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蒸汽流量計常見故障的分析與處理

蒸汽流量計在測量管道液體和蒸汽介質的流量中，有著廣泛的應用。蒸汽流量計有多種檢側方式和檢測技術，所采用的檢測元件也豐富多彩，與各種檢測元件配套的測量電路，也有較大的差別，所以儀表出現故障時，表現形式也不同、但這些不同都只限于蒸汽流量計的前面部分（即檢測元件和前置放大電路部分）。后面的信號處理部分：如濾波電路 整形電路、A/D轉換和微處理器 顯示單元等都是相似的，所以常見故障也都具有共性。
1.通電后，蒸汽流量計無流量時有信號輸出
（1）接通電源，閥門未開，有信號輸出
①傳感器（或檢測元件）輸出信號的屏蔽或接地不良，引人了外界電磁干擾；
②儀表過于靠近強電設備或高頻設備，空間電磁輻射干擾，對儀表造成影響；
③安裝管道有較強的振動；
④轉換器的靈敏度過高，對干擾信號靈敏過高；
應采取的措施是加強屏蔽和接地，消除管道振動，調整降低轉換器的靈敏度。
（2）處于間歇工作狀態的蒸汽流量計，電源未斷，閥門關閉，輸出信號不回零
這種現象可能的原因與*（ 1) 種現象相同，主要原因可能是管道振蕩影響和外界電磁干擾。應采取調低轉換器的靈敏度，提高整形電路的觸發電平，可抑制噪聲，克服間歇期間的誤觸發。
（3）通電狀態下，關斷下游閥門，輸出不回零，關上游閥門輸出回零
這主要來自蒸汽流量計上游流體脈動壓力的影響。如果蒸汽流量計安裝在 T 型支管上，且上游主管有壓力脈動，或者是蒸汽流量計的上游有脈動的動力源（如活塞式泵或羅茨風機）時，脈動壓力造成蒸汽流量計的假信號。解決的辦法就是：把下游閥門安裝到蒸汽流量計的上游，在停機時關閉上游的閥門，，隔絕脈動壓力的影響。但安裝時，上游閥門應盡量遠離蒸汽流量計，并保證足夠的直管段長度。
（4）通電狀態下，關上游閥門輸出不回零，只有關下游閥門輸出回零
這種故障是管內流體擾動引起的，擾動來自蒸汽流一量計下游管道。在管網中如果蒸汽流量計下游直管段較短且出口與管網中其他管道的閥門相距較近，則這些管道內流體擾動（例如下游其他管道中的閥門開、關、調節閥的頻繁動作）傳到蒸汽流量計檢測元件，引起假信號。解決辦法是加長下游直管段，減小流體擾動的影響。
2.通電通流后蒸汽流量計無輸出信號
這種故障的出現，有以下幾方面原因：
(1）電源斷線，實際上電源并未加到轉換器上，即轉換器未工作；
(2）電源線接錯；
(3）檢測元件與轉換器輸人端之間的信號線斷線，信號未加到前置放大器輸人端；
(4) 轉換器中某部件（例如，放大電路、濾波電路、整形電路、輸出電路等的某些元件失效；
(5）管道中無流量或流量太小；
(6) 管道堵塞，檢測元件被卡死；
(7) 力檢測元件損壞；
以上七種故障中的六種均屬硬故障，比較容易發現，處理方法也相對簡單。*五種故障比較麻煩，特別是“流量太小”這一故障原因，如果不是因閥門開度太小所致，就牽涉到選表問題。要徹底解決，就需要重新選擇量程合適的儀表，對工藝管道進行縮徑，重新安裝。
3.通電、通流后，蒸汽流量計輸出（或指示）信號不隨流量變化。這種故障的出現有以下幾方面原因：
(1）由于信號線的屏蔽層接地不良或接地點選擇不合適，外界電磁干擾十分嚴重（例如 50Hz 工頻干擾），完全抑制了微弱的渦街信號，輸出信號全被噪聲干擾淹沒，這時調節閥門開度、儀表的增益，都無濟于事。
(2）檢測元件與轉換器之間的連接斷線，前置放大器的輸人端開路，或檢測元件有一根信號線與地短接造成前置放大器輸人嚴重失衡，共模干擾趁機而人，渦街信號被噪聲干擾壓制，輸出端完全被干擾控制。
(3）前置放大器的增益過高，產生自激振蕩現象，輸出被鎖定在自激頻率上。
以上三方面，屬于電氣方面的原因引起的故障，只有加強屏蔽與接地，合理走線，減小或消除干擾，儀表正常工作才能恢復。
(4)管道（或環境）的強烈振動，當振動方向與儀表檢測元件的敏感方向一致時，振動把渦街信號完全抑制，輸出信號就是振動頻率信號。調整閥門開度也不能改變輸出。
