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      紹興污水處理廠電磁流量計應用與維修

      來源:紹興水處理發展有限公司作者:紹興水處理發展有限公司【姚 斌 , 沈堯忠 , 傅丹軍 ,發表時間:2017-08-01 09:22:08

       摘要:紹興污水處理廠的流量計檢測系統與工藝流程相適應,進廠管線及各工藝段流量數據通過在線流量計通訊至分站 PLC,再傳輸到中央控制室。通過對流量計的選型及維修的研究,可提高流量計的運行可靠性,從而為污水處理智能化控制提供了有力的保障。

       
              紹興水處理發展有限公司是國內工業廢水處理量**大的污水處理廠之一,一期工藝為厭氧/好氧/混凝沉淀,處理規模為 30 ×10 4 m 3 /d;二期采用好氧延時曝氣工藝,處理規模為 30 × 10 4 m 3 /d;2004年—2006 年通過對一、二期工程實施挖潛改造,污水處理能力達到 70 ×10 4 m 3 /d;三期工藝采用物化混凝沉淀/水解酸化/延時曝氣,處理能力為 20 ×10 4 m 3 /d,總處理能力為 90 ×10 4 m 3 /d。
       
              目前,我國城市污水處理行業側重于工藝的建設,對于優化運營尚未進行過系統研究,污水處理廠的過程控制和管理沒有得到足夠的重視,從而造成各處理段工藝參數不穩定、處理過程中物耗能耗高等問題。要使污水處理運營正常,污水處理的水質、水量達到國家排放標準,對流量計量檢測儀表的配置和管理提出了新的要求,這主要體現在以下幾個方面:污水處理企業加強對外結算和內部核算,以及環保部門進、出水水量的監視,需合理配置進、出水及過程流量儀表,污水流量計的污水處理普遍實現了自動化,對流量檢測儀表的性能提出了更高的要求;高穩定性和較低的維護、校準成本,對流量計的使用提出可靠性要求。
       
      1 流量計的選型
      1. 1 流量計選型原則
              對于一個特定的使用場合,流量計的選擇取決于被測管道工藝特性 (例如流量計在現場安裝條件下的準確度、安裝條件的局限或被測介質的特殊性等),因此對流量計的選擇必須結合工藝要求與使用條件作出判斷。根據經驗,主要從以下四個方面進行選型:
              ① 確定被測流體的類型。包括被測流體是液體還是氣體;被測流體是否有腐蝕性,是否有導電性。
              ② 確定流量計工作條件和管道內壓力的界限值。
              ③ 確定流量計的安裝條件。包括管道的內徑尺寸,安裝流量計的上、下游直管段長度,是否有擾流件,是否能滿足流量計的基本安裝條件;管道內被測流體是否能達到滿管要求等。
              ④ 確定性能和測量能力方面總的要求。包括準確度要求,以及在多大的流量測量范圍內保證上述精度;對用于結算的流量計,其精度要求高于國標;確定流量計使用模擬量或總線的通訊方式。
       
      1. 2 流量計的選型配置
              紹興污水處理廠根據工藝要求,配合自控系統,結合生產運行經驗,在進廠、出廠管線及各工藝段配置與工藝流程相適應的流量監測儀表,各流量計瞬時和累計信號通過4 ~20 mA 電流信號或者 profibus- PA 現場總線送至各控制分站(PLC),再傳送到中央控制室。
       
              根據流量計選型原則,同時比較電磁流量計和時差式超聲波流量計的特點,全廠共配置電磁流量計 140 余臺,主要分布在進、出廠管線及加藥管道上。由于管道內有一定的靜壓且流量較大,排除了明渠流量計的選用,且其流量不僅對工藝十分重要,還作為結算的依據,因此在選型上首先要考慮精度和穩定性,電磁流量計為**佳選擇,并且應使用精度高的電磁流量計,同時因工業廢水具有一定的腐蝕性,故選擇耐腐蝕的電極和襯里,并應根據電磁流量計安裝所需直管段要求(流量計前為 5DN,后為3DN),選擇適合的安裝位置。進廠管線所用的科隆電磁流量計見圖 1。
      分體式電磁流量計
              在生產運行中,檢測各工藝段處理的污水流量及污泥的流量,對工藝運行都具有重要意義。在選擇各工藝段使用的流量計時,由于其基本用于內部生產工藝的控制和選擇,精度要求略低于進廠管線流量的精度要求,且應便于維修車間的安裝、檢修和保養,故采用超聲波時差式流量計,共計 250 余臺。廠區內使用的美國格萊時差式超聲波流量計如圖 2所示。
       
