原因造成测量误差。处理：改用“管壁取压”结构的流量计并按照安装要求进行改正。3.5对于可能是流量仪表存在问题，分析和处理主要从以下几个方THEEND!THE END!