超声波流量计检维修作业指导书.docx
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超声波流量计检维修作业指导书
超声波流量计检维修作业指导书
1总则
编写目的
为规范北海炼化电仪中心对于超声波流量计的日常保护和大修检修作业行为。
为有利于检修方提高检维修工作效率,确保检维修工作质量,避免检维修作业中的错误与失误,强化维修人员的故障处置能力,提供完善、标准、规范的检修作业程序。
为有利于检修资料归档。
适用人员
本作业指导书为所有北海炼化电仪中心仪表作业人员所一路遵守的质量保证程序。
2适用范围
适用于中国石化北海炼化有限责任公司对超声波流量计的日常保护、故障处置、检修等作业。
3人员要求及职责分工
作业人员职责
日常作业人员职责
对本人所辖设备的健康运行、稳固运行负责,保证管辖设备的日常保护工作,保证管辖设备的故障及时消除。
监护人员职责
监护人应是具有相关工作经验,熟悉设备情形和相关规定的人员,监护人必需清楚工作的内容、目的和要求,和可能需要采取的安全办法情形。
作业质量验收人职责
保证质量监督的有效工作,负责质量事故的处置,成立质量保证体系。
作业人员要求
必需是持有北海炼化有限责任公司仪表工种上岗证的职工或取得北海炼化有限责任公司认可的有相关资质的维保单位,同一项工作的参加人员很多于两人,监护人员很多于一人。
4工器具及备件材料预备及要求
检修所需测量用具预备
序号
工具名称
数量
1
万用表
1
2
信号发生器
1
3
375、475通讯器
1
4
HART手操器
1
5
负载电阻250Ω
1
检修所需工器具预备
序号
工具名称
型号
数量
1
螺丝刀
大一字
1
2
螺丝刀
小一字
1
3
尖嘴钳
1
4
斜口钳
1
5
验电笔
1
6
活动板手
2
7
剥线钳
1
8
螺丝刀
+字
1
9
F板手
1
10
手电筒
1
11
对讲机
2
检修所需参考图纸资料
序号
资料名称
1
仪表回路图
2
相关仪表说明书
3
其他
工作所需备品配件预备
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
超声波流量计
和现场匹配
台
根据实际而定
5技术要求及质量标准
技术要求
确保超声波流量计在日常保护及大修的检修全进程无不安全因素发生。
确保超声波流量计检修项目的验收率、合格率为100%。
质量标准
1.图纸、设备说明书等设计文件;
2.石油化工仪表工程施工技术规程SH/T3521-2007;
3.自动化仪表工程施工质量验收规范GB50131-2007;
4.石油化工仪表供电设计规范SH/T3082-2003;
5.石油化工仪表接地设计规范SH/T3081-2003;
6.石油化工工程施工及验收统一标准SH3508-2011;
应执行的技术标准包括但不限于上述所列标准规范,相关标准规范如有更新,按最新公布的标准规范参照执行。
6作业风险危害识别及安全办法
序号
工作内容
危险点分析
应采取的预防措施
1
隔离措施
无票作业
工作负责人按照规定要求办理检修作业票手续。
2
防止走错位置
核对检修设备名称,确认设备与工作票内容相符合,确认隔离措施已经执行。
3
防止人身触电。
设备的电源开关均已停电
4
着装装备
工作人员戴帽、着装不当,易造成自身保护、防护能力不够。
工作人员必须按规定戴好安全帽,
5
工作人员戴帽、着装不当,易造成自身保护、防护能力不够。
工作人员必须穿合格的工作服和绝缘鞋。
6
有毒环境
穿戴气防设备
7
作业环境
工作现场照明充足。
8
材料、工器具、零部件定置管理。
7作业进程及步骤
概述
适用范围
本作业进程适用于石化企业在线利用的时差式超声波流量计,其它同类型仪表可参照利用。
工作原理及特点
