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    流量檢測儀表故障診斷及處理建議(一)

    吳國良


           以各種現場儀表設備和控制系統出現的故障為案例,運用儀表工作原理、自動控制原理、工藝過程知識等,分析故障產生的原因、處理辦法以及預防措施。常用的平衡式、錐形、孔板、噴嘴、文丘里、均速管、鍥式、彎管、機翼等流量測量儀表,均是利用測量元件上的差壓與流量的關系實現流量的測量,因此了解差壓測量中發生的各種故障現象十分重要。本文重點以圖1所示的孔板和差壓變送器測量流量為例,探討流量測量中常見的故障,并給出了相應的解決方案。

    圖一.png

    一、測量流量時出現的故障現象及解決辦法

    1、1 測量指示值偏高或偏低現象引起流量指示偏高或偏低的原因很多,可能是工藝的問題,也可能是儀表測量系統的問題等,通過以下方法可以查找故障產生的原因。

    1、1、1 工藝操作是否有變化

           首先了解工藝介質的實際流量,有時候工藝狀況發生變化,導致流量增大或減小,而工藝操作人員未查覺。例如可以觀察與孔板安裝在同一管道上的控制閥的開度是否增加或減小來判別,如果閥門開度比原來增大(或減?。?,則有可能實際流量會增大(或減?。?,從而使儀表指示升高(或降低)。

    1、1、2 檢查工況條件是否偏離設計條件

    對于過熱蒸汽、煤氣以及其他氣體介質的流量測量,則需要了解工藝介質實際工況條件,包括介質組分變化引起的密度變化和溫度、壓力變化是否與設計條件發生了差異。在氣體的流量測量中,儀表刻度顯示標準條件下的體積流量,而儀表規格書中列出的是設計條件下的介質密度、壓力和溫度,并折算到標準條件下進行顯示。但是,實際工況條件下,工藝介質的密度、溫度、壓力與設計條件存在偏差,因此造成測量流量時出現指示值偏高或偏低現象。

    1)儀表流量顯示偏低或偏高。根據伯努利孔板流量測量公式:

    公式一.png

           式中:qV———氣體的體積流量;Δp———工況條件下的差壓;ρ———工況條件下氣體的密度;α———流量系數,可視為基本不變。

    由式(1)可見,在介質密度不變的情況下,體積流量與孔板的差壓平方根值成正比。因此儀表顯示的是孔板上的差壓值,間接可得到氣體的體積流量值。

    a)當工藝介質發生以下3種變化時:介質組分發生變化使密度變??;工況壓力下降,氣體的體積膨脹,密度變??;工況溫度上升,氣體的體積膨脹,密度值變小。這時,即使流過孔板的體積流量保持不變,但Δp 也會隨密度的減小而減小,從而造成流量測量指示值偏低。

    b)如果介質組分發生變化使密度變大;工況壓力上升時,氣體的體積壓縮,氣體介質的密度值變大;工況溫度下降,氣體的體積減小,氣體介質的密度值增大。這時,即使流過孔板的體積流量保持不變,但Δp 也會隨密度的增大而增大,從而造成流量測量指示值偏高。

    2)解決方法。一般情況下氣體介質的組分(與密度相關)不會發生變化,但當工況壓力和溫度變化時,會引起介質密度變化,從而引起流量指示偏差。該偏差可以在DCS中通過氣體介質的溫度和壓力補償公式來校正,稱為“溫壓補償”。

    a)根據密閉容器理想氣體定律,介質密度與壓力、溫度的關系如式(2)所示:

    (2)所示.png

           式中:Δp0———設計條件下的差壓。將Δp 乘以溫壓補償系數β,修正后即可得到

    體積流量,其中β =Tp0/T0p = (p0/T0)(t +273.15)/(p +101.61)。這里的蒸汽專指過熱蒸汽,由于其物理性質可視作理想氣體,因此選用該補償方法。如果是飽和蒸汽,由于飽和蒸汽的溫度、壓力是有對應關系的,因此只需對壓力或溫度中的某一個參數進行補償即可,通常是將飽和蒸汽的密度與飽和蒸汽壓力代入關系式即可。

