電子皮帶秤安裝之實(shí)戰(zhàn)分析
一、概述
任何一臺(tái)計(jì)量設(shè)備在使用中是具有一定的使用范圍和安裝技術(shù)要求，滿足不了安裝使用的條件。超越或違背使用范圍和技術(shù)要求，勢必產(chǎn)生不良效果。是達(dá)不到檢驗(yàn)準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重的甚至不能使用，國電山西霍州發(fā)電廠兩臺(tái)入爐煤計(jì)量的皮帶秤是安裝在特殊條件上的一個(gè)典型范例。給皮帶秤技術(shù)人員提供了經(jīng)驗(yàn)，從中吸取教訓(xùn)。
二、問題的提出
常規(guī)的皮帶秤生產(chǎn)廠家在技術(shù)參數(shù)中，標(biāo)明皮帶秤稱重范圍、皮帶寬度、皮帶速度、稱量準(zhǔn)確度、傳輸距離、皮帶機(jī)傾角、托輥槽形角度等等技術(shù)要求。明確對于皮帶輸送機(jī)傾角規(guī)定范圍是0～18°，托輥的槽形為35°，對超出這個(gè)范圍沒有說明，言外之意是不能使用。國電山西霍州發(fā)電廠在新建成2×600MW超臨界空冷機(jī)組“上大壓小”工程中，輸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)在#8皮帶輸送機(jī)A、B兩側(cè)安裝兩臺(tái)入爐煤計(jì)量的皮帶秤。并在招標(biāo)書中標(biāo)明：
皮帶寬度B=1200mm；
皮帶速度V=2.5m/s；
輸送量Qmax=1200t/h；
皮帶輸送機(jī)傾角α=20°；
托輥槽形角L=45°。
輸煤系統(tǒng)運(yùn)行為三班制，每班運(yùn)行約6小時(shí)。
現(xiàn)場實(shí)際測量以#8-A為例：
皮帶寬度B=1200mm；
皮帶速度V=2.516m/s；
輸送量Qmax=1500t/h；
皮帶輸送機(jī)傾角α=21°；
托輥槽形角L=45°。
設(shè)計(jì)中引用的皮帶秤國家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程，為GB/T7721－1995電子皮帶秤國家標(biāo)準(zhǔn)，JJG650－90電子皮帶秤（試驗(yàn)）檢定規(guī)程。新的GB/T7721－2007皮帶秤國家標(biāo)準(zhǔn)和JJG195－2002皮帶秤國家檢定規(guī)程于2003年05月04日實(shí)施、施行。新的法規(guī)啟用之日起，宣布舊的法規(guī)宣布作廢，停止使用。然而工程設(shè)計(jì)者在2009年12月設(shè)計(jì)期間引用了過期國家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程，顯然是對皮帶秤專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不熟悉。
輸送系統(tǒng)的常規(guī)設(shè)計(jì)中，一般物料輸送機(jī)傾角α=18°如果超過18°時(shí)要使用花紋皮帶，防止物料在運(yùn)行中打滑或重復(fù)稱量。在皮帶秤專業(yè)書中明確規(guī)定：皮帶機(jī)托輥槽形角為45°是禁止安裝皮帶秤，#8皮帶機(jī)恰恰就是45°槽形角托輥。由此可見，設(shè)計(jì)人員對輸送機(jī)系統(tǒng)以及皮帶秤安裝技術(shù)要求不熟悉。
為了不影響建廠工期進(jìn)展，鑒于現(xiàn)場實(shí)際情況，執(zhí)意去改變皮帶秤安裝位置也十分困難，考慮到煤的形狀和密度，實(shí)際測量皮帶輸送機(jī)傾角為α=21°，輸送物料引起重復(fù)性稱重可能性較小。為了滿足安裝條件，筆者采取了在稱重區(qū)，即秤架4組托輥及前后各4組托輥，也就是12組托輥全部改用35°槽形角托輥架來滿足皮帶秤使用的技術(shù)要求。但皮帶秤設(shè)計(jì)技術(shù)要求，只能由0.5%準(zhǔn)確度降至到1.0%的準(zhǔn)確度使用。
三、現(xiàn)場測試（以#8－A秤為例）
現(xiàn)場實(shí)測皮帶運(yùn)行一周時(shí)間為119s，測得皮帶周長為299.45m，皮帶速度V=2.516m/s，原設(shè)定長度為278m，相差21.45m。目前使用的皮帶秤儀表多采用定長采樣法則，現(xiàn)場使用的JY500B3的皮帶秤控制器也亦如此。對秤架進(jìn)行了常規(guī)性調(diào)試后，同時(shí)對皮帶秤控制器進(jìn)行了設(shè)置更正。考核皮帶秤安裝調(diào)試合格與否，首先考核測試皮帶秤的零點(diǎn)穩(wěn)定性、感量試驗(yàn)、重復(fù)性測試，這三項(xiàng)指標(biāo)測試合格后，說明皮帶秤安裝調(diào)試合格，方可進(jìn)行實(shí)物檢驗(yàn)。
