一、存在问题

某铁合金厂用阿牛巴流量计测量进入焙铬矿窑炉的煤气流量，仪表投入运行后2小时之内指示正常，但以后流量示值就降到零，再也没有升起来过，引压管排污也排不出液体。

二、分析与诊断

(1)工艺流程和仪表安装

该测量点的煤气来自电炉的荒煤气，由于该煤气中灰尘含量较高，所以净化过程中先经水洗工序。煤气中的水分含量达饱和状态，即相对湿度为100%。甚至管道底部还有少量分层流动的水。

煤气管水平铺设，差压变送器安装在与煤气管同一个标高。而且阿牛巴正负压管根部阀后还设置有冷凝圈。如图3.08所示。

(2)流量计指示零的原因

从图 3.08分析，原设计是将该测量点当干气体处理，但被测流体中水汽是客观存在的，冷凝水在针形阀和冷凝圈内都会聚集，影响差压信号的传递。由于此类煤气都是低压输送，所以，低静压、低流速、大管径是它们的共同特点。又由于这个特点，使得阿牛巴输出的差压信号很小，一般只有几十帕到二百帕。有关文献表明，当流体为常温常压的空气时，如果流速为10m/s，差压只有62.5Pa。如果流速为20m/s，差压也只有250Pa，这样，差压信号管内的一滴水，将差压信号传输通道封住，就足以将此差压信号全部抵消掉。

(3)差压信号管内为什么排不出水

用排污扫线的方法将冷凝水从针形阀、冷凝圈内吹扫出去，从排污口排出，必须克服冷凝圈后面的高度差，但煤气管内静压太低，一般只有10kPa左右，无法将水滴扫尽，因此，导压管内一旦积水，就使流量示值无法恢复正常。

三、改进方法

(1)防止导压管内积水的措施

对该阿牛巴流量计进行改进的首要任务，是防止差压信号导压管内及差压变送器高低压室内积水。

①阿牛巴流量计本体的改进

阿牛巴流量计本体结构一般为两个侧面取压，并配针形切断阀，如图3.08所示。由于针形阀的通径较小，而且低进高出的结构也不适合测量湿气体，这就为冷凝水在通道内的聚集创造了条件。

改进的方法：一是将侧面开孔改为顶部开孔；二是将针形切断阀改为球阀。

②差压变送器安装方式的改进

差压变送器安装位置如果低于阿牛巴取压阀的最高点，就要注意湿气体在高低压室内析出冷凝水。所以，将差压变送器安装在阿牛巴的上方，并且将差压变送器的差压信号接入口布置在下方，这样，在高低压室内即使生成冷凝液，依靠其自身重力也能顺畅地流回母管。

③不设三阀组

用定型三阀组(或五阀组)用来测量湿气体时，通道内部易积水，因为其通径较小，流路复杂，积水量不多，对于标准差压装置等差压信号幅值较大的测量点来说，这点积水引起的差压信号传递失真完全可以忽略，但对阿牛巴流量计，因差压信号实在太小，这点积水完全可以使得流量示值大相径庭。

不设三阀组唯一感到不便的是校对零点，这时只能将两个根部阀关闭，并将差压变送器上两个排气阀放空通大气实现校零。

(2)增设球阀

由于煤气中难免还有些灰尘、污垢，容易堵塞取压孔，所以增设切断用球阀，以便实现不断流拆卸，清洗阿牛巴检测管。

(3)防结冰的措施

为了防止冰冻季节导压管内冷凝水结冰，球阀和检测杆的外露部分均采用伴热保温。

四、反馈的信息

该计量点作了上述改进后，仪表能长期稳定运行。每3个月抽出检测杆检查清洗一次，也曾发生过检测杆上取压孔被堵事件。

五、讨论

(1)关于差压变送器的安装

微差压变送器安装地点应尽量避免振动。与均速管配用的微差压变送器，其差压测量范围很小，膜盒面积较大，对振动非常敏感，受振动以后膜片受到相应的作用力，因而输出信号产生相应的变化。变送器受振动而产生的零位输出表现为随机特征，但是振动越剧烈，变送器输出的代表差压的电流信号上下摆动的幅度也越大。在被测流量相对较高时，差压的这种上下摆动不会对流量测量结果造成严重后果，因为差压的均值没有变，但在被测流量为零时，则会造成流量零位升高，因为此振动干扰信号的正值经开方后，相对值放大了若干倍，而其负值经开方后输出为零，最后使流量零点示值升高，见图3.09，这就是振动导致这种流量计零点升高的本质原因。

振动引起的这种流量零点升高容易给人以错觉，因为它同由于安装位置倾斜等因素引起的零点漂移叠加在一起。其实，振动引起的差压输出变化是双向的，其时间均值倒可能为零，所以当流量为常用流量值时，这种振动的影响只表现为流量示值上下摆动，其平均值基本不变。如果急于将仪表零位调低，倒是引起正常测量时的示值偏低。

振动引起的流量计零点示值升高与变送器安装位置倾斜等原因引起的零点漂移，在流量计示值变化规律上也有明显的区别，后者表现为示值虽不为零但很稳定或只随时间缓慢地变化，而前者表现为频繁地摆动。由于难以将这两种影响共同作用的结果拆开来，所以最好的办法是选择一处振动小的地方安装差压变送器。

消除或减小振动对差压式流量计零点影响的另一个有效方法，是为差压变送器选择适当的阻尼时间，也可在二次表的流量信号输入端增设阻容滤波环节。

微差压变送器还应避免阳光的直接照射。由于阳光直接照射使表体的向阳侧温度升高，而背阳侧温度却较低，这一温差引起变送器某些零部件几何尺寸及其他有关参数产生不对称变化，导致变送器零位出现明显漂移。这种漂移还与时间有关，因为不同的时刻太阳照在表体的不同部位:上午照在表体的东面;中午照在表体的南面;下午照在表体的西面。

(2)煤气流量测量的特点

①流体静压低、流速低，允许压损小，一般不允许用缩小管径的方法提高流速。

②流体湿度高，有些测量对象还带少量水，在管道底部作分层流动。

③有的测量对象氢含量高，流体密度小，用涡街流量计测量时，信号较弱。

④煤气发生炉、焦炉等产出的煤气一般带焦油之类的黏稠物，有的还带一定数量尘埃。

⑤测量点位于压气机出口时，存在一定的流动脉动。

⑥流体属易燃易爆介质，仪表有防爆要求。

⑦从小到大各种管径都有。