    1、1、3 檢查導壓管是否存在堵塞情況

             下述情況對氣體、蒸汽、液體介質的測量均會產生同樣的現象。

    1)一次閥未打開、導壓管內堵塞、變送器正壓室入口過濾網堵塞等,使正壓側導壓管不通:

    a)如果工藝介質壓力下降,由于正壓側導壓管不通,不能傳遞壓力變化,因此變送器的正壓室壓力將保持不變,但變送器的負壓室壓力卻隨介質壓力的降低而減小,導致差壓增大,從而流量指示值出現偏高現象。

    b)如果工藝介質壓力上升,因為正壓側導壓管不通,變送器的正壓室壓力將保持不變,而變送器的負壓室壓力隨介質壓力的上升而增大,導致差壓減小,從而流量指示值出現偏低現象。

    2)當負壓側導壓管因各種原因不通時,如果工藝介質壓力發生變化時,儀表顯示也會發生偏高或偏低的現象。

    3)解決方法。打開排污閥吹掃,吹通導壓管;或用水壓泵壓通;或拆洗變送器入口過濾網等方法,均會減少測量指示值偏高或偏低的現象。如導壓管堵塞嚴重,無法疏通,只能更換導壓管了。

    1、1、4 檢查導壓管是否存在泄漏情況

           負壓側導壓管、變送器連接接頭、變送器負壓室等泄漏以及排污閥內漏,將會造成負壓側導壓管壓力傳遞損失,變送器負壓室壓力降低,導致差壓值增大,從而使差壓變送器的輸出信號增大,指示值偏高。同樣道理,如果正壓側導壓管、變送器連接接頭、變送器正壓室等泄漏以及排污閥內漏,將會造成差壓值減小,從而差壓變送器的輸出信號減小,指示值偏低。

    首先須找出泄漏點,將泄漏問題處理完畢,即可使正、負壓側導壓管的壓力恢復到正常值。

    1、1、5 檢查變送器正負壓室和導壓管內是否有積液

           測量可能冷凝的氣體或導壓管采取強制汽化的液體介質流量時,例如液化石油氣、液態乙烯、液態丙烯等,差壓變送器的正(負)壓室或導壓管內可能存有冷凝液,這些冷凝液會產生一段液柱壓力,積液越多,液柱壓力越大。正負壓側積液高度不同,將產生液柱差,該液柱差壓力作用于差壓變送器的測量室內,從而產生附加差壓,使變送器的輸出信號增加或減小,進而使流量測量儀表的指示值偏高或偏低。解決方法包括:排放導壓管內和差壓變送器測量室內的積液;對于采用強制汽化的導壓管要檢查蒸汽伴熱效果是否良好,并加以改進。

    1、1、6 檢查正(負)導壓管內隔離液是否充滿

           在測量蒸汽流量或原油等黏稠液體介質時,2根導壓管內需要積蒸汽冷凝液,或在導壓管內灌隔離液。如果隔離液沒有灌滿,2根導壓管內的蒸汽冷凝液或隔離液會出現高度不一致,從而在差壓變送器上產生1個附加差壓,致使流量指示值偏高或偏低。要解決該問題,首先檢查導壓管或排污閥是否有泄漏現象。對于蒸汽來說,可能蒸汽冷凝不夠,冷凝液沒有充滿導壓管;或隔離液沒有灌滿導壓管。此時可以等一段時間,讓蒸汽冷凝液自己積滿導壓管,或導壓管內重新灌滿隔離液,以確保正(負)導壓管內的液柱高度相同。灌隔離液時,必須確保正、負導壓管內隔離液均能充滿,而且不能積有氣泡。

    1、1、7 檢查氣動差壓變送器的氣源壓力是否正常和信號管線是否泄漏

           對于氣動差壓變送器,如果氣源壓力設定值超過或低于正常值0.14MPa太多時,即使輸入的差壓信號不變,也會引起輸出信號增加或減小,使指示值偏高或偏低。另外,輸出氣信號管線的接頭如有泄漏,也會造成流量信號偏低。要解決該問題,須重新調節氣動差壓變送器的氣源壓力為0.14MPa,并用肥皂水涂于差壓變送器輸出信號管線的各個連接接頭處;如有泄漏,須擰緊連接接頭或更換信號管線。

