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(cao)位計算法,由(you)于貯槽截面(mian)積較♍大,标尺(chi)分度正确率(lü)低,因而計算(suan)出來的産量(liang)正确率讓人(ren)懷疑,況且又(you)不♋能時時😘計(ji)算,對淡、濃堿(jian)的産量很難(nán)控制。爲達到(dào)正确計量🔆淡(dàn)、濃堿産量的(de)目的,2000年在擴(kuò)大産🤟能的同(tong)時,投入兩台(tai)電磁流量計(jì),用于計量淡(dàn)、濃堿産量。在(zài)流量計的使(shi)用過程中,曾(ceng)出現過🌈計量(liang)不準的問題(ti)。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(yīn),儀表使用的(de)條件也要考(kao)慮進去,這樣(yàng)才能真正解(jie)決問題📐,才能(neng)充分發揮數(shù)萬元資金購(gòu)買的精度佳(jiā)儀表的作用(yong)。特别是流量(liàng)✏️儀表,由于在(zài)使用時很難(nan)對它進行檢(jian)定與校準,因(yīn)而精心地安(ān)裝與正确🌏地(di)使用是保證(zhèng)計量正确可(kě)靠的前提。
1　電(diàn)磁流量計的(de)測量原理
　　電(dian)磁流量計是(shi)基于法拉第(di)電磁感應定(dìng)律的原理工(gong)作的。被測介(jie)質應是導電(dian)液體。在垂直(zhí)于介質流向(xiang)的一個區間(jian)裏存在由變(bian)送器所産生(sheng)的磁感應🙇🏻強(qiáng)度爲B的穩定(dìng)磁場,平均流(liu)速爲v的導電(dian)流體在流經(jīng)磁場區域時(shi),作切割磁力(lì)線運動。于是(shi)在與管道橫(heng)截面平行且(qie)垂直于磁力(lì)線方向的兩(liǎng)根檢測電極(ji)上,就産生了(le)感應電壓U。根(gen)據電磁感應(ying)定律🤞得出:
U= k B v D????????? ?(1)
　　式(shi)(1)中:U爲感應電(dian)壓;k爲儀表常(chang)數;B爲磁感應(ying)強度;v爲介質(zhì)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(zhi)的平均流♻️速(su)v。流體的體積(jī)流量公式爲(wei):

　　其中:Q爲介質(zhì)的體積流量(liàng)。
根據公式(2)可(kě)知Q與v是成正(zheng)比的一一對(duì)應函數,那麽(me)U與Q也是成正(zheng)☁️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(jie)流或可動部(bu)件,無壓力損(sun)失,節約🧑🏽‍🤝‍🧑🏻能源(yuán)。特别适用于(yu)測量液固兩(liang)相介質(如懸(xuan)浮液體)。
(2)隻有(you)襯裏和電極(jí)與介質接觸(chu),隻要選好兩(liang)種材料,就可(kě)達⛱️到🍓防腐防(fáng)磨的目的,長(zhǎng)時間使用,儀(yí)表精度不會(hui)降低,與橢圓(yuan)齒輪流🔅量計(ji)相比,其精度(dù)的穩定🔞性要(yao)好得多。
(3)測量(liang)時隻與介質(zhì)的平均流速(sù)有關,而與介(jiè)質的流🈲态(層(ceng)流或紊流)、溫(wēn)度、粘度、密度(du)、壓力及電導(dǎo)率(在一定範(fàn)圍内)的變化(huà)無關。因此,電(dian)磁流量計隻(zhī)需用水标定(dìng)後,就可用它(tā)測量其它導(dao)電液體🚩或固(gu)液兩相介質(zhi)的流量,而無(wu)需🚩修正。
(4)量程(chéng)比寬,可達1∶ 100,而(er)且可以任意(yi)改變量程。
(5)無(wu)機械慣性,反(fǎn)應靈敏,可測(ce)量瞬時脈動(dòng)流;且線性好(hǎo)✔️,可直接💔等♋分(fen)刻度。
(6)從檢測(cè)電極向前,隻(zhi)需5 D的直管段(duàn),不需太大的(de)安裝空間⛷️。而(ér)其它流量計(jì)一般需要10 D或(huò)10 D以上的直管(guan)段,對安裝👣空(kong)間要求較嚴(yán),否則無法保(bǎo)證測量精度(du)。
3　電磁流量計(ji)的安裝
(1)從理(li)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(gǎn)器内必須完(wán)全充滿介質(zhì),這一條至關(guān)重要。檢測電(diàn)極的軸線應(yīng)處于水平位(wèi)置,以防⭐粘污(wu),并能排除✍️由(yóu)氣泡接觸引(yǐn)🤞起的損失。