超声波在逆流中传输所需时刻比顺流传输时刻长,因此,只要在相距必然距离处别离放置两组超声波发生器与接收器,同时向顺逆流方向发射超声波,接收器就可测出与流速成正比的时差⊿t,由时差即可求出流速和流量Q,其关系式如下:
Vm=-(L2/2X)×(1/t12-1/t21)
qv=(Vm/K)×(πDn2/4)
式中L——超声波在转换器之间传播路径的长度,m;
X——传播路径的轴向分量,m;
t12、t21——从转换器1到转换器2和从转换器2到转换器1的传播时间,S;
Vm——流体通过换能器1,2之间声道上平均流速,m/s;
K——流速散布修正系数;
Dn——管道内径,m;
qv——体积流量,m3/h。
这就是时差式超声波流量计的测量原理,它是属于速度式流量计。
时差式超声波流量计的主要特点是:
流体中不插入任何元件,无额外的压力损失;适用于纯净的或含少量杂质的液体,能对高粘度、强侵蚀、非导电的液体进行测量,在无阻挠流体测量方面是对电磁流量计的一种补充。
但不能测量悬浮颗粒和气泡超过某一范围的液体。
时差式超声波流量计的输出与被测流量之间呈线性关系,且测量与介质的导电率、温度、压力无关。
量程比较宽。
对外夹装式流量计适用于大型圆形管道和矩形管道,且原理上不受管径限制,不会因管径大而增加投资;可作移动性测量。
时差式超声波流量计由传感器、转换器二部份组成,传感器检测输出与流速成正比的时差信号⊿t,转换器把此信号转换成0~20mADC或4~20mADC模拟输出和频率/脉冲输出。
技术标准
测量精度:
大体误差:
±%~±5%
重复性误差:
±%~±%
测量范围:
0~15m/s
输出信号0~20mADC或4~20mADC电流输出;频率/脉冲输出
管径范围:
25~4000mm
环境温度:
-20~+60℃
介质温度:
-40~+80℃
电源电压:
85~260VAC;20~55VAC;16~62VDC
上述技术指标及连接电缆长度、材料、防爆等,按照不同型号,制造厂均有具体规定。
检查校验
超声波流量计是一种速度式流量计,在测量中必需保证必然长度的直管段,以形成稳固的速度散布。
一般要求前直管段为10D以上(D为流量计公称通径,下同),后直管段为5D以上。
被测管段应远离泵、弯头、阀等流体流动紊乱的地方,泵、弯头应位于被测管段上游侧50D以上,而流量调节阀应为30D以上。
流量计一般都可安装于水平、倾斜或垂直管道,在垂直管道上安装应使流体流向自下而上,一是能够避免出现非满管流;二是气体能够向上逸出,固体杂质能够沉落。
在水平管道上安装应使传感器置于与水平直径成45度的范围内,不然在测量液体时,传感器易受气体或固体颗粒的影响,在测量气体时受液滴或固体颗粒的影响。
若流量计利用在易产生气泡的场合,需在流量计前安装放气孔。
应注意由控制阀高压力降等形成的声学干扰影响流量计的测量。
当被测介质为气体时,由于固体和气体界面间超声波传播效率超级低,因此只能用直射式传感器,一般不采用外夹装式超声波流量计。
若流量计为外夹装式,为确保传感器与管道之间接触良好,第一应剥净安装段内保温层和保护层,并把传感器安装处的壁面打磨干净,避免局部凹陷,凸出物修平,漆锈层磨净。
第二二者之间需加入足够的耦合剂,不能有空气和固体颗粒,以保证耦合良好。
外夹装式传感器不能用于衬里或结垢太厚的管道,和不能用于衬里或锈层与管内壁剥离或锈蚀严峻的管道。
选择适合的、直径均匀的测量管段,注意避开管段的焊缝和局部异样,不然可能无法进行测量。
测量液体时要有必然的背压,以保证管道内充满液体,无气泡或气泡较少。
标准转换器提供1~4个行程,注意每增加一个反射点都会减弱信号强度,为了保护最佳信号质量,在达到足够传输时刻差的情形下,应尽可能减少行程数。
仪表在安装前必需核实测量范围、温度范围,对管段式还要核实耐压和防腐性能,均应与设计要求相符。
传感器与转换器必需有良好的接地。
流量计的仪表系数可从实际测量管道的几何尺寸、流体特性及声道等参数计算求得,因此流量计能够进行干式标定,干式标定的测量误差一般不大于±%。