    1、1、8 檢查差壓變送器的零點是否偏高或偏低差壓變送器的零點偏高或偏低會使儀表指示值偏高或偏低;變送器免拆調零方法有兩種:帶壓力調零和不帶壓力調零,如圖1所示。

    1)帶壓力調零。不用關閉正、負壓側一次閥門No.1和No.2,只關閉三閥組的正進表閥No.3,或負進表閥No.4,然后打開No.5閥,使正、負壓室連通,保證正、負壓室的壓力相等,并等于系統壓力,此時變送器的差壓為零,進而可以調節變送器的零點,使其輸出為零。由于正壓室進表閥No.3關閉,因此導壓管內積的冷凝液或隔離液不會被孔板差壓驅動進入工藝管道內,即冷凝液或隔離液不會被沖走。

    2)不帶壓變送器調零。先將正、負壓側進表閥No.3和No.4同時關閉,與工藝過程切斷聯系;然后打開No.5閥,使正、負壓室連通,保證正、負壓室的壓力相等;再打開正、負壓室的排氣堵頭(對于氣體介質)或排液堵頭(對于液體介質),泄放正、負壓室內的介質壓力,此時正、負壓室的壓力均為零,差壓自然為零,進而可以對變送器調零。

    如原來系統里有冷凝液或隔離液,則調零后需要重新灌液體。

    1、1、9 檢查差壓變送器的量程

           檢查差壓變送器的實際量程是否與設計量程相同,假定差壓變送器的實際量程小于設計量程,此時儀表指示將會偏高。例如,1臺差壓變送器的設計差壓量程是0~2.5kPa,對應流量是0~100t/h,假如某個工藝流量在孔板上產生的差壓是1kPa,即差壓百分比是1/2.5=40%,假設開平方功能在DCS中,則變送器輸出信號為(20-4)mA×40%+4mA=10.4mA,因為體積流量與差壓的平方根成正比關系,即:

    關系即:.png

           同樣道理,如果差壓變送器的實際量程比設計量程大,則流量指示值將會偏低。

    1、1、10 檢查DCS中的開平方功能檢查流量測量值是否在DCS中設置了開平方

    功能,上例中的差壓百分比為1/2.5=40%,如不經開平方而直接顯示流量,則為(0~100)×40%=40t/h,比經過開平方的流量(0~100)×63.2%=63.2t/h明顯減小了許多。

    1、1、11 檢查DCS中的流量顯示刻度檢查DCS中的流量顯示刻度范圍是否與現場差壓變送器量程對應的流量范圍一致。

    1、1、12 檢查DCS的模擬輸入(AI)卡DCS的模擬輸入(AI)卡如果故障,將導致流量指示值偏移。通過在變送器輸出回路中串入1只精度為0.2級的電流表,用于測量變送器輸出電流值,如果經過換算,該電流值對應的流量與DCS顯示流量值不一致,則說明DCS顯示有問題,應調換AI卡。

    1、1、13 檢查流量測量回路是否漏電檢查流量測量回路是否漏電,包括變送器

    線端子間或2根導線間的絕緣是否良好等。如有漏電現象,將使DCS上的流量指示值出現偏差。

    1)測量回路由DCS的AI卡供電,如回路中存在漏電電阻R漏,產生漏電流I漏,則DCS中的AI卡輸入電流I總=I漏+I變送器,由于增加了I漏,因此在DCS中的流量指示值升高了。DCS中AI卡供電的差壓變送器流量測量回路如圖2所示。

    圖二.png

    2)如果變送器由220V交流供電,DCS的AI卡只是接收電流信號,那R漏會分流掉變送器發出的一部分電流,即IAI卡輸入=I變送器-I漏。由于AI卡收到的電流減少了,因此流量顯示值會偏低。差壓變送器由220V交流供電的流量測量回路如圖3所示。

    圖三.png

           在差壓變送器的輸入回路中串入1只精度為0.2級的電流表,用于測量差壓變送器的輸出電流值,再用該電流表測量AI卡輸入端電流,如果2個電流值不相等,則說明存在漏電現象。針對需要檢查漏電的部位,可以檢查接線端子是否有受潮或臟物,必要時從端子上拆下導線,測量2根導線間的絕緣和對地絕緣是否正常。

