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径距取压孔板流量计存在问题及解决办法


文章日期:2017-11-16|阅读数:


摘要:工艺生产装置中化工仪表里流量计有质量流量计、容积式流量计、速度式流量计、差压式流量计、靶式流量计等,而差压式流量计又有孔板式流量计、喷嘴式流量计、文丘里管式流量计、弯管流量计、V锥流量计、皮托管流量计、匀速管流量计、楔形流量计、径距取压孔板流量计等。文章以径距取压孔板流量计为研究对象,通过学习工作原理、结构形式、安装要求,掌握径距取压孔板流量计存在问题及解决办法;工作中遇到化工装置生产过程中出现径距取压孔板流量计一些故障,不断根据现场实际情况分析和解决其存在问题,总结了径距取压孔板流量计存在问题及解决办法及经验。

0、引言:
    化工自动化工装置径距取压孔板流量计运行稳定依赖于仪表系统不间断地进行巡检、维护、检修、改进、消除安全隐患,而提升解决仪表故障的工作质量,是仪表人员掌握更多更广不同类型仪表的必然结果。在生产过程中经常出现仪表故障现象,由于检测与控制过程中出现的故障现象比较复杂,正确判断、及时处理生产过程中仪表故障,不但直接关系到生产的安全与稳定,同时也涉及到产品的质量和消耗,而且也***能反映出仪表维护人员的实际工作能力和业务水平,也是仪表维护人员能否获得工艺操作人员信任,彼此配合密切的关键。现阶段自动化水平的不断提高,对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求,要随时对生产过程中使用的仪表进行维护并能对常见故障及时处理,是仪表维护人员基本的业务技能。本公司中国石化长城能源(宁夏)化工有限公司BDO项目投料试车前及生产运行期间,径距取压孔板流量计存在一些问题,为解决这些问题,仪表人员对出现的仪表问题进行层层分析处理,以保障仪表系统测量准确,工艺指标控制有效。

 1、径距取压孔板流量计:
  径距取压孔板流量计是将标准孔板与多参数的差压变送器配套组成的高量程比差压流量装置,可测气体、蒸汽、液体流量,径距取压孔板流量计公称直径适用范围15mm≤DN≤1200mm,公称压力PN≤10MPa。
1.1、工作原理:
  介质充满管道的流体流经管道的节流装置,在节流附近造成局部收缩,流速增加,其上下游两侧产生静压差,因流量与差压的平方根成正比,故而得出管道的流量值。1.2、标准节流装置:
  所谓标准节流装置,就是有关计算数据都经系统实验而有统一的图表和计算公式。按统一标准规定进行设计、制作和安装的标准节流装置不必经过个别标定的就可使用。

1.3、径距取压:
  上游取压孔中心至孔板前端面的距离为D,下游取压孔中心至孔板前端面的距离为D/2 01.4测t液体、气体、蒸汽取压口位置    测量气体时为使气体内的少量凝结液能顺利地回流管道,而不流人测量管和仪表内部,取压口压在管道上半部;测量液体时,为使液体内析出的少量气体能顺利返回工艺管道,而不流人测量管和仪表内部,取压口***好在与管道水平中心线下成0,45“夹角内;测量蒸汽要保持测量管内有稳定的冷凝液,同时也防止工艺管道底部的固体介质进人测量管路和仪表内,取压口***好在与管道水平中心线上成0045“夹角内。
1.5、节流件的安装:
  节流件应垂直于管道轴线,其偏差允许在士10,与管道夹持环同轴。
1.6、差压信号导压管路的安装:
  导压管的材质应按照被测介质的性质和参数选用耐压、耐腐蚀材料制造。当导压管的长度超过30m时,导压管应分段倾斜,正负导压管应尽量靠近敷设,防止两管子温度不同使信号失真,冬天用电伴热或蒸汽伴热保温,防止过热引起导压管的流体气化。

2、存在问题及解决办法:
2.1、流量控制仪表系统指示值达到***小:

   首先检查现场检测仪表,如果正常,则故障在显示仪表;当现场检测仪表指示也***小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障;当现场检测仪表指示***小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成;若是仪表方面的故障,原因有:孔板差压流量计可能是正压引压导管堵,差压变送器正压室漏等。

2.2、流童控制仪表系统指示值达到***大:
  则检测仪表也常常会指示***大,此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则,一般为工艺操作原因造成;若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作,检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。
2.3、流量控制仪表系统指示值波动较频繁 :
  可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数 PID不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方面原因造成。
2.4、流f仪表显示不准:
  如果检查以上都没有问题,那就是取压点和安装的问题。
2.5、流f仪表任然显示不准:
  差压变送器引压管线堵塞,焊缝处泄露,或表送器显示器、传感器坏。

