热式质量流量计工作原理与常见问题分析

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【摘 要】介绍了热式质量流量计的工作原理与特点，同时分析了流量计在使用过程中经常出现的故障及处理方法，最后对日常维护做了简要说明。

【关键词】热式质量流量计；工作原理；常见故障；处理方法；日常维护

引言

热式质量流量计在传统化工企业中不多常用，但在聚甲醛精细化工企业中，由于使用化工原料三氟化硼，因三氟化硼是剧毒腐蚀性化学品，作为三聚甲醛反应过程的催化剂，使用量很小，而且要求测量准确、调节精密，常规流量仪表无法达到三氟化硼的测量要求，从而采用专用流量计--三氟化硼热式质量流量计实现测量调节，以达到工艺装置生产的要求。本文适用于聚甲醛化工企业中在线使用的SLAMF50SH1CD1K2A1K411AA热式质量流量计（品牌BROOKS），其他同类型仪表可参照使用。

1 工作原理

热式气体质量流量计是利用热扩散原理测量气体流量的仪表。传感器由两个基准级热电阻（RTD）组成。一个是速度传感器RH，一个是测量气体温度变化的温度传感器RMG。当这两个RTD置于被测气体中时，其中传感器RH被加热，另一个传感器RMG用于感应被测气体温度。随着气体流速的增加，气流带走更多热量，传感器RH的温度下降。

根据热效应的金氏定律，加热功率P、温度差T（TRH-TRMG）与质量流量Q有确定的数学关系式。 P/T=K1+K2 f（Q）K3 K1、K2、K3是与气体物理性质有关的常数。 热式气体质量流量计独特的温度差测量方式克服了采用恒温差原理的热式气体质量流量计测量煤气流量时因煤气中含水、油和杂质而造成的很大的零点漂移，导致无法测量的弊端。

2 常见故障及处理方法

2.1 故障：流量计工作不稳定；处理方法：保证流量计前压力稳定，投运方法正确。

投运流量计时做到流量计前的平稳，不能直接开钢瓶减压阀代替流量计前手阀。在更换钢瓶或切换流量计时，要关闭流量计前手阀，待压力稳定在操作压力0.7Mpa以下，慢慢打开手阀。突然的流量涌动会造成器件损坏。更换钢瓶或切换流量计时由工艺人员和仪表人员共同完成，相互督促。切忌用压缩空气对管线进行吹扫。

2.2 故障：流量计堵塞；处理方法：流量计前的过滤器及流量计需要定期清理

为了保证介质中的杂质（尤其是油、水成分）得到有效的过滤，保持限流元件、传感器与阀芯的清洁，工艺人员需要利用开停车期间的时间对流量计前的过滤器进行清理，仪表人员在开停车期间，工艺停车后立即接入干燥的氮气正反向吹扫流量计，工艺开车前再转投BF3，注意：一定在流量计有给定值既阀门有开度后进行吹扫，禁止全关时强行用气压顶开阀门。这样会造成流量计内调节阀不可修复性损坏。吹扫时间不能低于30分钟。

为保证流量计通过介质无杂质，流量计能够正常投用，要求流量计前过滤器每个月至少更换一次，平时每天仪表工巡检时观察流量计前压力表，如果压力表指示低于4公斤，此时说明过滤器堵，应立即通知工艺车间更换过滤器。

2.3 故障：流量计测量值大幅波动；处理方法：需要保持流量计仪表箱内温度恒定

保持仪表箱内温度恒定在某值（10-18℃之间），不要有大的波动。保证入流量计BF3介质温度稳定，不要有大的波动。进行流量计吹扫后，及时关闭箱门，待加热器工作使箱内温度升至10℃以上时再投用流量计。仪表人员将根据流量计运行情况，对仪表箱内的伴热进行改造。

3 日常维护

3.1 仪表使用前的检查

（1）检查流量传感器和变送器型号、编号，确认必须配套；仪表测量范围、耐温、耐压值是否与被测流体相符；安装是否符合要求；接线应准确牢靠。

（2）检查导管孔是否密封；在电缆或导管中是否安装过滤器；垫圈和O形环是否完整；所有盖子是否拧紧。

（3）检查仪表零位，并按制造厂规定的调整方法进行调零。

（4）检查仪表密封点是否有泄露。

3.2 投运后的维护

（1）向当班工艺人员了解仪表运行情况。

（2）查看仪表指示，累积是否正常。

（3）查看仪表供电是否正常。

（4）查看表体及其连接件是否损坏和腐蚀。

（5）查看仪表外线路有无损坏及腐蚀。

（6）用肥皂水气泡法查看表体与工艺管道连接有无泄露。

（7）查看仪表电气接线盒及元件盒密封是否良好。

（8）定期检查流量计环境温度，确保仪表箱内温度恒定在18℃左右。

（9）定期检查流量计前的压力，确保在0.5MPa以下。

（10）发现问题应及时处理，并做好巡回检查记录。

4 结束语

在小流量控制技术的发展进程中，热式质量流量计的使用和发展是其重要的一部分。掌握好热式质量流量计的故障处理方法，逐步琢磨流量计的日常维护及注意事项，才能提高小流量控制技术水平，确保化工装置的稳定运行。