    1、2 流量指示值呆滯

    1、2、1 檢查導壓管是否堵塞

           首先檢查圖1中差壓變送器正、負壓側2根導壓管是否同時堵塞不通,可能造成堵塞的原因有:

    1)2臺一次閥No.1和No.2或2臺進表閥No.3和No.4均未打開或堵塞。

    2)正、負壓室的2個入口處過濾網出現堵塞。

    3)2根導壓管內的介質或隔離液,因保溫失效出現結凍,此時2根導壓管不能同時傳遞壓力,使差壓變送器的輸入差壓始終不會變化,所以流量指示也不會變化,出現流量指示值呆滯現象。檢查并打開2臺一次閥或2臺進表閥,清除堵塞物,或檢查保溫蒸汽是否正常,保溫效果是否良好,即可解決該現象。

    1、2、2 檢查氣源壓力是否設定太低

           氣動差壓變送器的氣源壓力正常值為0.14MPa,如果氣源壓力低于0.14MPa太多時,不僅造成指示值偏低,而且將使氣動差壓變送器不能正常工作。為了解決該現象,首先檢查氣源壓力設定器是否堵塞,再排污,重新設定氣源輸出壓力到正常值即可。

    1、2、3 檢查輸出信號管線是否泄漏

           氣動差壓變送器的輸出信號管線泄漏嚴重時,不僅會損失一部分信號,使流量指示值偏低;而且當流量信號稍有變化時,由于氣信號泄漏損失大,在接受信號的二次儀表處幾乎沒有信號變化,從而造成流量信號指示值呆滯。解決方法:用肥皂水涂于差壓變送器輸出信號管線的各個連接接頭處,檢查泄漏點,并擰緊出現松動的接頭。

    1、2、4 檢查氣動二次儀表

           檢查氣動差壓變送器或接受信號的二次儀表本身是否有故障,儀表故障將造成輸出信號不能及時反映孔板差壓值的變化。解決方法:檢查氣動差壓變送器內的氣動部件,例如氣動放大器、噴嘴擋板等部件的動作是否正常;恒節流孔是否有堵塞,擦洗噴嘴擋板上的污物等,必要時更換整臺差壓變送器。另外用標準信號源作為二次儀表的輸入信號,檢查儀表顯示是否正常。

    1、2、5 檢查電動差壓變送器的工作電壓

           智能變送器的最低工作電壓是13V,通過DCS的AI卡為變送器供電,如果卡板有故障使輸出電壓過低;信號電纜過長或過細,線路電阻大,接線端子接觸不良,回路電壓降太大等原因,將造成智能變送器的工作電壓低于最低工作電壓,致使變送器工作不正常,造成輸出信號呆滯。解決方法:檢查DCS的AI卡的輸出電壓是否正常,必要時進行調換;如果變送器距離太遠,信號電纜電阻太大,則可調換較粗的電纜;若接線端子接觸不良,應除銹后再擰緊。

    1、2、6 檢查DCS中輸入信號狀態

           有時為了檢修變送器測量回路的故障,或因DCS回路調試的需要,一般會在DCS中將該回路的測量信號PV 設置為手動狀態,并根據需要改變其值,但檢修結束后卻忘記將其恢復自動狀態,從而造成測量信號呆滯,不會變化。解決方法:DCS中的測量信號PV 狀態設置為手動狀態時,其顏色會呈現深藍色,較容易發覺,及時將其恢復到自動狀態即可。

    1、3 流量指示值波動較大

    1、3、1 檢查工藝實際流量狀態

    1)首先檢查工藝的實際流量是否存在波動,導致了流量指示值出現波動。同時應注意如下工藝介質的變化情況:

    a)測量蒸汽介質流量時,如果蒸汽質量不好,蒸汽中帶有水,由于水的密度比蒸汽大得多,當水滴通過孔板時產生較大的差壓,形成正向差壓脈沖。當蒸汽中夾帶的水間斷地通過孔板,就會不斷地產生正向差壓脈沖,引起流量指示波動。

    b)測量液體介質時,若液體中夾帶很多氣泡,由于氣體的密度比液體小得多,當氣體通過孔板時,會產生較小的差壓,形成負向差壓脈沖。液體中夾帶的氣泡間斷地通過孔板,就會不斷產生負向差壓脈沖,引起流量指示波動。