3、案例分析:
  BDO装置在投料试车期几台流量计显示不准:    现场检查是径距取压的标准孔板及导压管都正常,分析是径距取压有误,为了验证目测准确性翻阅设计FE数据表(管道尺寸、内径、p系数)、管道单线图及标准孔板流量计径距取压允许误差范围,径距是以上游取压口轴线与孔板上游端面间距约为(1D土O.1D)下游取压口轴线与孔板上游端面间距是以p系数决定,当p>0.6( 0.5D士0.01 D),当p簇0.6 ( 0.5D士0.02D)计算出上游端面及下游端面允许距离是否在允许范围内,再现场实际测量出上游取压中心至孔板前端面的间距D的距离,在测出下游取压孔中心至孔板前端面的间距D/2的距离,两组数据进行对比发现孔板流量计径距取压D-D/2取压错误,针对此类事件举一反三查出BDO两套装置共8台孔板流量计(径距取压D-D/2)取压错误,4台仪表带联锁,对8台径距取压孔板流量计取压错误进行查阅设计数据表、单线图及GB / T2624-93分析、计算出D-D/2的距离,对不符合要求径距取压流量计详见BDO运行部仪表孔板径距取压设计和实测数据如表1所示。

    根据现场实际情况对不符合要求的8台流量计径取压(D-D/2取压),上游取压中心至孔板前端面的间距D的距离和下游取压孔中心至孔板前端面的间距D/2的距离,进行割除、打磨、焊接、防腐、酸洗等进行技改,技改施工完成后在进行管道重新吹扫、气密实验以及导压管打压实验,验收合格后投人生产运行,没有任何显示故障。
表1 BDO运行部仪表孔板径距取压设计和实测数据表

 
      径距取压孔板流量计是将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置,可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量,径距取压孔板流量计广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。
径距取压孔板流量计适用范围
1.公称直径: 15 mm ≤DN≤1200mm
2.公称压力:PN≤10MPa
3.工作温度:-50℃≤t≤550℃
4.量程比:1:10,1:15
5.精度:0.5级,1级


产品选型

型号

说 明

XT-LG 节流装置(孔板流量计)
  代号

按其结构特征的两大基本分类

  K

孔板

  P

喷嘴等

 

代号

公称压力(105Pa)

 

2.5

2.5

 

10

10

 

16

16

 

25

25

 

64

64

 

100

100

 

200

200

 

代号

口径(mm)

  15~1200

15~1200mm

 

代号

按其结构形式细分

 

H

标准孔板(环室)

 

Y

标准孔板(法兰)

 

K

标准孔板(钻孔)

 

I

ISA 1932喷嘴

 

L

长径喷嘴

 

W

文丘利喷嘴

 

G

经典文丘利管

 
S

双重孔板

 

Q

圆缺孔板

 

Z

锥形入口孔板

 

R

1/4圆孔板

 

P

偏心孔板

 

N

整体(内藏)孔板

 

X

楔形孔板

 

T

不在上述之列的特殊节流装置

 

代号

介质

 

1

液体

 

2

气体

 

3

蒸汽

 

4

高温液体

 

代号

补偿形式

 

N

不带压力、温度补偿

 

P

带压力补偿输出

 

T

带温度补偿输出

 

Q

带压力、温度补偿输出

 

代号

变送器差压量程范围

 

0

微差压量程

 

1

低差压量程

 

2

中差压量程

 

3

高差压量程

 

代号

是否带现场显示

 

W

节流装置传感器

 

X

智能节流装置(流量计)


 

4、结束语:
  通过学习化工生产装置径距取压流量计,从其分类、工作原理结构、存在问题处理由浅到深,不仅可以学好,而且更有趣的将学习在工作中实践,把书本的理论知识到实际生产中应用,使得对此类仪表知识更加扎实掌握,在今后的工作里将更加用心地用此类方法举一反三的学习孔板流量计,比如DN 150蒸汽管道计量仪表,前面有弯管,后面有拐角,不能满足前后直管段的要求,选型选哪种表较好?等等。致谢    一起参加BDO装置项目安装的施工单位工作人员、监理单位工作人员、中石化长城能化(宁夏)化工有限公司、工艺及仪表同事,感谢一直默默无闻为我付出的亲人、爱人。


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