摘要:窯爐為重要的陶瓷生產(chǎn)設(shè)備,燃?xì)庠谙蚋G爐供氣時(shí)，要求氣源穩(wěn)定、運(yùn)行過程不能停氣等。當(dāng)選用氣體渦輪流量計(jì)作為窯爐運(yùn)行所用燃?xì)獾挠?jì)量用表時(shí),在應(yīng)用過程中,偶爾會(huì)發(fā)生渦輪流量計(jì)卡死的現(xiàn)象,現(xiàn)就引起該現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析，以便減少此現(xiàn)象的發(fā)生,并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用提出技術(shù)建議和指導(dǎo)。
0引言
窯爐是重要的陶瓷生產(chǎn)設(shè)備,是陶瓷生產(chǎn)企業(yè)投資的主要組成部分。在陶瓷生產(chǎn)過程中,窯爐一旦投入使用,除非停產(chǎn)或緊急安全事件,基本上不會(huì)停止運(yùn)行。
一般來說，窯爐點(diǎn)火頭數(shù)量比較多,為安全起見,點(diǎn)火頭安裝緊急控制裝置，單只點(diǎn)火頭的流量約為2~8m'/h,點(diǎn)火頭的流量用手動(dòng)微型球閥控制。
通常窯爐用氣量非常穩(wěn)定,當(dāng)?shù)竭_(dá)爐溫時(shí),球閥開度變小，流量減小;反之球閥全打開,流量增大。因?yàn)槭謩?dòng)延時(shí)的關(guān)系,流量的變化不是很突然,相對(duì)緩慢,所以不會(huì)造成對(duì)流量計(jì)形成氣流沖擊;但也有特殊情況,我們?cè)?jīng)發(fā)現(xiàn)新疆某--現(xiàn)場(chǎng)因出現(xiàn)氣流沖擊導(dǎo)致更換了3臺(tái)流量計(jì)，經(jīng)查其主要原因是窯爐流量波動(dòng)非常大，氣流沖擊導(dǎo)致流量計(jì)渦輪卡死，這種情況與窯爐用氣方式設(shè)計(jì)有關(guān)，在現(xiàn)場(chǎng)通過較短時(shí)間(正常工作時(shí)1天以內(nèi))觀察就可以清楚地了解。
窯爐用氣流量變化受爐溫影響,一般來說,流量波動(dòng)范圍度遠(yuǎn)小于渦輪流量計(jì)的流量范圍度20:1,所以從選型來說渦輪流量計(jì)是非常適用的。在燃?xì)饬髁坑?jì)中,渦輪流量計(jì)的發(fā)展歷史悠久，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)豐富,技術(shù)成熟,具有精度高、重復(fù)性好、壓力損失小等優(yōu)點(diǎn),早被選為發(fā)達(dá)國家的法定計(jì)量器具,并被廣泛用于商貿(mào)計(jì)量場(chǎng)合。腰輪(羅茨)流量計(jì)的量程范圍比渦輪流量計(jì)寬.壓力損失更小,但對(duì)氣質(zhì)潔凈程度要求高;孔板流量計(jì)量程范圍窄、壓力損失大、長(zhǎng)期工作孔板銳沿磨損,精度下降,所以不建議用于窯爐計(jì)量;旋渦流量計(jì)由于壓力損失比渦輪流量計(jì)略大、范圍度約為10:1~15:1,在流量范圍度滿足窯爐的情況下,因其無可動(dòng)件不存在轉(zhuǎn)動(dòng)磨損和不需要定期潤滑等優(yōu)點(diǎn),可用于窯爐。
但任何一種流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中.均有其局限性。所以,為了更好地應(yīng)用流量計(jì),使供需雙方貿(mào)易公平,防范疑議的發(fā)生，必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)已發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析,并提出防止流量計(jì)發(fā)生此類故障的技術(shù)揩施,以保證流量計(jì)在此場(chǎng)合能穩(wěn)定可靠運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)計(jì)量的公平、公正。
1渦輪流量計(jì)葉輪卡死原因分析
我們統(tǒng)計(jì)了多年的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)數(shù)據(jù)，對(duì)渦輪流量計(jì)葉輪卡死原因分析如下:
1.1氣流沖擊造成的軸承損壞
