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(shì)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(guó)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(wèn)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(duì)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(duì)超出這個(gè)范圍沒(méi)有說(shuō)明，言外之意是不能使用。國(guó)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(shū)中標(biāo)明：

皮帶寬度B=1200mm；

皮帶速度V=2.5m/s；

輸送量Q_max=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(chǎng)實(shí)際測(cè)量以#8-A為例：

皮帶寬度B=1200mm；

皮帶速度V=2.516m/s；

輸送量Q_max=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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程，為GB/T7721－1995電子皮帶秤國(guó)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和JJG195－2002皮帶秤國(guó)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(guò)期國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程，顯然是對(duì)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(guò)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(shū)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(jiàn)，設(shè)計(jì)人員對(duì)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(chǎng)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(cè)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(lái)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(chǎng)測(cè)試（以#8－A秤為例）

    現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)皮帶運(yùn)行一周時(shí)間為119s，測(cè)得皮帶周長(zhǎng)為299.45m，皮帶速度V=2.516m/s，原設(shè)定長(zhǎng)度為278m，相差21.45m。目前使用的皮帶秤儀表多采用定長(zhǎng)采樣法則，現(xiàn)場(chǎng)使用的JY500B3的皮帶秤控制器也亦如此。對(duì)秤架進(jìn)行了常規(guī)性調(diào)試后，同時(shí)對(duì)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(cè)試皮帶秤的零點(diǎn)穩(wěn)定性、感量試驗(yàn)、重復(fù)性測(cè)試，這三項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試合格后，說(shuō)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(cè)試

皮帶運(yùn)行30min后，進(jìn)行了對(duì)短期穩(wěn)定性測(cè)試。(零點(diǎn)允許誤差±99kg kg)測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1

1、  改變零點(diǎn)設(shè)定值后測(cè)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(cè)試結(jié)果如表2所示。

表2

2、  循環(huán)鏈碼的測(cè)試

循環(huán)鏈碼計(jì)算值：

重量值=碼塊每米重量×皮帶周長(zhǎng)×n圈

      =44kg/m×299.45×2=26.352t

由于皮帶輸送機(jī)傾角超過(guò)了18°,又沒(méi)有采取相應(yīng)措施克服對(duì)稱重不利的因素。沒(méi)有使

用花紋皮帶，循環(huán)鏈碼的碼塊也沒(méi)有防滑措施,或驅(qū)動(dòng)裝置。經(jīng)過(guò)多次測(cè)試數(shù)據(jù)分析,循環(huán)鏈碼在測(cè)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(wú)法測(cè)試。

3、  實(shí)物檢驗(yàn)測(cè)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

   經(jīng)過(guò)多次測(cè)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(jiàn)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(shuō)明該表存在問(wèn)題。如果該表稱之為美國(guó)拉姆齊技術(shù)(深圳版)，經(jīng)過(guò)多次測(cè)試與分析、比較，它與美國(guó)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(duì)誤差計(jì)算公式計(jì)算。

四、設(shè)備更換后的測(cè)試

    重新更換四托輥雙杠桿秤架，由φ315mm大滾筒測(cè)速裝置替代了φ200mm測(cè)速輪測(cè)速裝置，美國(guó)拉姆齊技術(shù)(徐州版)SYDL－MC2000累計(jì)器，替代了美國(guó)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(cè)性能良好。與實(shí)物比對(duì)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Q_max=1500mm；

皮帶周長(zhǎng)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(cè)試

    皮帶運(yùn)行30min后，進(jìn)行短期零點(diǎn)穩(wěn)定性測(cè)試,按1.0級(jí)皮帶秤準(zhǔn)確度考核。零點(diǎn)允許誤差±99kg，測(cè)試結(jié)果如表4所示。

表4

    由上述測(cè)試結(jié)果分析認(rèn)為，皮帶機(jī)傾角度超過(guò)18°，槽形托輥大于35°以及皮帶張緊裝置對(duì)皮帶張力的控制范圍，存在對(duì)皮帶秤零點(diǎn)穩(wěn)定性有一定程度的影響。

循環(huán)鏈碼對(duì)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(cè)試結(jié)果如表5所示。

表5

測(cè)試結(jié)果表明皮帶秤在惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)中使用準(zhǔn)確度能達(dá)到1.0%

五、結(jié)束語(yǔ)

    自GB/T7721－2007皮帶秤國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和JJG195－2002皮帶秤國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程自2003年05月04日實(shí)施以來(lái)，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(guó)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(wú)一例外。皮帶秤應(yīng)用專家葉慶泰先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)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?cè)O(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(guó)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。