1、 短期零點(diǎn)穩(wěn)定性測試
皮帶運(yùn)行30min后，進(jìn)行了對短期穩(wěn)定性測試。(零點(diǎn)允許誤差±99kg kg)測試結(jié)果如表1所示。
表1
|
編 號(hào) |
顯示值
(t) |
誤差率(%) |
顯示值
(t) |
誤差率(%) |
顯示值
(t) |
誤差率(%) |
備 注 |
|
#8-A |
－0.72 |
－0.22 |
－0.70 |
－0.22 |
－0.65 |
－0.20 |
|
1、 改變零點(diǎn)設(shè)定值后測試
新零點(diǎn)設(shè)定值計(jì)算:已知原設(shè)定值、誤差率，求新設(shè)定值？
ZERO=15620×（-0.20%）＋15620=15588.76=15589
儀表自動(dòng)計(jì)算生成值也是15589，因此，零點(diǎn)設(shè)定值由15620改變?yōu)?5589后測試結(jié)果如表2所示。
表2
|
編 號(hào) |
顯示值
(t) |
誤差率(%) |
顯示值
(t) |
誤差率(%) |
顯示值
(t) |
誤差率(%) |
備 注 |
|
#8-A |
－0.005 |
－0.01 |
0.008 |
0.01 |
|
|
|
2、 循環(huán)鏈碼的測試
循環(huán)鏈碼計(jì)算值：
重量值=碼塊每米重量×皮帶周長×n圈
=44kg/m×299.45×2=26.352t
由于皮帶輸送機(jī)傾角超過了18°,又沒有采取相應(yīng)措施克服對稱重不利的因素。沒有使
用花紋皮帶，循環(huán)鏈碼的碼塊也沒有防滑措施,或驅(qū)動(dòng)裝置。經(jīng)過多次測試數(shù)據(jù)分析,循環(huán)鏈碼在測試中重復(fù)性極差，碼塊在運(yùn)行中有打滑現(xiàn)象。所以皮帶秤的重復(fù)性無法測試。
3、 實(shí)物檢驗(yàn)測試
⑴確定校準(zhǔn)系數(shù)檢驗(yàn)：實(shí)際物料值為40.93t；顯示值為44.93t。
誤差率=（顯示值－物料值）/物料值×100%
（44.93t－40.93t）/40.93t×100% = 9.773%
改變間隔值：
新間隔值=顯示值×舊間隔值/物料值
44.93t×7271170/40.93t = 7981765
用間隔值計(jì)算誤差率：
誤差率 =（新間隔值－舊間隔值）/舊間隔值×100%
= (7981765－7271170)/ 7271170×100% = 9.773%
(2)實(shí)物檢驗(yàn)：：實(shí)際物料值為50.95t；顯示值為51.14t
誤差率=（顯示值－物料值）/物料值×100%
（51.14t－50.95t）/50.95t×100% = 0.373%
改變間隔值：
新間隔值=顯示值×舊間隔值/物料值
51.14t×7981765/50.95t = 8011530
用間隔值計(jì)算誤差率：
誤差率 =（新間隔值－舊間隔值）/舊間隔值×100%
= (8011530－7981765)/ 7981765×100% = 0.373%
實(shí)物檢驗(yàn)如表3所示。
表3
|
編號(hào) |
物料值（t） |
顯示值（t） |
誤差（t） |
誤差率（%） |
|
#8-A |
50.95 |
51.14 |
0.19 |
0.373 |
經(jīng)過多次測量試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該儀表顯示誤差率不是稱量誤差顯示值，而是間隔值計(jì)算誤差率，所以常與人工計(jì)算誤差率有差異。其自動(dòng)改變間隔值和人工計(jì)算間隔設(shè)定值也有一定的差異。常見間隔值是在七位數(shù)，一般高四位數(shù)基本相同。如不同就說明該表存在問題。如果該表稱之為美國拉姆齊技術(shù)(深圳版)，經(jīng)過多次測試與分析、比較，它與美國拉姆齊技術(shù)(徐州版)的儀表在計(jì)算方法上也有一定的差異，不是按相對誤差計(jì)算公式計(jì)算。
四、設(shè)備更換后的測試
重新更換四托輥雙杠桿秤架，由φ315mm大滾筒測速裝置替代了φ200mm測速輪測速裝置，美國拉姆齊技術(shù)(徐州版)SYDL－MC2000累計(jì)器，替代了美國拉姆齊技術(shù)(深圳版)JY500B3控制器；采用了帶防滑的碼塊，循環(huán)鏈碼40kg/m兩條替代了原產(chǎn)品，皮帶秤重復(fù)性檢測性能良好。與實(shí)物比對檢驗(yàn)，80kg/m鏈碼實(shí)際用在76kg/m。與實(shí)物檢驗(yàn)比較相差在5%。
1、皮帶秤技術(shù)參數(shù)設(shè)置：
皮帶速度V=2.51m/s；
輸送量Qmax=1500mm；
