靶式流量计的应用和故障处理

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摘 要：介绍了靶式流量计的工作原理；提出了安装、应用中的注意事项；分析了靶式流量计在生产中出现的典型故障原因及处理方法。

关键词：靶式流量计 故障原因　处理方法

前言

靶式流量计以其精度高、价格低、结构简单、维修方便等诸多优点在化工生产中得到广泛应用。仅河南煤化集团中原大化煤化工、鹤煤煤化工CO变换单元和低温甲醇洗单元就安装了几十台靶式流量计，因此了解靶式流量计的工作原理、安装注意事项和故障排除方法在今后的仪表维护、检修过程中显得尤为重要。

1 、 结构及工作原理

1．1 结构

如上图所示，靶式流量计主要由1、表头（积算显示和输出部件）；2、力传感器 ；3、靶片；4、测量管（壳体）组成。

1．2 工作原理

当介质在截面积一定（直径D一定）的测量管中流动时，设置在测量管截面中心（靶杆长L= yzD）、与流束垂直的方向位置的靶片就会受到一个推力，推力的大小与流体的动能和靶片的面积成正比。靶片受力经力传感器转换成电信号，经前置放大、A/D转换及计算机处理后，就可在表头和DCS得到相应的流量和总量[1]。其数学表达式[2]如下：

F=k（ρv2/2）At

式中：F-流体作用于靶片上的力，N；

K-常数；

ρ-操作状态下流体密度，㎏／m3；

V-流体流速，m/s；

At-靶片的表面积，m2；

对某一台表来说，K、ρ、At都是固定值。所以，准确测量靶片上受的作用力F，就能测出流体在测量管中的流速V，也就是流过该表的流量。

2、 靶式流量计的应用

在应用过程中，为保证流量计稳定工作和准确计量，一定要按要求安装和投用。

2、1 安装

2、1、1 流量计一般采用水平安装。

2、1、2 为保证流量计的准确计量，应设置至少表前10倍、表后5倍仪表公称口径的直管段。

2、1、3 为保证流量计在线工作中的维护，在允许的情况下加旁路，但是旁路管三通和表前后的截止阀、缩管都应该装在前、后直管段以外。如下图所示：

1-靶式流量计；2-旁路阀；3-截止阀；4-缩管

2、1、4 流量计与连接前后管道应尽量同轴，以减少因流体状态突变产生的误差。

2、1、5 流量计安装方向以测量管（壳体）上箭头所指方向与被测液体流动方向一致。

2、2 投用

由于靶式流量计维护量小、应用范围较广，投用过程中要注意以下两点：

2、2、1 流量计每次投用时，前后阀门要逐渐由小开大，应避免大流量冲击，防止靶片变形或者仪表出现较大的零点漂移。

2、2、2 测量高温介质时，每次投用要给仪表一个预热过程，防止仪表各个部件被烫坏。

3、 常见故障分析与处理

3、1 故障一 ：流量为零时，流量计指示不为零。

3、1、1 FT05004是向变换气水洗塔(05C007)原料气出口管道喷洒富甲醇液体流量计，05单元（低温甲醇洗）停车时仍有一个稳定的流量指示。

故障原因：1）、该表管径为2吋，较小，易卡塞；

2）、工艺管道吹扫不彻底也是靶片被卡的直接原因；

3）、靶片顺流向被卡死造成仪表有稳定的输出。

处理方法：检查该表一切正常。关闭流量计前后截止阀，将该表从管道上解体后发现靶片与壳体之间被一截8#铁丝卡住，取出铁丝，复位该表即可。需要注意的是，取铁丝时要轻，尽量不要撞击靶片，以免造成新的测量误差。

3、1、2 FT05009是甲醇洗涤塔（05C001）精洗甲醇流量计，装置停车时，该表指示在零点附近波动。

故障原因：工艺管道机械振动或仪表传感器、变送器受电磁干扰都有可能产生小范围波动，使仪表有小流量输出。

处理方法：在仪表内部或DCS系统内设置小信号切除。

3、2 故障二：工况稳定，流量计指示偏高。

试车过程中，在工况很稳定情况下，甲醇洗涤塔（05C001）主洗甲醇流量计FT05008指示将近测量上限。

故障原因：1）、柔软物顺流向缠、挂在靶片上，大大增加了靶片受力，使该表产生较大误差。

2）、工艺管道吹扫不彻底是靶片被缠、挂的直接原因；

处理方法：解体该表，发现靶片上挂了一塑料袋。将塑料袋摘除，回装该表，正常。

3、3故障三：流量计指示为零。

蒸气混合器（04S003）中压蒸汽流量计FT04005，运行过程中突然指是为零。

故障原因：1）、FT04005测量介质为中压蒸汽，压力较高。运行过程中难免对靶片产生冲击而使其松动脱落。

2）、靶片脱落导致传感器受力为零，所以该表突然指示为零。

处理方法：解体该表，发现靶片脱落。在下游截止阀前找到靶片，回装，正常。

3、4故障四：流量计指示偏低。

一氧化碳变换单元原料气入口流量计FT04002，运行一段时间后指示偏低。

故障原因：靶片顺流向弯曲，减小了对流体的阻力，也使自身的受力减小，导致指示偏低。

处理方法：解体该表，发现靶片弯曲。联系厂家检修人员更换同型号的、强度大的靶片后正常。

4、 综述

结构简单、安装方便、压力损失小、灵敏度和精度较高是靶式流量计的显著特点[3]。数显靶式流量计更是传统靶式流量计和新型传感器技术、现代数字技术的有机结合，大大降低了故障率和维护量。只要我们在安装和应用过程中遵守规程，出现故障时能及时、准确的处理，就能使靶式流量计的优点在化工生产中得到充分的发挥。

参考文献

[1]、《石油化工设备维护检修规程》第七册，中石化出版社，2004。

[2] [3]、朱炳兴 王森，《仪表工试题集》。北京：化学工业出版社，2002。