      2 運行中存在的主要問題及處理方法
              流量計運行中引起故障的原因可分為兩大類,很好類為儀表本身故障,即傳感器或變送器損壞引起的故障;第二類為外界原因引起的故障,如安裝不妥、流態變化、沉積和結垢等。常見故障表現為以下幾方面:無流量信號輸出;輸出晃動;流量測量值與實際值不符等。在維修過程中,一般采用以下方法來排除:采用萬用表檢查,測量電極對稱性,電極對地的絕緣電阻,激磁線圈對地的絕緣電阻等;替代法檢查,利用相同型號流量計的傳感器、變送器以及變送器內各線路板器件間的互換性,以替代法判別故障所在位置;信號蹤跡法檢查,用模擬信號器替代傳感器,在液體未流動條件下提供流量信號,以測試變送器。
       
      2. 1 無流量信號輸出的故障原因和采取措施
              在使用過程中,流量計出現無流量信號輸出現象,大體上可歸納為 4 個方面故障,分別為:
              ① 電源未通等電源方面故障。出現此類故障時,首先確認己接入電源,再檢查電源各部分,查電源線路板輸出各路電壓是否正常,或嘗試置換整個電源線路板。
              ② 連接電纜(激磁回路,信號回路)系統方面故障。應分別檢查連接激磁系統和信號系統的電纜是否通暢,連接是否正確。
              ③ 液體流動狀況。檢查管道內是否充滿測量液體(主要針對超聲波流量計),檢查傳感器安裝位置是否符合要求。
              ④ 傳感器零部件損壞或測量內壁附著層引起等方面的故障。出現此類故障時,可用萬用表測量電極對稱性、電極對地的絕緣電阻、激磁線圈對地的絕緣電阻等,并清洗電磁流量計傳感器內壁或超聲波流量計探頭。
       
      2. 2 輸出晃動的故障原因和采取措施
              流量計輸出流量信號出現晃動現象,可歸結為以下幾個故障:
              ① 流動本身是波動或脈動的,實質上不是流量計的故障,僅如實反映流動狀況。
              ② 管道未充滿液體或液體中含有氣泡。為避免此類現象發生,在設計安裝中應盡量選擇直管上升管道安裝流量計,若現場條件不允許,可在橫管段采用下沉“U”管道設計,并符合安裝直管段要求。
              ③ 外界電、磁干擾。此類故障主要出現在電磁流量計上,需檢查其接地保護,通常接地電阻要小于 10 Ω [3] ,不與其他電機設備共用接地。同時將電磁流量計傳感器遠離強磁場源,避免磁場干擾。
              ④ 電磁流量計電極材料與液體匹配不妥。一般情況下,電極材料的選擇應考慮被測液體的腐蝕性,若選配不妥產生電極表面效應會形成輸出晃動等故障。
       
      2. 3 測量值與實際值不符的原因和采取措施
              紹興污水廠廠區內流量計分布較多,常出現流量計測量值與實際值不符的現象,這會造成運行生產上的不便。在檢查此類故障現象之前,首先要評估流量計輸出信號的準確性和正確性,可以將系統運行過程中的進、出流量作比較,同時采取外夾裝式超聲流量計檢測流量作參考進行比對,根據經驗及比對檢測數據,判斷流量計測量值是否與實際值不符,確認其故障后再作下一步檢查。根據實踐維修經驗的積累,導致流量計測量值與實際值不符的故障,大體上可歸納成以下幾個方面:
              ① 變送器設定值不正確。此類故障需復核流量計傳感器型號、口徑、量程和計量單位等設定值,并用模擬信號器檢查轉換器零點和量程。
              ② 傳感器安裝位置不妥。未滿管或液體中含有氣泡,此類故障主要是設計安裝不當所致。
              ③ 使用過程中電纜絕緣下降。這種情況下,一般檢查電纜線的絕緣,同時核查電纜線的長度是否超出了電纜**長長度要求,導致信號衰減。
              ④ 傳感器極間電阻變化或電極絕緣下降,導致流量計測量值與實際值不符??捎萌f用表在充滿液體時測量電極接觸電阻,雖然只是確定大體的值,卻是判斷管壁狀況較方便的方法。
              ⑤ 核查所測量管系是否存在未納入考核的流入/流出管道,同時確定流量計間閥門是否緊閉。
       
      3 結語
              通過流量計檢測工藝管道流量數據,已成為紹興污水處理廠進行水量控制的主要手段。在十多年的運行過程中,不斷總結流量計的使用經驗,提高維修技能水平,建立健全運行維護管理制度,流量計的設備完好率得到了顯著的提高,并有效地降低了運行人員的勞動強度,提高了工作效率,為污水處理智能化控制運行提供了有力的保障。
              本文作者:電磁流量計;轉載請注明三暢儀表本網站網址。

       

      日日干夜夜操

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