    2)針對因工藝介質原因引起的測量波動,應對的改善方法如下:

    a)圖1中,關小一次閥No.1和No.2的開度,或關小進表閥No.3和No.4的開度,增加壓力傳遞的阻力,使孔板處波動很大的差壓信號傳遞到差壓變送器中,波動已有很大的衰減,從而使流量指示的波動減小。

    b)對于智能變送器,可以在變送器組態時加入一定量的阻尼系數,使變送器輸出信號波動較??;或者在DCS中的模擬輸入功能塊中,對PV 值加入一定數值的濾波系數,使在DCS上的流量指示波動減小。

    c)對于氣動變送器,可以在氣動輸出信號管線中串入1臺較大的氣容罐。由于氣容罐的容積大,充氣需要時間,壓力變化較慢,因此在變送器輸出氣信號波動時,氣容罐的緩沖作用可使氣信號波動減小很多,從而使流量指示的波動減小。

    1、3、2 檢查工藝介質的壓力或溫度波動情況

    工藝介質壓力和溫度變化時,根據式(1),介質的密度也會發生變化。針對工藝介質的壓力或溫度波動情況,解決的方法包括:

    1)當用孔板-差壓變送器測量氣體和蒸汽的流量時,應進行溫度和壓力補償,這樣可以減小因工藝介質壓力和溫度變化對流量測量的影響。

    2)若用于補償的壓力測量信號或溫度測量信號本身因故障原因造成波動,此時即使流量信號本身沒有波動,但經溫度壓力補償運算后也會造成流量顯示波動。因此,需要及時檢查和處理補償用溫度和壓力測量系統的故障。

    1、3、3 檢查差壓變送器工作狀態

           檢查差壓變送器是否受到機械震動的影響,而導致變送器輸出出現波動。解決方法:重新緊變送器,或加裝避震器,或改變安裝位置。

    1、3、4 檢查差壓變送器導壓管和變送器本體的蒸汽伴熱溫度

           檢查差壓變送器的2根導壓管和變送器本體的蒸汽伴熱溫度是否太高。如果導壓管和變送器內有蒸汽冷凝液,或隔離液,或介質本身,若蒸汽伴熱溫度太高,將使其內部液體沸騰,沸騰的液柱導致差壓波動,作用在差壓變送器上,從而引起流量指示波動。解決方法:關小保溫蒸汽閥門,減小保溫熱量,使導壓管內的液體不沸騰。

    1、3、5 檢查導壓管或介質等是否夾帶氣泡

           檢查在測量液體介質或蒸汽時,導壓管或變送器正、負壓室內的介質,或冷凝液或隔離液是否夾帶有氣泡,從而引起差壓震蕩波動。這有可能是導壓管灌隔離液時,沒有抽真空;或導壓管伴熱溫度太高,介質氣化產生氣泡。這些氣泡集聚在導壓管或變送器正、負壓室內的頂部,氣泡本身有壓縮彈性,當工藝流量稍有波動,差壓跟著波動時,或工藝管道壓力發生波動時,作用在氣泡上,使氣泡發生彈跳振動。由于彈跳振動會持續一段時間,使作用在變送器上的差壓不穩定,從而造成了流量指示的波動。如果該流量回路處于自動控制狀態,因流量測量值波動,引起調節器控制輸出信號變動,將會引起流量控制閥開度變化,反過來又促使流量波動。如此反復作用,使振蕩不止,嚴重影響了工藝操作。

    解決方法:通過打開導壓管頂部的排氣堵頭,排放出氣泡,直到放出液體為止。另外打開變送器正、負壓室兩側的排氣堵頭,排放出積在變送器正、負壓室上部的氣泡,直到放出液體為止,均可解決上述問題。需要注意的是,如果導壓管內灌裝的隔離液排放量太多時,會引起正、負導壓管內液柱差,從而產生附加液柱差壓,造成測量誤差,此時需要補充隔離液。

