産氯堿(jian)10萬t的化工企(qi)業,長期以來(lai)計量淡、濃堿(jian)産量的🌈方法(fa)☀️一直📧采用槽(cáo)位計算法,由(you)于貯槽截面(miàn)積較大,标尺(chǐ)分度正确率(lǜ)低,因🏒而計算(suàn)出來的産量(liang)正确率讓人(ren)懷疑,況❓且又(you)不能時時計(jì)算,對淡、濃堿(jian)的産量很難(nan)控制。爲達到(dào)♋正确計量✊淡(dàn)、濃堿産🚶量的(de)目的,2000年在擴(kuo)大産能的同(tóng)時,投入兩台(tai)電磁流量計(ji),用于計量淡(dan)、濃堿産量。在(zai)流量計的使(shi)用過程中,曾(céng)出現過計量(liàng)🤩不準的問題(tí)。通過對所出(chū)現問題的查(cha)證,我們認爲(wei)解決計🔱量不(bu)準的問題不(bu)能單從儀表(biao)本身找原因(yin),儀表使用的(de)條件也要考(kao)慮進去,這樣(yang)才能真正解(jie)決問題,才能(néng)充分發揮數(shu)萬元資金購(gòu)買的精度佳(jiā)💚儀表的作用(yong)。特别是流量(liang)儀表,由于在(zai)使用時很難(nán)對它進行檢(jiǎn)定與校準,因(yīn)而精心💚地安(an)裝與正确地(dì)使用是保證(zhèng)計量正确🌂可(ke)靠的前提。
1　電(diàn)磁流量計的(de)測量原理
　　電(dian)磁流量計是(shì)基于法拉第(dì)電磁感應定(dìng)律的原理工(gong)作的。被測介(jiè)質應是導電(diàn)液體。在垂直(zhi)于介質流向(xiàng)的一個區間(jian)裏存在由變(bian)送器所産生(shēng)的磁感應強(qiang)度爲B的穩定(ding)磁場,平均流(liú)速爲v的導🔞電(dian)流體在流經(jing)磁場區域時(shi),作切⭐割磁力(lì)線運動。于是(shì)在與管道橫(heng)截面平行且(qiě)垂直于磁力(lì)線方向的兩(liang)根檢測電極(jí)上,就産生了(le)感應電壓U。根(gen)據電磁感應(yīng)定律得出:
U= k B v D????????? ?(1)
　　式(shi)(1)中:U爲感應電(diàn)壓;k爲儀表常(chang)數;B爲磁感應(ying)強度;v爲介質(zhi)的平均流速(su);D爲儀表管内(nèi)直徑。
　　由公式(shi)(1)可知,B和D是不(bú)變的,k爲一常(cháng)數。因而U隻與(yǔ)v成正比,隻♈要(yào)測出感應電(dian)壓U的大小,就(jiù)能測出介質(zhì)的平均流速(su)v。流體的體積(ji)流量公式爲(wèi):

　　其中:Q爲介質(zhi)的體積流量(liàng)。
根據公式(2)可(ke)知Q與v是成正(zhèng)比的一一對(duì)應函數,那麽(me)U與Q也是成正(zhèng)比的一一對(dui)應函數,即測(cè)出了感應電(diàn)🏃‍♂️壓U也就測出(chū)了介質的體(ti)積流量Q。
2　電磁(ci)流量計的優(you)點
(1)電磁流量(liàng)計管内無節(jiē)流或可動部(bù)件,無壓力損(sun)失,節約🈲能源(yuan)。特别适用于(yú)測量液固兩(liang)相介質(如懸(xuán)浮🔞液體㊙️)。
(2)隻有(you)襯裏和電極(ji)與介質接觸(chù),隻要選好兩(liǎng)種材料,就可(kě)達到☁️防腐防(fang)磨的目的,長(zhang)時間使用,儀(yi)表精度不會(hui)降低,與橢圓(yuan)齒輪流量計(ji)相比,其精度(du)的穩定性要(yào)好得多。
(3)測量(liàng)時隻與介質(zhì)的平均流速(su)有關,而與介(jiè)質的流态(層(ceng)流㊙️或紊流)、溫(wen)度、粘度、密度(dù)、壓力及電導(dǎo)率(在一定範(fan)圍内)的變化(hua)無關。因此,電(diàn)磁流量計隻(zhī)需用水标定(dìng)後,就可用它(ta)測量其它導(dao)電液體⭐或固(gù)液兩相介質(zhì)的流量,而無(wú)需修正。
(4)量程(cheng)比寬,可達1∶ 100,而(ér)且可以任意(yi)改變量程。
(5)無(wú)機械慣性,反(fan)應靈敏,可測(cè)量瞬時脈動(dòng)流;且線性好(hǎo),可直接等❤️分(fen)刻度。
