源自流體方面引起電磁流量計(jì)故障

故障分析和案例（2）

                二、流體類

源自流體方面引起電磁流量計(jì)故障主要有以下幾種。

1．液體中含有氣體

液體中含有溶解氣體不會(huì)影響流量測(cè)量，游離氣體（即氣泡）則會(huì)影響測(cè)量并可能引起故障。液體中游離氣體有三方面來(lái)源：①管道內(nèi)空氣未排凈；②從管系外吸入；③溶解氣體轉(zhuǎn)化。前二者上一小節(jié)已有所述，后者因管內(nèi)液體溫度壓力變化等所致。

   在流程工業(yè)中管道液體壓力/溫度常會(huì)變動(dòng)，當(dāng)液體壓力降低或溫度升高，溶解氣體便轉(zhuǎn)化成游離氣泡，例如低于室溫的液體，靜止在管道中滯帶一段時(shí)期（如停車），所溶解空氣有可能轉(zhuǎn)化成氣泡；高于室溫液體靜止在兩端密閉的管道中逐漸冷卻收縮，形成局部真空，溶解空氣或氣化蒸汽形成氣泡。這樣形成的氣泡在流程重新開車初始階段往往會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象，運(yùn)行一段時(shí)間即趨正常。控制閥開度很小時(shí)，易揮發(fā)液體有時(shí)會(huì)氣化，形成氣泡。

2．液體中含有固相

液體中含有粉狀、顆粒、或纖維等固體，可能產(chǎn)生故障有：①漿液噪聲；②電極表面污染；③導(dǎo)電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里；④襯里被磨損或被沉積，改變流通面積。

案例7  導(dǎo)電沉積層短路效應(yīng)   電磁流量傳感器測(cè)量管絕緣襯里表面若沉積導(dǎo)電物質(zhì)，流量信號(hào)將被短路而儀表失效。由于導(dǎo)電物質(zhì)是逐漸沉積，這類故障通常不會(huì)出現(xiàn)在調(diào)試期，而要運(yùn)行一段時(shí)期后才會(huì)顯露出來(lái)。

某柴油機(jī)廠工具車間電解切削工藝試驗(yàn)裝置上，用DN80mm儀表測(cè)量和控制飽和食鹽電解液流量以獲取切削效果。起初該儀表運(yùn)行正常，間斷使用兩個(gè)月后，感到流量顯示值越來(lái)越小，直到流量信號(hào)接近為零。現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)絕緣層表面沉積薄薄一層黃銹，擦拭清潔后儀表就運(yùn)行正常。黃銹層是電解液中大量氧化鐵沉積所致。

本實(shí)例屬運(yùn)行期故障，雖非多見，但若黑色金屬管道銹蝕嚴(yán)重，沉積銹層，也會(huì)有此短路效應(yīng)。凡是開始運(yùn)行正常，隨著時(shí)間推移，流量顯示越來(lái)越小，就應(yīng)分析有此類故障的可能性。

案例8 淤泥沉積層    上海某水廠從30余公里外的黃浦江上游以矩形管引水，再以兩DN1600mm圓管泵送原水進(jìn)廠，用兩臺(tái)DN1600mm電磁流量計(jì)計(jì)量水量。1991年啟用，使用正常，但到1993年感到計(jì)量減少，經(jīng)檢查排除了儀表開放部分的故障原因。檢查流量傳感器兩電極對(duì)地電阻值不對(duì)稱，分析流量傳感器出現(xiàn)故障的可能性較大，因不能斷流而無(wú)法檢查隱蔽部分。1997年4月才有機(jī)會(huì)進(jìn)入管道檢查流量傳感器測(cè)量管內(nèi)部狀況，內(nèi)壁沉積淤泥最厚處超過(guò)10mm，電極表面亦被淤泥沉積層所覆蓋，與周圍淤泥層平齊。經(jīng)鏟刷洗后，儀表運(yùn)行即恢復(fù)正常。因此確認(rèn)故障原因系內(nèi)部管壁沉積淤泥所致。

本實(shí)例向人們揭示，原水計(jì)量的流量?jī)x表通道內(nèi)壁總會(huì)沉積淤泥，是否影響測(cè)量只是時(shí)間長(zhǎng)短而已，本例水質(zhì)條件運(yùn)行3年已感到流量測(cè)量值減少。為此，測(cè)量江河原水電磁流量計(jì)必須要定期清洗。其他流量?jī)x表如超聲流量計(jì)和文丘利管流量計(jì)同樣有沉積減小流通面積，影響測(cè)量準(zhǔn)確度的問(wèn)題，DN1600mm管沉積10mm流量值要變化1.2％～2.5％。同時(shí)在工程設(shè)計(jì)時(shí)要考慮長(zhǎng)期運(yùn)行沉積淤泥影響的對(duì)策，例如提高測(cè)量位置流速以延長(zhǎng)清潔周期；預(yù)置進(jìn)入管內(nèi)清洗的檢查孔等。本實(shí)例屬運(yùn)行期常見故障。

3．電導(dǎo)率不均勻

   配比流程中常有在液內(nèi)注入“加藥”液，而注入液常用往復(fù)泵加入。若注入液與主液電導(dǎo)率不同，而混合液尚未混合均勻，電磁流量計(jì)傳感器若裝其下游，因電導(dǎo)率急劇變化會(huì)使儀表輸出晃動(dòng)，雖然液體電導(dǎo)率大于閥值而緩慢變化是不會(huì)影響電磁流量計(jì)正常測(cè)量。這一現(xiàn)象在給水處理工程原水加凝聚劑工藝中是經(jīng)常發(fā)生的。

4．與液體接觸件材料匹配失當(dāng)

與液體接觸件材料匹配失當(dāng)故障的有電極與接地環(huán)。匹配失當(dāng)除耐腐蝕問(wèn)題外，主要是電極表面效應(yīng)。表面效應(yīng)有：①化學(xué)反應(yīng)（表面形成鈍話膜等）；②電化學(xué)和極化現(xiàn)象（產(chǎn)生電勢(shì)）；③觸媒作用（電極表面生成氣霧等）。接地環(huán)也有這些效應(yīng)，但影響程度要小些。

     案例9  上海某化工（冶煉）廠用20余臺(tái)哈氏合金B(yǎng)電極電磁流量計(jì)測(cè)量濃度較高鹽酸溶液，出現(xiàn)輸出信號(hào)不穩(wěn)的晃動(dòng)現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)儀表正常，也排除了會(huì)產(chǎn)生輸出晃動(dòng)的其他干擾原因。此時(shí)多處其他用戶用哈氏合金B(yǎng)電極儀表測(cè)量鹽酸時(shí)運(yùn)行良好，在分析故障原因是否可能由鹽酸濃度差別引起的疑問(wèn)，因當(dāng)時(shí)尚無(wú)鹽酸濃度對(duì)電極表面效應(yīng)影響方面的經(jīng)驗(yàn)，尚不能作出判斷。為此儀表制造廠和使用單位一起到化工廠，做改變鹽酸濃度的實(shí)流試驗(yàn)。鹽酸濃度逐漸增加，低濃度時(shí)儀表輸出穩(wěn)定，當(dāng)濃度增加到15％～20％時(shí)，儀表輸出開始晃動(dòng)起來(lái)，濃度到25％時(shí)，輸出晃動(dòng)量高達(dá)20％。改用鉭電極電磁流量計(jì)后就運(yùn)行正常。