Турбиналық ағын өлшегішті жөндеу: Yokogawa және Allen-Bradley ControlLogix
Турбиналық өлшегіштер қалай жұмыс істейді және қай жерде ақау береді
Турбиналық өлшегіш сұйықтықтың кинетикалық энергиясын ротордың айналуына айналдырады. Қабырға өтуінен импульстерді шығаратын қабылдағыш орам бар. K-факторы жиілік пен ағын жылдамдығы арасындағы түрлендіруді анықтайды. Дәлдік ротордың геометриясына, мойынтірек үйкелісіне және сұйықтықтың тұтқырлығына байланысты.
Yokogawa EF-TG сериясы құбыр өлшеміне байланысты 0.7-ден 700 м³/сағ дейінгі ағынды қамтиды. Дәлдік сілтеме жағдайында ±0.5% құрайды: 15°C, 0-ден 100 cSt тұтқырлық, Рейнольдс саны 10,000-нан жоғары. Көптеген алаңдағы ақаулар мойынтірек тозуы, ластану, газдың енуі немесе қабылдағыш орамның нашарлауы себепті болады.
Allen-Bradley 1756-HSC импульс шығысын өңдейді, 1 МГц-ке дейінгі кірістерді қабылдайды және санау, жылдамдық және период режимдерін баптауға мүмкіндік береді. Жиіліктен ағынға түрлендіру ControlLogix процессорында масштабтау функциялық блоктары арқылы жүзеге асады. 1756-CFM конфигурацияланатын ағын өлшегіш модулі кіріктірілген ағын есептеу және K-фактор масштабтауымен балама ұсынады.
Жеті қадамдық алаңдағы ақауды анықтау тәртібі
- 1-қадам: Процесс жағдайларын тексеріңіз. Тәуелсіз өлшеу арқылы нақты ағынды растаңыз. Егер нақты ағын нөл болса және өлшегіш те нөл көрсетсе, ақау жоғары жақта. Егер ағын болса және өлшегіш нөл көрсетсе, 2-қадамға өтіңіз.
- 2-қадам: 1756-HSC импульс кіріс күйін тексеріңіз. Studio 5000-де HSC.CH0.InputState және HSC.CH0.AccumulatedCount мәндерін қараңыз. Егер санау тұрақты болса және ағын болса, ақауды анықтау үшін қосқыш қорабында қолмен жиілік санағышты қосыңыз.
- 3-қадам: Өлшегіш терминал қорабындағы қабылдағыш орамның шығысын өлшеңіз. DN50 EF-TG арқылы 10 м³/сағ ағын кезінде K-фактор 450 импульс/литр болса, күтілетін жиілік 75 Гц. Сигнал амплитудасы 30 мВ шыңнан шыңға артық болуы керек. 20 мВ-тан төмен болса, орамның нашарлауы немесе мойынтірек тозуы бар.
- 4-қадам: Қолмен роторды айналдыру тестін орындаңыз. Өлшегішті процессордан оқшаулаңыз. Фланецті қақпақты ашып, өлшегіш корпусын ашыңыз. Роторды қолмен айналдырыңыз. Ол 3 және одан көп айналымды еркін жасау керек. Қатаңдық болса, мойынтірек ластанған. Толық ротор мен мойынтірек картриджін жинақтап ауыстырыңыз.
- 5-қадам: Жоғары жақтағы жағдайларды газдың енуі үшін тексеріңіз. Газ сұйықтықтан жылдам қозғалып, роторды шын ағыннан артық айналдырады. Ағыннан кейінгі артқы қысым сұйықтықтың бу қысымының 2 есе және өлшегіш арқылы қысымның 1.25 есе төмендеуінен артық болуын растаңыз. 80°C су үшін артқы қысым 59 кПа-дан жоғары болуы керек.
- 6-қадам: Роторды ауыстырғаннан кейін ControlLogix-та K-факторды тексеріңіз. Масштабтау тегін табыңыз (әдетте FT_xx_KFACTOR). Калибрлеу сертификатындағы жаңа K-факторды енгізіңіз. Тұрақты жағдайдағы қолданбалар үшін 60% ағын жылдамдығындағы мәнді пайдаланыңыз.