    1、3、6 檢查差壓變送器或二次顯示儀表狀態

           檢查差壓變送器或二次顯示儀表本身是否有故障造成指示波動。給差壓變送器輸入1個恒定差壓值,給二次顯示儀表,或DCS的AI卡輸入1個固定不變的模擬信號值,觀察差壓變送器的輸出信號和二次顯示儀表的顯示值是否波動,以確定儀表本身是否有故障。

    1、4 測量高溫蒸汽時流量指示異常

           孔板-差壓變送器測量高溫蒸汽流量時,開表后發現差壓變送器突然沒有指示,或指示到最大或最小值。

    1、4、1 原因分析和措施

           如導壓管內事先沒有灌好冷凝液,則高溫蒸汽就會直接通入差壓變送器的正、負壓室,與變送器測量膜盒的不銹鋼膜片接觸。當高溫蒸汽的溫度很高時,模盒內的硅油發熱氣化、膨脹,有可能造成不銹鋼模片向外鼓出來。如果模片鼓得嚴重,使不銹鋼膜片失去彈性,將不能恢復原狀,從而造成沒有指示,或指示到最大、最小狀態,該狀態取決于損壞側的膜盒變形情況。

    1、4、2 解決方法

    1)用孔板-差壓變送器測量高溫蒸汽流量時,開表之前一定要先將導壓管內積滿冷凝液。導壓管內積冷凝液的方法:先將圖1中變送器的2臺進表閥No.3和No.4關閉,平衡閥No.5打開,使儀表與導壓管切斷連接。然后打開2臺一次閥No.1和No.2,讓高溫蒸汽進入導壓管,此時不要開保溫蒸汽,讓介質蒸汽盡快冷凝,當冷凝液積滿導壓管后即可開表。為防止開表時冷凝液被沖掉,要注意三閥組的3臺閥門的開關次序:先打開任意1臺進表閥,然后再關閉平衡閥,最后打開另1臺進表閥。這樣,任何時候三閥組總有1臺閥是關閉的,在開閥過程中,若出現三閥組的3臺閥門同時打開的狀態,則導壓管內的冷凝液就會在孔板差壓的驅動下,通過三閥組流入到工藝管線中。

    2)如果要急于開表,等不及冷凝液積滿導壓管,則可以人工灌隔離液,例如,加入5%~10%乙二醇的水作為隔離液,這樣在-20℃時,水不會結冰。


    二、純水罐進出流量不一致的現象

    2.1 故障現象

           某純水罐在開車初期只供給鍋爐用純水,用量約30t/h,但進水流量表指示與出水流量不一致,有時進水流量只有6.7t/h,罐的進、出口水流量相差很大。

    2.2 現象分析

           在純水罐液位控制穩定時,液位調節閥保持一定開度,使罐的進、出口水流量大小基本相等,達到平衡。當純水罐的負荷變化時,打破了進、出罐的流量平衡,引起液位在一定范圍內波動,從而使液位調節閥的開度發生變化,進罐的流量也相應發生變化,因此在某一時刻,或某一段較短的時間里,罐的進、出口水流量不一致。當罐的負荷穩定時,由于液位的自動調節,使罐的進水流量與出水流量達到相等時,液位就保持穩定。因此,罐的進水流量儀表的指示值在某一段短時間內可能會大于或小于出水流量,但在較長的時間區間,則進水流量的累計值應該與出水流量的累計值基本相同。所以,上述現象不屬儀表故障,是罐對進、出物料起緩沖作用的結果,屬于自動控制過程中的暫時現象。


    三、鍋爐燃燒控制系統低負荷運行時的異?,F象

    3、1 故障現象

           鍋爐助燃空氣量的大小由鍋爐實際燃燒油的流量決定。鍋爐開工初期低負荷運行時,產汽量僅30t/h,需要燃料重油約2.2t/h,但助燃空氣風門檔板調節閥卻已全開了,煙道氣氧體積分數也偏高。經查,有關儀表和執行機構等均無異常。鍋爐燃燒控制系統流程如圖4所示。