(6)從檢測(ce)電極向前,隻(zhi)需5 D的直管段(duan),不需太大的(de)安裝空間。而(er)其💃它流量計(ji)一般需要10 D或(huo)10 D以上的直管(guan)段,對安裝空(kong)間要求較嚴(yan),否則無法保(bǎo)證測量精度(dù)。
3　電磁流量計(jì)的安裝
(1)從理(lǐ)論上講,傳感(gan)器可以安裝(zhuang)在運行管道(dao)的任何位✔️置(zhì)。但要求傳感(gan)器内必須完(wán)全充滿介質(zhi),這一條至關(guān)重要。檢測電(dian)極🌈的軸線應(ying)處于水平位(wèi)置,以防📐粘污(wū),并能排除由(yóu)氣泡接觸引(yin)起的損失。
(2)傳(chuan)感器的周圍(wéi)不能有較強(qiáng)的幹擾電磁(cí)場。
(3)傳感器及(jí)其密封件、接(jie)地環的安裝(zhuang)要與管道同(tóng)心,不能向内(nei)凸出。
(4)測量精(jing)度與傳感器(qì)的接地效果(guǒ)有很大關系(xi),電磁流量計(jì)💜對外加電勢(shi)的幹擾很敏(min)感。因而它的(de)接地電極必(bi)須是獨立接(jie)🌈地極。接地的(de)目的是讓流(liú)經傳感器内(nèi)的導電流體(ti)與地等電位(wèi),而不是管道(dào)壁接地。
4　電磁(ci)流量計的選(xuan)型、安裝及使(shi)用情況
4.1　電磁(ci)流量計的選(xuan)型原則
(1)考慮(lü)口徑與量程(chéng),電磁流量計(ji)的量程雖然(rán)是任意設定(ding)💋的,但其設定(ding)的範圍受口(kǒu)徑的限制。量(liang)程的設🈲定要(yao)🌈考慮正常👨‍❤️‍👨流(liú)量💋超過滿量(liang)程的一半,這(zhe)樣的測量精(jing)度🔞才高。流速(su)一般選擇2～ 4 m/s,如(ru)介質易🔴磨損(sǔn)電極,可選擇(zé)稍低的流速(sù);如介質較易(yì)粘附,可選擇(ze)适當稍🌈高的(de)流速。綜合考(kǎo)慮後根據流(liú)率表選擇儀(yí)表的口徑。
(2)考(kǎo)慮介質的壓(yā)力、溫度及腐(fǔ)蝕性,依此選(xuǎn)擇不同的内(nei)襯和電極材(cai)料。
4.2　具體選擇(zé)與安裝
　　由于(yu)被測介質是(shi)溫度低于100℃的(de)淡堿和濃堿(jian),對不鏽鋼電(diàn)極的☂️腐蝕很(hěn)微弱,但對各(gè)種橡膠類内(nèi)襯有腐蝕作(zuò)用,因而我們(men)選用聚🧑🏾‍🤝‍🧑🏼四氟(fu)乙烯内襯。将(jiāng)口徑選爲150 mm。具(jù)體所選用的(de)電磁流量計(jì)規格型号爲(wei):K300-(150)11431021,口徑爲150 mm,标準(zhǔn)型,钼二钛電(dian)極,聚四氟乙(yi)烯内襯,最⛱️高(gao)工作壓力1.6 MPa,無(wu)接地環,輸出(chū)4～ 20 mA,準确度等級(jí)1.0級。安裝在水(shui)平管道☀️上,前(qián)後有足🚶夠長(zhang)的直管段,接(jie)地極獨立,接(jie)地良好。
　　用于(yú)輸送淡堿的(de)泵有2台,量程(chéng)都是100 m3/h,揚程50 m,采(cǎi)用單泵間斷(duàn)方式輸送淡(dàn)堿。流量計的(de)量程設定爲(wèi)160 m3/h。從流率表上(shàng)查出口徑150mm、平(ping)均流速v= 1 m/s時的(de)流量爲63.617 m3/h。

m/s,稍偏(pian)低。如将流量(liang)計量程改爲(wèi)250 m3/h,雙泵同時開(kai)時正常流量(liàng)在200 m3/h連💋續輸送(song),效果可能會(hui)更好。但由于(yú)産量限制隻(zhi)能間斷輸💘送(sòng)。
4.3　以淡堿流量(liang)計爲例說明(ming)流量計的使(shi)用情況
　　流量(liàng)計剛投入使(shi)用時,與槽位(wei)推算的數進(jin)行比較,每班(ban)🥰表計産量與(yǔ)推算産量僅(jin)差1 t,誤差較小(xiǎo)。而在以後的(de)幾個月中卻(que)發現有較大(dà)的偏差。表1是(shì)半年的表計(jì)産⭐量(折100%)與推(tui)算産✉️量(折100%)的(de)🔱比較。

　　從表1可(kě)以看出,開始(shi)安裝流量計(jì)時的1月份,表(biao)計與推算的(de)差不👨‍❤️‍👨大,全月(yuè)僅差101.1 t。這裏是(shì)把推算數當(dāng)作标⛱️準了🔞,其(qí)實🈲推算數的(de)❓誤差較大,差(cha)的這101 t很難說(shuo)是什🍓麽原因(yīn)☁️造成的。而2月(yue)份的差值‼️卻(que)大得驚人,達(da)1 133.7 t,4～ 6月又✍️成了負(fu)偏差。