解決的方法是，采用減振措施（加管道防振座、固定管道），弄清振動方向，把蒸汽流量計的傳感器繞管軸轉動士 9 0 ℃ ，把檢測元件敏感方向調整到與振動方向相垂直，可減小振動的影響口或適當降低前置放大器的增益和觸發靈敏度。采取以上措施可消除振動影響。
(5)脈動流對渦街信號的“鎖定” 在沒有采取有效抑制脈動流影響的情況下，脈動流對旋渦穩定分離的破壞作用不可低估，如果脈動頻率與渦街信號頻率合拍，可能把渦街信號“鎖定”在該頻率附近，這時調節閥門和儀表靈敏度，輸出信號頻率都不會改變。
解決方法是如本章*一節所介紹的那樣，在儀表的安裝管道設計、施工時采取吸收或降低流體脈動的措施。
4.蒸汽流量計輸出信號不規則、不穩定
信號不規則主要表現在蒸汽流量計輸出的脈沖信號不規則，脈沖寬度寬窄嚴重不均，有時有多波、有時有漏波；用頻率計測量信號頻率時，頻率值有明顯跳動，顯示數字分散度較大；模擬輸出信號指示值時大時小，不穩定。
產生這種現象的原因較多，我們分別進行討論。
(1)電氣方面的原因
電磁干擾的影響，干擾噪聲與渦街信號相疊加，使信號時強時弱，出現輸出脈沖信號有多波和漏波現象。另外，前置放大器的濾波參數設置、增益和靈敏度調整不合適，也會出現多波和漏波現象。
(2)檢測元件的原因
檢測元件被沾污、受潮，靈敏度降低，輸出信號減弱，造成漏波；
檢測元件靈敏度過高，一些無用的擾動，主旋渦以外的子旋渦及流體噪聲都被檢測，造成多波現象擴檢測元件引線接觸不良、檢測元件松動等，造成信號時大時小。
(3）安裝方面的原因
安裝時儀表的測量管與配管不同心、密封墊凸人管內、引起流體擾動、·產生附加旋渦；
測量管道內液體不滿管、旋渦不能規則分離；
儀表安裝位置與動力源相距過近，管道振動、流場擾動；
安裝管道的上、下游直管段長度不足，阻流件產生擾動，影響渦街的穩定性。
(4）一工藝方面的原因
管內流量不穩定；工況參數變化大，流量變化大。
(5) 流體的原因
流體中有塊狀、團狀或帶狀雜物，沖擊、一纏繞發生體和檢測元件，渦街不能穩定分離；
存在兩相流或多相流，流型多變，渦街信號不穩定；
測量液體流量時，工作壓力低、流速較高、可能產生氣穴現象。
以上這些故障原因有的可通過調整儀表的參數解決；有的需要與客戶密切配合、調整工藝流程、幾改變儀表安裝位置才有可能解決；而有的則是選表問題，例如對于嚴重的多相流、臟污流、脈動流，選用蒸汽流量計是不合適的。
5.蒸汽流量計測量誤差大
測量誤差大的問題，產生的原因也是多方面的。
(1)儀表方面的原因
儀表超過檢定周期，儀表系數 K 發生了變化；
設定的參數（例如測量管內徑 , 標準狀態密度和儀表系數）有誤；
模擬轉換電路的零點漂移或量程調整不對；
供電電源過大地偏離額定值或紋波過大。
以上這幾種原因會直接給儀表帶來測量誤差。應把儀表迅速送檢，及時檢查設定的各種參數，定期校正儀表的零點和量程，保持儀表的完好率。
(2）安裝方面的原因
上、下游直管段長度不夠．
儀表測量管內徑與配管內徑偏差大；
安裝不同心、密封墊凸人管內；
儀表流向裝反；
檢測元件被雜質覆蓋；
檢測靈敏度降低，小流量漏計；
管道泄漏（例如安裝在地下的管道，小的泄漏不被發現），閥門泄漏，旁通閥泄漏造成累積流量（總量）偏小；
存在兩相流、脈動流影響準確計量；
測量管內壁和發生體被腐蝕，發生體表面有沉積物附著，幾何參數發生變化，改變了儀表系數，造成測量誤差。
由上述種種現象分析可知，提高測量精確度是客戶和制造廠的共同心愿，如發現了測量誤差較大，應該及時查找原因，及時對儀表進行校準，減少因計量不準造成的損失。
6.蒸汽流量計測量管道泄漏
經長期的應用，測量管道發生泄漏也屬常見故障，其原因可能有：
(1)管內壓力過高；
(2）管內流體溫度過高或管內流體溫度變化過快過大，容易引起緊固件松動；
(3)密封件失效；
(4)表體或檢測元件被腐蝕；
出現測量管道泄漏，應及時修復，以免釀成其他事故。
7.蒸汽流量計傳感器發止異常的嘯叫聲
(1)流速過高，引起發生體或檢測元件顫動；
(2）管道內發生氣穴現象；
(3）發生體或檢測元件松動；
當這種現象發生時，為避免造成發生體或檢測元件的損壞，*先應調整閥門，把流量減小，流速降低，再進一步查明原因。