氣流沖擊為葉輪卡死最主要的原因,造成葉輪卡死主要有以下原因:
1)窯爐用氣量波動(dòng)大。渦輪流量計(jì)不適于強(qiáng)烈脈動(dòng)流或壓力脈動(dòng)的場(chǎng)合[1-21。窯爐雖在通常情況用氣量均波動(dòng)不大，但并不排除在特殊情況時(shí)發(fā)生流量波動(dòng)異常情況。
2)開閥、關(guān)閥操作不規(guī)范。目前窯爐燃?xì)庥?jì)量大多采用一用一備的流量計(jì)配置方式，沒有設(shè)置旁通管道。開/關(guān)閥操作應(yīng)嚴(yán)格遵照制造商操作規(guī)定,當(dāng)開/關(guān)閥門過快或不規(guī)范時(shí)，將大大增加氣流對(duì)流量計(jì)的沖擊。
3)調(diào)壓過程壓力升降過快。在正常運(yùn)行前的.壓力、流量調(diào)試均需要調(diào)壓，甚至在正常運(yùn)行一段時(shí)間后,由于點(diǎn)火或工藝不理想也可能需要調(diào)壓。在此過程中,如果調(diào)壓速率過大,將沖擊流量計(jì)導(dǎo)致卡死。
1.2軸承潤滑不足
高準(zhǔn)確率儀表軸承均需潤滑。長(zhǎng)期工作的軸承，如果沒有潤滑油,將由于摩擦發(fā)熱而損壞,最終導(dǎo)致流量計(jì)卡死。
1.3管道吹掃不干凈
管道吹掃不干凈的危害很大，管道的焊渣、臟污雜質(zhì)伴隨著氣流對(duì)葉輪的沖擊將導(dǎo)致軸承受力不平衡而損壞。當(dāng)葉輪材質(zhì)為工程塑料時(shí),甚至將葉片沖飛。同時(shí),過多的臟污將可能導(dǎo)致部分粉塵進(jìn)人軸承導(dǎo)致卡死。
1.4軸承本身的質(zhì)量問題
高準(zhǔn)確率儀表軸承本身的瑕疵在進(jìn)貨時(shí)不容易檢出,也缺乏檢驗(yàn)手段。通常,進(jìn)口軸承在進(jìn)貨檢驗(yàn)時(shí)僅檢查外包裝和標(biāo)識(shí),在流量計(jì)裝配檢定時(shí)同時(shí)檢驗(yàn)了軸承:檢定合格,那么軸承合格;檢定不合格，再對(duì)各種因素包括軸承的質(zhì)量進(jìn)行復(fù)檢。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上看，只要供應(yīng)商品牌好,軸承本身的質(zhì)量不合格問題基本可以避免。但這并不能排除極少量軸承存在質(zhì)量問題的可能。
2針對(duì)葉輪卡死采用的技術(shù)措施
2.1管道配置
1)根據(jù)GB/T21391-2008《用氣體渦輪流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》條款,安裝時(shí)的建議配置如圖1所示。另外，安裝的直管段可依據(jù)制造商的安裝要求;
2)調(diào)壓過程中，應(yīng)緩慢調(diào)壓以保護(hù)流量計(jì);
3)在流量存在超載現(xiàn)象的場(chǎng)合,建議在流量計(jì)下游處安裝限流器(限流孔板或限流噴嘴)。
2.2過濾器
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，建議在流量計(jì)和上游閥門之間裝過濾器。
2.3管道吹掃
管道的吹掃必須徹底,并且吹掃結(jié)束安裝流量計(jì)時(shí),必須注意避免二次污染,即應(yīng)注意流量計(jì)墊片上有臟污雜質(zhì)、固體顆粒等現(xiàn)象�；蛘咴诹髁坑�(jì)前安裝濾網(wǎng)墊片,在使用約一至二周后再拆下，可在一定程度上避免大固體顆粒焊渣等進(jìn)人流量計(jì)。
2.4開閥/關(guān)閥操作
嚴(yán)格按制造商的要求進(jìn)行開閥/關(guān)閥操作。開閥時(shí),先緩慢打開上游閥門,待流量計(jì)兩端壓力平衡后,再緩慢打開下游閥門;關(guān)閥時(shí),先緩慢關(guān)閉下游閥門,再緩慢關(guān)閉上游閥門。
2.5加潤滑油
安裝完畢,開始投人使用前，應(yīng)按使用說明(加油泵指示牌)加足潤滑油,當(dāng)氣質(zhì)較臟時(shí),縮短加油周期。
3有助于原因分析及計(jì)量糾紛的其它技術(shù)措施