　　從流量(liang)計的安裝與(yǔ)參數設定等(deng)情況查找原(yuan)因,沒發現問(wen)題💚。于是又找(zhao)來原始記錄(lù)進行認真地(di)分析,終于找(zhao)出了出現偏(piān)差的原因。原(yuán)來在2月份因(yīn)燒堿産量有(you)所擴大又新(xīn)上了一台200 m3/h的(de)淡堿泵,排序(xù)爲1#泵🈲。從電解(jiě)工段2月份的(de)🏃‍♂️交接班記錄(lu)上查到:
12月15日(rì)8～ 16點:3#泵改爲2#;
12月(yuè)15日8～ 16點:2#泵改爲(wei)1#;
12月15日8～ 16點:1#泵改(gǎi)爲2#;
12月15日8～ 16點:2#泵(bèng)改爲3#;
而1#泵爲(wèi)200 m3/h,2#、3#泵爲100 m3/h。
從蒸發(fā)工段的運行(háng)日志上查到(dào):
12月15日:全天表(biao)計淡堿産量(liang)876 m3;
12月15日:全天表(biao)計淡堿産量(liàng)2 298 m3;
12月15日:全天表(biao)計淡堿産量(liàng)3 305 m3;
12月15日:全天表(biao)計淡堿産量(liang)3 028 m3;
12月15日:全天表(biǎo)計淡堿産量(liang)1 695 m3;
12月15日:全天表(biao)計淡堿産量(liang)962 m3。
　　兩處記錄對(duì)照可以看出(chu),200 m3/h大泵的投運(yùn)時間是2月4～ 7日(rì),淡堿流量非(fēi)常大,是正常(chang)量的近4倍。12月(yue)15日白班改用(yong)🐕2#泵即100 m3/h泵後流(liu)量才在8日恢(huī)複正常。這說(shuō)明儀表超量(liang)程是造成誤(wu)差很大的原(yuán)因,此時儀表(biǎo)🚶已經無法使(shǐ)用。由于工藝(yì)人員對儀表(biǎo)不了解,在增(zeng)加大泵時沒(méi)☂️有及時通知(zhī)⭐儀表人員改(gǎi)儀表量程。直(zhí)到3月中旬儀(yí)表人員查出(chu)原因後,用倍(bèi)增法将量程(chéng)改到320 m3/h,這♋樣才(cai)滿足了大泵(bèng)的要求,而對(duì)㊙️小泵來說⭐單(dān)泵打液量僅(jin)爲滿量程的(de)30%,又造成在開(kai)小泵時儀表(biao)計量偏低,因(yin)而造成4～ 6月的(de)負偏差。直到(dao)7月将🤟量程再(zai)改到250 m3/h,并規定(ding)開大泵時隻(zhi)開1個,開小泵(bèng)☁️時2泵同時開(kāi)。
　　通過對下半(bàn)年幾個月表(biao)計産量及推(tui)算産量的跟(gēn)蹤分析⭐,取🏒得(dé)了比較好的(de)效果。每月兩(liǎng)數偏差在100 t以(yi)内,一般是表(biǎo)計👣産量偏高(gao)。分析原因可(ke)能是流量計(jì)安裝在水平(píng)管線上,但由(yóu)于管線長達(dá)數百米,安裝(zhuang)處不一定是(shi)管線的較低(dī)點,在🤞開停泵(bèng)時很可能有(you)不滿管現象(xiàng)🐪,造成計量偏(pian)高。随着産量(liàng)🍉的進一步擴(kuò)大,到可以連(lián)🚶續☎️開泵輸堿(jian)時,計💞量精度(dù)會更高。
5　結論(lùn)
　　從以上分析(xī)可知,即便是(shi)精度再高的(de)電磁流量計(ji),也必須正确(que)🌏地使用。流量(liàng)計不準并不(bu)一定是儀表(biǎo)本身的原因(yīn),與使用過程(cheng)💞有很大的關(guān)系,甚至是決(jué)定因素😍。儀表(biao)維護人員🔅在(zai)選擇、使用、維(wéi)護儀表時,不(bu)能單從儀表(biǎo)本身考慮,而(er)要全面考慮(lǜ)工藝、設備等(deng)🔴方面的性能(néng)🌈是否滿足儀(yi)表正常使用(yong)時的要求。隻(zhī)有這樣才能(néng)🐉發揮每台儀(yí)表應有的功(gōng)能,爲生産、經(jīng)營提供正😄确(que)可靠🐪的計量(liang)數據。

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