- 7-қадам: Көлемдік тексеру жүргізіңіз. Өлшегішті номиналды ағынның 60% жылдамдығында 10 минут жұмыс істетіңіз. Калибрленген сілтеме тотализаторымен салыстырыңыз. Қабылданатын дәлдік оқу мәнінен ±0.75% шегінде болуы керек.
Жоғары оқу ақаулары: газдың енуі және жоғары жақтағы бұзылулар
Жоғары оқу сенімгерлікпен тасымалдауда қауіпті. 3% жоғары оқу үлкен қаржылық айырмашылықтар тудырады. Екі негізгі себеп басым.
Біріншісі, газдың енуі сұйықтық қызметінде ең жиі кездеседі. EF-TG газ өткенде естілетін «шырылдау» дыбысын шығарады. Егер шырылдау естілсе және оқу 5-15% жоғары болса, газдың енуі негізгі күдікті.
Екіншісі, жоғары жақтағы құбыр бұзылулары ағын профиліне әсер етеді. Турбиналық өлшегіштерге жоғары жақта 10 құбыр диаметрі және төмен жақта 5 диаметр қажет. 5 диаметр ішінде бұрылыс 1-3% қате қосады. 3 диаметр ішінде жартылай ашық қақпа клапаны 8% дейін қате қосуы мүмкін.
VFD кабельдерінің электромагниттік кедергісі 1756-HSC-ке жалған импульстерді енгізеді. Сигнал кабелін қуат кабелінен кемінде 300 мм бөлек ұстаңыз. 10 метрден ұзын қашықтықта қорғалған бұралған жұп кабель қолданыңыз. Қорғанысты тек бір ұшында — 1756-HSC терминалында жерге қосыңыз.
Тұрақты техникалық қызмет және болжамды трендтер
Таза көмірсутек қызметі үшін Yokogawa мойынтіректі әр 18 айда немесе 8,000 сағатта тексеруді ұсынады. 50 микроннан үлкен бөлшектері бар сұйықтықтар үшін бұл мерзімді 12 айға дейін қысқартыңыз. Жоғары жақта Y-сызық сүзгісін орнатыңыз — кемінде 100 торлы тот баспайтын болаттан.
1756-HSC период өлшеу режимін пайдаланып болжамды трендтерді енгізіңіз. Тұрақты ағын кезінде HSC-ны санау орнына импульс периодын хабарлауға баптаңыз. Әр 15 минут сайын периодты тарихшыға жазыңыз. Тұрақты ағын кезінде периодтың ұлғаюы көзге көрінетін оқу қателіктерінен бұрын мойынтірек үйкелісін көрсетеді. 1756SC-CTR8 8-арналы санау модулі бірнеше турбиналық өлшегіштерді бір ControlLogix шассиіне қосуға мүмкіндік береді.
Қорытынды және іс-әрекетке кеңес
Турбиналық ағын өлшегіш ақаулары құрылымды диагностикамен алдын ала анықталады. Алдымен нақты ағынды тәуелсіз тексеріңіз. Studio 5000-де 1756-HSC импульс күйін қараңыз. Орам жиілігі мен амплитудасын өлшеңіз. Мойынтірек тартуын анықтау үшін роторды физикалық тексеріңіз. Газдың енуін артқы қысымды тексеру арқылы жойыңыз. Роторды ауыстырғаннан кейін K-факторды жаңартыңыз. Көлемдік салыстыру арқылы растаңыз.
Сенімділік үшін периодтық трендтерді енгізіп, калибрлеу сертификаттарының мұрағаттарын сақтаңыз. Бұл қадамдар алаңдағы ақауларды қалпына келтіру уақытын бірнеше сағаттан 45 минуттан азға дейін қысқартады.
Автор: У Цзямин — PLC, DCS және басқару жүйелері саласында 10 жылдан астам тәжірибесі бар өнеркәсіптік автоматтандыру инженері.