皮帶周長l=299.15m；
皮帶運(yùn)行一圈時(shí)間t=119s；
皮帶秤檢驗(yàn)時(shí)間T=238s。
2、 一星期零點(diǎn)穩(wěn)定性測試
皮帶運(yùn)行30min后，進(jìn)行短期零點(diǎn)穩(wěn)定性測試,按1.0級(jí)皮帶秤準(zhǔn)確度考核。零點(diǎn)允許誤差±99kg，測試結(jié)果如表4所示。
表4
|
編號(hào) |
顯示值
(t) |
誤差率(%) |
皮重值
(A/D) |
編號(hào) |
顯示值
(t) |
誤差率
(%) |
皮重值
(A/D) |
檢驗(yàn)
日期 |
|
#8-A |
0.080 |
0.081 |
15416 |
#8-B |
0.760 |
0.076 |
14400 |
12.11 |
|
0.420 |
0.423 |
15416 |
0.214 |
0.215 |
14400 |
12.18 |
|
0.000 |
0.000 |
15522 |
|
|
|
12.18 |
|
-0.282 |
-0.285 |
15522 |
0.130 |
0.131 |
14400 |
12.25 |
|
-0.017 |
-0.017 |
15450 |
|
|
|
12.25 |
由上述測試結(jié)果分析認(rèn)為，皮帶機(jī)傾角度超過18°，槽形托輥大于35°以及皮帶張緊裝置對皮帶張力的控制范圍，存在對皮帶秤零點(diǎn)穩(wěn)定性有一定程度的影響。
循環(huán)鏈碼對皮帶秤一星期內(nèi)的檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)常數(shù)計(jì)算為76kg/m×299.15m×2=45.4708t；實(shí)際檢驗(yàn)中定為45.475t。測試結(jié)果如表5所示。
表5
|
編 號(hào) |
顯示值
（t） |
實(shí)際值
（t） |
誤差值
（t） |
誤差率（%） |
校準(zhǔn)系數(shù) |
檢驗(yàn)日期 |
|
#8－A |
45.585 |
45.475 |
0.110 |
0.26 |
1811144 |
12.11 |
|
#8－B |
45.827 |
45.475 |
0.352 |
0.77 |
1781239 |
12.11 |
|
#8－B |
45.444 |
45.475 |
-0.031 |
-0.07 |
1767573 |
12.11 |
|
#8－A |
45.290 |
45.475 |
-0.185 |
-0.41 |
1811144 |
12.18 |
|
#8－B |
45.542 |
45.475 |
0.067 |
0.15 |
1764980 |
12.18 |
|
#8－A |
45.461 |
45.475 |
0.014 |
-0.03 |
1811144 |
12.25 |
|
#8－B |
45.401 |
45.475 |
-0.074 |
-0.16 |
1764980 |
12.25 |
測試結(jié)果表明皮帶秤在惡劣環(huán)境的現(xiàn)場中使用準(zhǔn)確度能達(dá)到1.0%
五、結(jié)束語
自GB/T7721－2007皮帶秤國家標(biāo)準(zhǔn)和JJG195－2002皮帶秤國家計(jì)量檢定規(guī)程自2003年05月04日實(shí)施以來，盡管相關(guān)人員做了大量的宣貫工作，出版了相關(guān)的宣貫教材。由于在火電廠大型設(shè)備中，以汽機(jī)、鍋爐、電氣為主體，盡管熱控技術(shù)含量較高，也是屬于輔助行列。皮帶秤更是屬于“小字輩”重視不夠。人們只有在煤耗不準(zhǔn)確時(shí)才體會(huì)到它的重要性，國電山西霍州發(fā)電廠在新建廠中，經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是深刻的，其他新建廠的觀念也是大同小異，無一例外。皮帶秤應(yīng)用專家葉慶泰先生曾經(jīng)說過皮帶秤是冶金行業(yè)中的點(diǎn)鈔機(jī)。那么在火電廠入廠煤計(jì)量同樣是點(diǎn)鈔機(jī)，在入爐煤計(jì)量中內(nèi)部核算同樣也是點(diǎn)鈔機(jī)。我們設(shè)計(jì)人員，工程技術(shù)人員、生產(chǎn)維護(hù)人員務(wù)必提高意識(shí)，加強(qiáng)管理好皮帶秤計(jì)量工作，嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)檢定規(guī)程相關(guān)專業(yè)知識(shí)的設(shè)計(jì)技術(shù)要求執(zhí)行，加強(qiáng)日常維護(hù)工作，否則會(huì)造成不良的結(jié)果。 |
