煤气流量系统存在的问题与解决

从1987年建厂初期至1999年，二煤气厂外供煤气量较大，压送站开3台压缩机供气。供气量是32000m³/h。仪表量程范围0~32000m³/h，精度0.5级。近几年来，随着天然气的置换，外供煤气量逐渐减少。压缩机的开机台数也由3台减至2台到目前1台，外供煤气流量表也由原两套仪表减至一套仪表运行。而且气量也减至12000m³/h。加之原差压变送器运行12年精度等级也有所降低。因此，我厂为了保证出厂煤气量的计量准确，对差压变送器进行了更换，换上了较先进的霍尼韦尔微差压变送器。霍尼韦尔微差压变送器是ST3000系列全智能变送器，它可以满足高速发展的工业过程自动化控制要求，其精度可以满足高速发展的集散控制（DCS）系统的应用要求。此表的测量原理为差压通过隔离膜片（316LSS）、封入液传到位于膜盒内的传感器上（复合传感器），引起传感器的电阻值相应地变化。此阻值的变化由形成于传感器芯片上的惠斯登电桥输出。更换变送器以后，给出厂煤气流量系统带来了许多优点：

    1.高可靠性；
    2.高稳定性、重复性；
    3.宽量程比；
    4.高精度0.1%；
    5.过程组态；
    6.完善的自诊断功能；
    7.维护量低。

    霍尼韦尔微差压变送器安装运行一段时间后，效果很好。但随着秋冬季节气温的变化，煤气中的含水量也忽大忽小，由此，测量数据又产生了误差。这个误差经过仪表测量与开机1台时的实际值进行计算得出：

    绝对误差约≥+200m³/h
    相对误差约≥（12200-12000）÷36000*100% =0.56%

    这个值超过了允许误差0.1%的要求。在对这个误差进行分析后又与压缩机开停进行实验，得出此误差是零点漂移产生的。变送器的模拟输出信号是4~20mA。零点电流值4mA。当产生零漂后，标准零点加上漂移后的电流值就是4.10mA。

解决问题的办法

    出现零点漂移现象后，首先怀疑取压阀，导压管处是否有漏的地方，经用抹肥皂水查漏后，证明无泄露。其二，对单台表，测控系统用标准器进行校准。达到测量标准，排除了仪表本身的故障。完成上述检查后又针对一些设备原因采取了如下几项措施：

    1.更换电源屏蔽电缆，克服外界磁场干扰。
    2.更换所有取压管线，克服取压管线缩径问题。
    3.增加保温伴热装置，避免气温降低时取压管内存冷凝水。

 

    以上方法实施后，零点漂移的现象仍未彻底解决。于是，我们又采取了对差压变送器进行解体分析。仔细观察膜盒表面变化情况，经过反复观测实验，终于发现了在膜盒上附着一些水、萘的混合物，这些萘、水混合物使高精度的变送器出现了零点漂移。又进一步分析得出这些水滴是由于原差压变送器的安装方式造成的（图二），这种安装方式是被测流体为清洁干气体或流量较大并且相对稳定时采用的安装方式。随着气量减少，气体含水量增加，仪表精度等级提高，这种安装方式就会使仪表的测量精度产生较大的误差。从现场反馈信息来看，实际情况有时会有微量水滴进入变送器的高低压室。变送器差压范围较低时，此微量水滴引起了仪表零点的明显漂移。霍尼韦尔差压变送器排放口无法将高低差压室内的凝液排净，最后只得将变送器拆下，将凝液从信号输入口中倾倒出来。高低压室内积液现象，经进一步分析应该是变送器上方的一段管路由于环境温度变化将信号管中的水蒸气冷凝而沿着信号管往下流入高低压室。找出原因后，对差压变送器的安装方式进行了改造，为防止冷凝液流入高低压室最简单易行的方法是消除变送器上方的一段信号管路，将信号管路从下方引入变送器如（图三），这样，即使高低压室内存微量冷凝液，也能依靠其自身重力沿着管路自动流回母管或沉降器，实践证明，这一方法是有效的。