當(dāng)大流量計(jì)量場(chǎng)合的流量計(jì)發(fā)生故障時(shí),如發(fā)現(xiàn)不及時(shí),將引起較大的氣量計(jì)量誤差甚至不計(jì)量,涉及金額較大,這極易引起貿(mào)易雙方的矛盾及經(jīng)濟(jì)糾紛。其次,再好的產(chǎn)品，也存在發(fā)生故障的可能。為此,可采取數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳監(jiān)控系統(tǒng)的方式加以防范或以流最計(jì)運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并協(xié)商解決。
3.1數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)
如圖2所示，流量計(jì)通過有線(RS485通信接口)方式或無線(短程無線通信或ZigBee等)連接到數(shù)據(jù)采集器,數(shù)據(jù)采集器通過GPRS/CDMA方式與數(shù)據(jù)監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng),根據(jù)流量計(jì)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。
當(dāng)圖2中流量計(jì)內(nèi)嵌GPRS/CDMA模塊時(shí),流量計(jì)即可直接通過GPRS/CDMA連接到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心,省略數(shù)據(jù)采集器媒介。如圖3所示。
3.2事件記錄數(shù)據(jù)記錄
在流量計(jì)的存儲(chǔ)器中,應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)相關(guān)的參數(shù)和過程數(shù)據(jù),當(dāng)需要時(shí)可通過通信方式或顯示器讀出。這些記錄,可包括事件記錄和數(shù)據(jù)記錄。
事件記錄是指當(dāng)發(fā)生參數(shù)修改、硬件(包括傳感器)故障和報(bào)警事件時(shí),記錄事件類型及發(fā)生的時(shí)刻。
數(shù)據(jù)記錄是指流量計(jì)定時(shí)時(shí)間間隔(通常為1小時(shí))記錄的流量計(jì)過程參數(shù)，如總量、流量、溫度、壓力等。記錄不少于60天。
有了上述記錄,當(dāng)流量計(jì)發(fā)生異常情況時(shí),可通過查閱記錄,推算發(fā)生故障后發(fā)生的量,為協(xié)商解決故障后貿(mào)易結(jié)算提供-種依據(jù)，最大程度減少計(jì)量糾紛。
4結(jié)束語
流量計(jì)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)條件多變復(fù)雜,用好流量計(jì)的技術(shù)難度遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)技術(shù),氣體渦輪流量計(jì)作為一種成熟的天然氣計(jì)量器具,首先要做到正確選型,其次要按規(guī)范安裝、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù),且要求使用介質(zhì)潔凈、軸承潤滑充分、避免氣流沖擊,這樣,才可以充分發(fā)揮氣體渦輪流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，使其計(jì)量正確,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,并能確保其正常的使用壽命,讓供需雙方均能滿意。
但是,任何產(chǎn)品都有發(fā)生故障的可能,在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天,有必要采用新技術(shù)以防范問題的發(fā)生或便于糾紛協(xié)商處理。遠(yuǎn)程抄表、無紙記錄技術(shù)的燃?xì)庥?jì)量方面的應(yīng)用已非常成熟,也是有效的手段,通過實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程抄表和實(shí)時(shí)存儲(chǔ)記錄,可對(duì)大流量客戶或重要客戶進(jìn)行實(shí)時(shí)抄表、數(shù)據(jù)分析和監(jiān)控,既有利于供氣單位決策也可最大程度地避免計(jì)量糾紛。
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