因此除带测量管段式的流量计外,可不作实流标定。
实流校验超声波流量计一般采用静态容积法。
在单相、稳固无旋涡的流量下,实验介质(一般为水)通过被校仪表,当输出为模拟信号时,测量一段时刻内进入标准容器中流体的容积,计算出流过仪表的实际流量,与被校仪表的指示值进行比较,即可求出仪表的误差。
当输出为脉冲信号时,测得必然容积内,被检仪表输出的脉冲数,再计算仪表系数、流量计的大体误差和重复性。
实流标定超声波流量计应在其流量上限值70%~100%范围内,至少运行5分钟后方可进行正式示值检定。
装置的误差应不超过被检流量计大体误差限的1/2,每次测量时刻应很多于标定装置允许的最短测量时刻。
其重复性误差不能超过大体误差绝对值的1/2。
当输出模拟信号时,对准确度不高于级的流量计,检定点应包括流量计最小流量qmin和最大流量qmax在内的至少3个检定点,且均匀散布;对准确度品级高于级的流量计,检定点应包括流量计最小流量qmin和最大流量qmax在内的至少5个检定点,且均匀散布。
当输出频率信号时检定点应包括qmin、qmax、qmax、qmax、、、和qmax;当后6个检定点流量小于qmin时,此检定点可不计。
每一个检定点至少检定3次。
流量计的检定周期为1~3年或一个装置运转周期。
利用和保护
仪表利用前的检查
对外夹装式流量计,在利用前,应检查流量计输入的管径参数,包括管道外径,管壁厚,管道材质,被测介质的名称和内衬材质是不是正确。
流量计自动算出的两探头间的轴向安装距离与实际安装距离是不是一致。
若上述有关参数在流量计预先设定的范围之外,能够用壁厚传感器和声速传感器肯定这些参数。
然后把这些参数输入流量计,算出两探头间的轴向安装距离。
检查仪表测量范围、温度范围是不是与被测介质相符;安装是不是符合要求;接线是不是准确牢靠;仪表的安装方向是不是与流体方向一致。
对管段式流量计还应检查耐压与衬里材料是不是与被测流体相符;仪表密封点是不是有泄漏。
启动时,传感器会自动调整工作频率,确保最佳的信号强度。
检查仪表的零位,并按制造厂规定的方式进行调整。
投运
打开流量计前后阀门,使仪表投入运行。
仪表投运后,各可调部份不得任意改变。
管段式超声波流量计投运后的保护
巡回检查
内容包括:
a.向当班工艺人员了解仪表运行情形。
b.查看仪表指示,积累是不是正常。
c.查看仪表供电是不是正常。
d.查看表体及其连接件是不是损坏和侵蚀。
e.查看仪表外线路有无损坏及侵蚀。
f.查看表体与工艺管道连接有无泄漏。
g.查看仪表电气接线盒及元件盒密封是不是良好。
h.发觉问题应及时处置,并做好巡回检查记录。
按期保护
a.每周进行一次仪表清洁,清除污物。
b.每3月进行一次零位调整。
c.每一年对仪表内接插件连接进行检查。
外夹装式超声波流量计,若该测量点下次还用,可在测试完成后,在探头周围的管壁上涂刷防腐漆,取下探头后,在安装探头的位置上抹上黄油,并贴上一块塑料布,用以保护测量点。
以供下次测试时利用。
检修
检修用设备
a.HART手操器1台
b.数字式万用表(4位半)1台
c.负载电阻250Ω1只
常见故障及排除
当流量计无显示时,检查电源是不是打开,保险丝是不是完好。
当流量计显示犯错信息时,按照所显示的犯错信息,别离予以解决。
当输出电流小于4mA时,检查是不是为负流量;传感器电缆是不是接反;零点设定是不是正确。
当输出4mA不稳固时,检查介质是不是稳固;传感器电缆或传感器振子是不是有问题。
当输出电流不稳固时,检查介质中是不是存在空气泡或固体颗粒;是不是为脉动流量;传感器电缆或传感器振子是不是有问题。
误差较大,检查介质中是不是有阻尼或气泡,设定是不是正确;介质中声速是不是与计算值相同;传感器是不是失效。
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- 超声波流量计 维修 作业 指导书