先怀疑表,再怀疑泵
计量对不上账,多数矿的第一反应是换泵、查漏,很少有人先怀疑表。其实抽采管里的流量计,六种表六种脾气,装错位置、选错工况,数字天天都在撒谎。
六种表摆一起,长处短处都摊开
| 类型 | 原理 | 量程比 / 测量下限 | 怕什么 |
|---|---|---|---|
| 孔板 | 节流差压 | 量程比约 3:1,流量低于量程三成误差明显增大 | 孔板端面磨损、取压孔堵 |
| 涡街 | 旋涡频率 | 测量下限约 6 m/s | 管道振动,井下泵站附近难免 |
| 皮托管 | 动压测速 | 插入式,单点测速 | 取压孔小,煤尘一堵就完,不宜长期在线 |
| V 锥 | 节流差压 | 量程比 10~15:1,直管段要求短 | 尘撞锥体堆积成尘堵,清理难、阻力大 |
| 旋进旋涡 | 旋涡进动频率 | 下限低、量程比 10:1 以上 | 中段文丘里收缩,管路阻力大 |
| 循环自激式 | 旋涡推挽脉动 | 下限可到 1 m/s,量程宽 | 上市时间不长,井下业绩还不多 |
表和监控系统怎么握手也提前想好。矿用流量计一般带频率信号输出,方便接入安全监控系统在线看瞬时混合流量、浓度、压力和累计量;装表的地方要躲开变频器、动力电缆这些强电磁源,信号被干扰出来的数,看着比坏表的还像真的。
挑表的四条硬要求,抽采这个工况一项都躲不开:抗尘耐水,管里粉尘水汽都大;耐高负压,松软低透煤层把负压抽得很高;测量下限要低、量程比要大,联抽孔少时流量小、孔多了流量涨,一张表得兜住两头;自身阻力要小,表上多憋一分阻力,泵站就多耗一分电。另外一条一票否决——要有有效期内的煤安标志。
装错位置,表再好也白搭
流量计的安装位置比选型还容易出事。基本原则:装在气流均匀稳定的直管段上,避开弯头和变径;孔板这类差压表直管段要求更苛刻,上游十几倍管径、下游几倍管径起步,实在凑不够直管段,误差能放大到 ±5%,要么挪位置,要么加装整流器。
还有个位置细节很多人忽视:装在除渣放水器的后面。水和渣先过放水器拦一道,表再进干净的气流,取压孔被糊住的概率小一大截。
引压管也有讲究:差压变送器的位置要低于取压口,引压管保持坡度,最低点设放水阀——不然凝结水积在引压管里,差压信号天天波动。停抽的时候把变送器高低压侧阀门关上,免得负压把煤粉吸进表里。
报表数字突然漂了,先查这几样
流量读数和别处的账对不上时,按命中率从高到低查:引压管积水(冬季最常见,放水阀排一排就好了)、取压孔被煤尘糊住(装在放水器后侧就是为了躲这个)、孔板方向装反(双面倒角的无所谓,普通孔板反装差压特性就变了)、变送器零点漂移(关两侧阀看零位)、甲烷浓度大幅波动带动密度变化。五样查完,八成的”表坏了”都能就地解决,剩下两成再谈换表。
表的量程还要跟着系统变。联抽钻孔一批批并网,支管流量从几个立方涨到几十个立方,装表时按”刚投产”选的小量程表,很快就顶到量程上限,读数削顶;反过来,抽采后期单孔流量衰减,流量掉到量程下限以下,表走出来的数也作不得数。系统每接入一批新孔、每个季度核算流量范围的时候,顺手核一遍表量程还在不在区间里,超了就换量程芯或者换表。
孔板不是装完就不用管
孔板便宜、皮实,用得最多,但它有一个常年被略过的问题:磨损。气流带着煤尘天天冲孔板边缘,端面冲出凹坑,流出系数就变了,计量系统性偏低。检查周期按季度算,端面凹坑超过半毫米就得换板。有的矿用了五六年从没拆出来看过,报表上的纯量早就没了准头。
标校也别糊弄:差压类仪表在线校验的周期一般按年走,涡街类半年就得拆下来送检。标校记录和孔板系数、计算公式要对得上号——系数是哪一版的、公式是哪一版的,对不上,数算出来就是错的。还有一层容易被漏掉:被测气体的密度按实际组分算,甲烷浓度上下波动超过一成,系数就该重新核一遍,浓度常年漂的系统,标一次校用一年是不成立的。差压涨了流量怎么跟着变、三个修正系数各管什么,孔板差压换算那篇里拆得细,两篇对着看。
算出来的数最后还要落到报表上,工况、标况、混合量、纯量四个口径怎么统一,单位换算那篇给过完整对照,别让最后一步把前面的功夫赔进去。
选型拿不准的时候,回到工况本身做排除法:振动大的泵站附近,涡街先排除;含尘重、清理条件差的支管,皮托管和 V 锥谨慎;量程两头都宽的主管,量程比大的表优先。六种表没有全能冠军,只有跟工况合不合得来。
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