超聲波流量計在一聯(lián)合常減壓裝置中的應(yīng)用
加入技術(shù)交流群
圖2 時差式超聲波流量計工作原理
目前一聯(lián)合常減壓裝置共使用了九臺超聲波流量計：
FIC115 測量去電精制常一線油流量；
FI134 測量去電精制常一線油流量；
FI135 測量常壓蒸餾塔底油流量；
FI137 測量常壓一中回塔頂油流量；
FC1209 測量去電脫鹽一路油流量；
FC1209A 測量去電脫鹽二路油流量；
FC1210 測量去電脫鹽三路油流量；
FC1214A 測量減壓蒸餾塔一線油流量；
FC1214B 測量減壓蒸餾塔二線油流量。
本裝置使用的超聲波流量計測量的流體都是液體（原油），且流體相對比較清潔，密度較小，在0.6~0.9粘度也比較小。流量計利用的都是時差式測量原理。其中FIC115經(jīng)常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象是：有時波動比較大，過一段時間自動恢復(fù)正常。FI1209A出現(xiàn)的故障為：測量值很小，長期偏離實際值，且測量值幾乎不變化。
4 超聲波流量計的故障分析判斷及處理
針對超聲波流量計FIC115出現(xiàn)的故障，去現(xiàn)場查看，沒有報警顯示信息，查看聲速設(shè)定值為800，與設(shè)計值一樣，再查看超聲波信號強度為58.6，也正常，檢查信號線與電源線沒有發(fā)現(xiàn)松動現(xiàn)象。平時測量正常，有時出現(xiàn)短時間的大幅度波動，可能是超聲波流量計的核心處理器系統(tǒng)短時間故障，處理不過來，這種可能性比較?。缓苡锌赡苁枪に囋?，管道內(nèi)的原油短時間出現(xiàn)不滿管的現(xiàn)象，導(dǎo)致出現(xiàn)氣液兩相的情況，使得超聲波的傳播速度發(fā)生變化，測量出現(xiàn)大幅度波動；還有可能是管道內(nèi)有固體顆粒、結(jié)垢或管道被腐蝕。仔細察看，發(fā)現(xiàn)換能器安裝在管道的最高處，這樣就很容易出現(xiàn)管道內(nèi)斷流現(xiàn)象，因為只要上游瞬間出現(xiàn)斷流，就必然會導(dǎo)致?lián)Q能器處斷流發(fā)生，如果把換能器安裝在最高處的下端，上游瞬間出現(xiàn)斷流，其換能器處位置相對較低，由于重力作用，不會馬上出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。所以FIC115應(yīng)該是換能器安裝位置太高，只要將其位置移至較低的地方，目前的故障就會解決。
對于FI1209A出現(xiàn)的故障，查看聲速設(shè)定值為900，與設(shè)計值一樣，再查看超聲波信號強度為38.7，與其他幾臺超聲波流量計相比偏低，其他幾臺均在60左右，于是就將耦合劑加到換能器的變送器與襯里之間，加強超聲波信號的接收，提高超聲波的信號強度。由于現(xiàn)場安裝條件的限制，換能器的另一端拆不下來，緊帖著換熱器的保溫壁，于是只加了其中一個換能器的耦合劑，其超聲波強度提高到42.4，還是沒有消除故障。是不是介質(zhì)密度發(fā)生了變化，于是就將原來的介質(zhì)密度設(shè)定值改變，經(jīng)過數(shù)次的改變，發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果還是不正確。檢查現(xiàn)場換能器的安裝情況，沒有松動現(xiàn)象，儀表接線正常。懷疑是超聲波流量計的核心處理器電路板有故障，于是就將超聲波流量計FI1209A的兩根信號線拆下接到旁邊的超聲波流量計FI1209上，其指示值與FI1209幾乎一樣，所以超聲波流量計的電路板是好的。聯(lián)系廠家，說是超聲波信號強度不能低于45，原來就是耦合劑干涸，影響了換能器對超聲波信號的發(fā)射與接收，導(dǎo)致超聲波信號強度不夠，所以測量不能正常進行。
5 結(jié)束語
通過對超聲波流量計原理的進一步了解與現(xiàn)場超聲波流量計故障分析與判斷，得出自己的一些見解，換能器安裝不合理是超聲波流量計不能正常工作的主要原因。安裝換能器需要考慮方式的選擇和位置的確定兩個問題。在安裝方式上，時差式超聲波流量計的換能器主要有W型、V型、Z型與X型四種。根據(jù)不同的管徑和流體特性來選擇安裝方式，通常W型適用于小管徑（25～75mm），V型適用于中管徑（25～250mm），Z型適用于大管徑（250mm以上），X型適用于中管徑（25～250mm）測量精確度要求高的場合?？傊瑸榱颂岣邷y量的準確性和靈敏度，選擇合適的安裝方式，使得測量信號（即差值）與二次儀表相匹配。目前除FI137用了V型安裝（管徑75mm），其余均采用Z型安裝。為了保證儀表的測量準確度，應(yīng)選擇滿足一定條件的場所定位：通常選擇上游10D、下游5D以上直管段；上游30D內(nèi)不能裝泵、閥等擾動設(shè)備。尤其要注意換能器盡量避開有變頻調(diào)速器、電焊機等污染電源的場合。換能器也不要安裝在管道最高處，以保證管道內(nèi)流體滿管。換能器安裝位置應(yīng)該留有適當?shù)目臻g，便于維修或添加耦合劑時的拆裝。在維護方面：定期檢查信號及電源線，定期加耦合劑，保證超聲波信號發(fā)射與接收強度。另外，建議配一便捷式超聲波流量計，便于在由于工藝方面原因引起的故障的判斷與處理。
參考文獻
[1]朱炳興，王森．儀表工習(xí)題集（第二版）[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002，7．
[2]施引萱，王丹君．儀表維修工[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005．(end) 電焊機相關(guān)文章:電焊機原理
評論