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智能型電磁污水處理流量計運行中存在的主要問題及處理方法

點擊次數(shù):2078 發(fā)布時間:2020-11-07 07:41:02
摘要:紹興污水處理廠的流量計檢測系統(tǒng)與工藝流程相適應(yīng),進(jìn)廠管線及各工藝段流量數(shù)據(jù)通過在線流量計通訊至分站PLC,再傳輸?shù)街醒肟刂剖?。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(fā)展有限公司是國內(nèi)工業(yè)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(guī)模為30×104m³/d;二期采用好氧延時曝氣工藝,處理規(guī)模為30×104m³/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(dá)到70×104m³/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20×104m³/d,總處理能力為90×104m³/d。
目前,我國城市污水處理行業(yè)側(cè)重于工藝的建設(shè),對于優(yōu)化運營尚未進(jìn)行過系統(tǒng)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(shù)不穩(wěn)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(zhì)、水量達(dá)到**排放標(biāo)準(zhǔn),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(xiàn)在以下幾個方面:污水處理企業(yè)加強對外結(jié)算和內(nèi)部核算,以及環(huán)保部門進(jìn)、出水水量的監(jiān)視,需合理配置進(jìn)、出水及過程流量儀表;污水處理普遍實現(xiàn)了自動化,對流量檢測儀表的性能提出了更高的要求;高穩(wěn)定性和較低的維護、校準(zhǔn)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(xiàn)場安裝條件下的準(zhǔn)確度、安裝條件的局限或被測介質(zhì)的特殊性等),因此對流量計的選擇必須結(jié)合工藝要求與使用條件作出判斷。根據(jù)經(jīng)驗,主要從以下四個方面進(jìn)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(dǎo)電性。
②確定流量計工作條件和管道內(nèi)壓力的界限值。
③確定流量計的安裝條件。包括管道的內(nèi)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(nèi)被測流體是否能達(dá)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(zhǔn)確度要求,以及在多大的流量測量范圍內(nèi)保證上述精度;對用于結(jié)算的流量計,其精度要求高于國標(biāo);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(jù)工藝要求,配合自控系統(tǒng),結(jié)合生產(chǎn)運行經(jīng)驗,在進(jìn)廠、出廠管線及各工藝段配置與工藝流程相適應(yīng)的流量監(jiān)測儀表,各流量計瞬時和累計信號通過4~20mA電流信號或者profibus-PA現(xiàn)場總線送至各控制分站(PLC),再傳送到中央控制室。
根據(jù)流量計選型原則,同時比較智能型電磁污水處理流量計和時差式超聲波流量計的特點,全廠共配置智能型電磁污水處理流量計140余臺,主要分布在進(jìn)、出廠管線及加藥管道上。由于管道內(nèi)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(jié)算的依據(jù),因此在選型上*先要考慮精度和穩(wěn)定性,智能型電磁污水處理流量計為*佳選擇,并且應(yīng)使用精度高的智能型電磁污水處理流量計,同時因工業(yè)廢水具有一定的腐蝕性,故選擇耐腐蝕的電*和襯里,并應(yīng)根據(jù)智能型電磁污水處理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(jìn)廠管線所用的智能型電磁污水處理流量計見圖1。
在生產(chǎn)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(nèi)部生產(chǎn)工藝的控制和選擇,精度要求略低于進(jìn)廠管線流量的精度要求,且應(yīng)便于維修車間的安裝、檢修和保養(yǎng),故采用超聲波時差式流量計,共計250余臺。廠區(qū)內(nèi)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,*一類為儀表本身故障,即傳感器或變送器損壞引起的故障;*二類為外界原因引起的故障,如安裝不妥、流態(tài)變化、沉積和結(jié)垢等。常見故障表現(xiàn)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*對稱性,電*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(nèi)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(xiàn)無流量信號輸出現(xiàn)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(xiàn)此類故障時,*先確認(rèn)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(tǒng)方面故障。應(yīng)分別檢查連接激磁系統(tǒng)和信號系統(tǒng)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(nèi)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(nèi)壁附著層引起等方面的故障。出現(xiàn)此類故障時,可用萬用表測量電*對稱性、電*對地的絕緣電阻、激磁線圈對地的絕緣電阻等,并清洗智能型電磁污水處理流量計傳感器內(nèi)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(xiàn)晃動現(xiàn)象,可歸結(jié)為以下幾個故障:
①流動本身是波動或脈動的,實質(zhì)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(xiàn)象發(fā)生,在設(shè)計安裝中應(yīng)盡量選擇直管上升管道安裝流量計,若現(xiàn)場條件不允許,可在橫管段采用下沉“U”管道設(shè)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(xiàn)在智能型電磁污水處理流量計上,需檢查其接地保護,通常接地電阻要小于10Ω,不與其他電機設(shè)備共用接地。同時將智能型電磁污水處理流量計傳感器遠(yuǎn)離強磁場源,避免磁場干擾。
④智能型電磁污水處理流量計電*材料與液體匹配不妥。一般情況下,電*材料的選擇應(yīng)考慮被測液體的腐蝕性,若選配不妥產(chǎn)生電*表面效應(yīng)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(qū)內(nèi)流量計分布較多,常出現(xiàn)流量計測量值與實際值不符的現(xiàn)象,這會造成運行生產(chǎn)上的不便。在檢查此類故障現(xiàn)象之前,*先要評估流量計輸出信號的準(zhǔn)確性和正確性,可以將系統(tǒng)運行過程中的進(jìn)、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(jìn)行比對,根據(jù)經(jīng)驗及比對檢測數(shù)據(jù),判斷流量計測量值是否與實際值不符,確認(rèn)其故障后再作下一步檢查。根據(jù)實踐維修經(jīng)驗的積累,導(dǎo)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(shè)定值不正確。此類故障需復(fù)核流量計傳感器型號、口徑、量程和計量單位等設(shè)定值,并用模擬信號器檢查轉(zhuǎn)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(shè)計安裝不當(dāng)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(dǎo)致信號衰減。
④傳感器*間電阻變化或電*絕緣下降,導(dǎo)致流量計測量值與實際值不符。可用萬用表在充滿液體時測量電*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(jié)語
通過流量計檢測工藝管道流量數(shù)據(jù),已成為紹興污水處理廠進(jìn)行水量控制的主要手段。在十多年的運行過程中,不斷總結(jié)流量計的使用經(jīng)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(shè)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。

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