    圖四.png

    3、2 現象分析

           圖5中,助燃空氣流量調節器的外給定值為空燃比設定器的輸出信號Io,一般在鍋爐正常運轉時,總燃料量I1是一定的,如果空燃比設定器的系數n 設定得太大,就會造成Io較大,使調節器輸出量增大,風門檔板的開度也增大,從而空氣流量也增大。上述風門檔板處于全開位置的原因,是將n設定得太大造成的。

    3、3 處理方法

           將n 減小,例如從原來的2.75減小到2.0以下,使Io降低,風門檔板就會隨之關小,則煙道氣中氧體積分數降到正常值之內。從提高鍋爐的熱效率角度出發,鍋爐穩定運行時,煙道氣中氧體積分數最好保持在2%~3%。


    四、精餾塔再沸器加熱蒸汽流量無指示現象

    4、1 故障現象

           操作人員反映某丙烷塔再沸器的加熱蒸汽流量表無指示,通過調節器硬手操使控制閥開度增加后,流量指示短暫增大后又下降了,最后控制閥全開時蒸汽流量仍無指示,該現象影響到塔的操作溫度。精餾塔再沸器流程如圖5所示。

    圖五.png

    4、2 現象分折

           檢查儀表和控制閥設備狀態正常,發現工藝設備方面有2種情況會造成上述現象發生。

    4、2、1 再沸器的蒸汽疏水器堵塞

           低壓飽和蒸汽與塔底部液體介質在再沸器內進行熱交換,液體介質受熱蒸發,而低壓飽和蒸汽被冷凝成水,通過疏水器排放出去。要使低壓飽和蒸汽不斷流入再沸器,必須使蒸汽冷凝液不斷地通過疏水器排放掉,這樣蒸汽流量表才能指示正常。當工藝疏水器發生故障時,冷凝液無法正常排放,冷凝液在再沸器內越積越多,圖6中再沸器內蒸汽與液體介質熱交換的面積相對越來越少,勢必導致蒸汽冷凝速度減慢,進入再沸器的蒸汽流量也逐漸減少,并引起再沸器內蒸汽背壓慢慢升高,調節閥前后的差壓漸漸減小。在同樣的閥門開度下,通過閥門的蒸汽流量也逐漸減小。因此,反映在流量表上的指示值逐漸下降,直到冷凝液積滿再沸器,蒸汽無法進入再沸器時,則蒸汽流量指示值為零。同時,由于熱交換面積減小,使塔底部液體介質蒸發速度減慢,導致塔溫度下降,影響正常操作。此時,如果增加控制閥開度,使控制閥后蒸汽壓力上升一點,蒸汽流量會暫時增大一些,反映在流量表上則短暫增大;但過一會兒,由于冷凝液排放不出去,隨著再沸器內蒸汽壓力升高,流量值會再度下降。最后,再沸器內蒸汽壓力與控制閥前壓力平衡時,即使閥門開到最大,也無蒸汽流量通過,造成流量表無指示現象。

    4、2、2 塔底工藝管線堵塞

            如儀表和疏水器均正常,應考慮再沸器與塔底連接的液相工藝管線是否發生堵塞。如發生堵塞,塔底的液相介質不能流入再沸器,蒸汽因無換熱對象而不能冷凝成水,疏水器無冷凝水可放,因此蒸汽不能通過疏水器,造成不流通,這也是造成蒸汽流量表無指示的原因之一。

    4.3 處理方法

           為了判斷造成上述故障的原因,可以先打開疏水器前面的排放閥門,如果放出來的是冷凝水,則說明再沸器內積了許多水,故障是由疏水器堵塞所造成;只要打開疏水器旁路閥,讓冷凝液排放出去,蒸汽流量指示就會恢復正常。如果疏水器前排放閥放出來的是蒸汽或稍夾帶些水,則說明再沸器內熱交換效果不好,冷凝水很少,可能是有關工藝管線堵塞,也可能是再沸器熱交換效率不高引起的。這時,需要增大疏水器的旁路閥門開度,使蒸汽大量通過,蒸汽流量表才會有指示,同時應檢查工藝配管或再沸器方面的問題。



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