引起孔板蒸汽流量計計量數據異常因素分析
在工業蒸汽流量計量工作中,我們有時會對孔板蒸汽流量計的計量準確性沒有信心,這里很重要的原因并不是孔板蒸汽流量計本身造成的,而是很多工作失誤導致了流量計偏離正常工作狀態,引起流量計量數據異常。本文敘述的孔板蒸汽流量計,主要由標準孔板、壓力變送器、差壓變送器、溫度傳感器、流量計算器及閥門、管道等附件成套組成。其中每個環節都正常工作,才能實現孔板蒸汽流量計的準確計量。在大量的蒸汽流量計量實踐中,安裝及施工不規范、維護不到位等引發大量的另類故障,而要找出故障并整改往往不是一件容易的事。
某單位安裝的孔板蒸汽流量計顯示的蒸汽能耗數據一直很大,節能措施無明顯效果。實地考察發現大樓空調系統采用溴化鋰吸收式制冷機組,額定蒸汽耗量3000kg/h。系統投運一段時間后數據顯示機組的汽耗經常超負荷至3500kg /h,操控蒸汽分配臺閥門開度,蒸汽瞬時流量變化反應遲鈍。制冷機組生產廠商認為與實際負荷相比流量計顯示的蒸汽流量值偏大,并且機子也沒有超負荷至3500kg/h的制冷能力。二次儀表經多次檢測工作狀態正常,配套的引壓管線及各儀表閥門經檢查均無異常,經反復討論認為可能的原因是孔板的結構有異常引起的。逐漸降低蒸汽負荷,緩慢關閉蒸汽關口閥門,等到管內無壓力及冷卻后,打開蒸汽管道卸下孔板,孔板經檢查無異常,但發現安裝孔板前側管道內有磚塊,清除磚塊后重新安裝孔板并投運后,蒸汽流量變化與實際負荷變化相適應,人為故障排除,差錯消除。值得一提的是卸下孔板后,管道中的異物不一定就貼近孔板前側很容易被發現,可能在孔板前面管道一段距離,可借用手電光向管道內觀察,確保管道中的異物被完全清除。常見的異物除磚塊外,如混泥土塊、鋼鐵殘片、電焊條等。分析管道內異物產生的原因,可能是現場管道施工時拖動鋼管無意中帶入,或是管理及施工人員疏忽等引起。但無論原因如何,加強現場施工管理,管道清掃干凈是非常必要的。
孔板的蒸汽流量差壓經引壓導管應該接入差壓變送器,但在處理計量糾紛中曾發現將壓力補償引壓導管接到差壓變送器的情況,成套蒸汽流量儀表就產生了人為故障。又由于差壓引壓導管與補償壓力引壓導管一般采取集中保溫措施,外觀也無差別,使得平時難以發現這種明顯錯誤。當由此產生計量糾紛時,如何處理補償問題就相當棘手。因此,建議在施工時將不同作用的引壓導管作適當標記,并應有計量儀表專業人員現場指導。在對引壓導管進行保溫伴熱防凍時,目前普遍采用伴熱管加疏水器的方法進行蒸汽伴熱,簡便易行,但保溫溫度及受熱均勻性難以有效控制。隨著使用時間的推移,一旦疏水器工作不正常或是伴熱保溫密封性不良,可能導致引壓導管內的冷凝液汽化或是結冰,造成較大的附加壓差,*后導致成套孔板蒸汽流量計顯著差錯。因此,要經常檢查疏水器、伴熱管等工作狀態是否正常。對于南方地區,平時氣溫較高,有些引壓導管就沒有安裝伴熱裝置,一旦遭遇意外強寒潮,引壓管內冷凝水結冰,往往導致大量的壓力變送器感壓膜片受損,成批的故障就產生了。對此,有條件的可采用功率電伴熱帶進行伴熱保溫,電伴熱具有溫度可控且準確度高、使用壽命長、可長距離伴熱、維護方便等優點,值得推廣應用。但要注意絕緣電阻及用電安全,特別在防爆危險區域使用伴熱帶要充分注意安全生產要求。當然,也可以采用在引壓導管中注入防凍液防凍,具有明顯的節能特點,但實際操作時及使用中存在著一些問題,如防凍液的不斷流失與加注困難。引壓導管密封墊圈的使用要符合要求,有些安裝人員在施工現場臨時用剪刀隨便剪就,內孔用剪刀或螺絲刀一戳而成,孔徑大小不一又不規則。在高溫高壓工況及機械壓力作用下,隨著使用時間的推移,有些墊圈的內孔就更小了,當蒸汽壓力波動時,差壓變送器的兩根引壓導管的壓力變化不一致,引起輸送的差壓信號失真,導致瞬時流量時大時小,還難以發現故障原因,以為是實際流量使然。對于這種密封墊圈,施工單位應配置專用墊圈沖頭加工而成或購成品使用。至于孔板前的直管段、管道安裝同軸度、引壓導管內徑要求等可參照相關流量測量節流裝置設計安裝和使用手冊,避免發生各類人為故障。成套差壓式蒸汽流量計投運時要有正確的步驟,不得隨意進行。*好的儀表,要是在投運過程中出了差錯,是難以保證計量準確度的。*先要沖洗儀表導管,具體步驟是關閉差壓變送器的正、負壓閥門,打開平衡閥,開啟排污閥,緩慢打開一次閥,沖洗導管,再關閉排污閥。待導管逐漸冷卻,這過程要花較長的時間,引壓導管中將充滿冷凝水,再進入差壓儀表的投運程序。將儀表平衡閥置于開啟位置,漸漸開啟儀表正壓閥,松開儀表的正、負壓測量室的排污螺釘,排凈引壓管內氣泡直至流出冷凝水后,擰緊排污螺釘,然后檢查各部分是否有滲漏現象,并檢查儀表零點是否正常。關閉平衡閥,逐漸打開負壓閥,觀察儀表是否有指示。同樣運行過程中的零位檢查及維護時的排污沖洗都要正確實施,避免差壓變送器承受過大的單向靜壓而產生故障。
加強對孔板蒸汽流量計現場施工監督管理,加大施工人員的技術培訓力度,提高有關人員的業務水平,促使現場安裝施工按規范進行。同時,請有關專家及技術人員現場指導安裝與調試工作,使用者及維修人員可提前介入到安裝與調試工作中去,這些措施都有助于及時發現工作差錯及潛在的生產隱患,有效避免另類故障的產生,也就避免了孔板流量計長期處于失準狀態,如此,可消除不必要的計量糾紛,并可節省大量的人力與物力,這對于當前的節能降耗工作及和諧社會建設都具有重要意義。