(2)傳(chuán)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(jiē)地環的安裝(zhuāng)要與管道同(tóng)心,不能向内(nèi)凸出。
(4)測量精(jing)度與傳感器(qi)的接地效果(guǒ)有很大關系(xi),電磁🔞流量計(ji)🔞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(jiē)地極。接地的(de)目的是讓流(liú)經傳感器内(nei)的導電流體(tǐ)與地等電位(wèi),而不是管道(dào)壁接地。
4　電磁(ci)流量計的選(xuǎn)型、安裝及使(shi)用情況
4.1　電磁(cí)流量計的選(xuan)型原則
(1)考慮(lǜ)口徑與量程(cheng),電磁流量計(jì)的量程雖然(ran)是任意設定(dìng)的,但其設定(dìng)的範圍受口(kǒu)徑的限制。量(liàng)程的設定要(yao)考慮正常流(liu)量超過滿量(liàng)程的一半,這(zhè)樣的測量精(jing)度才高。流速(su)一般選擇2～ 4 m/s,如(rú)介質易磨損(sǔn)電極,可㊙️選擇(ze)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(liu)率表選擇儀(yi)表的口徑。
(2)考(kǎo)慮介質的壓(ya)力、溫度及腐(fu)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(ze)與安裝
　　由于(yu)被測介質是(shì)溫度低于100℃的(de)淡堿和濃堿(jian),對不鏽鋼電(diàn)🚶極的⭐腐蝕很(hen)微弱,但對各(ge)種橡膠類内(nei)襯有腐㊙️蝕作(zuo)用,因✍️而我們(men)選用聚四氟(fú)乙烯内襯。将(jiāng)口徑選爲150 mm。具(ju)體所選用的(de)電磁流量計(ji)規格型🏃‍♀️号爲(wèi):K300-(150)11431021,口徑爲150 mm,标準(zhun)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(wú)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(jiē)☀️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(cai)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(shang)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(liàng)計量程改爲(wei)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(zhī)能間斷輸送(sòng)。
4.3　以淡堿流量(liang)計爲例說明(míng)流量計的使(shi)用情況
　　流量(liang)計剛投入使(shǐ)用時,與槽位(wei)推算的數進(jin)行比較🔴,每班(bān)表計産量與(yu)推算産量僅(jin)差1 t,誤差較小(xiao)。而在以後的(de)幾個月中卻(que)發現有💜較大(dà)的偏差。表1是(shi)半年的表計(jì)産量(折100%)與♋推(tuī)算産量(折100%)的(de)🌈比較。

　　從表1可(kě)以看出,開始(shǐ)安裝流量計(ji)時的1月份,表(biǎo)計與推算的(de)差不✂️大,全月(yue)僅差101.1 t。這裏是(shi)把推算數當(dang)作标✔️準了,其(qi)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(yin)造成的🍓。而2月(yuè)份的差值卻(què)大得😄驚人,達(da)1 133.7 t,4～ 6月又成了負(fù)偏差。
　　從流量(liàng)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(lu)進行認真地(dì)分析,終于找(zhǎo)出了出現偏(piān)♌差的原因。原(yuán)來在2月份因(yin)燒堿産量有(yǒu)所擴大又新(xin)上📞了一台200 m3/h的(de)淡堿✊泵,排序(xu)爲1#泵。從電解(jie)工段2月份的(de)交接班記🈲錄(lù)上查到:
12月16日(ri)8～ 16點:3#泵改爲2#;
12月(yuè)16日8～ 16點:2#泵改爲(wèi)1#;
12月16日8～ 16點:1#泵改(gai)爲2#;
12月16日8～ 16點:2#泵(beng)改爲3#;
而1#泵爲(wei)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(dao):
12月16日:全天表(biao)計淡堿産量(liàng)876 m3;
12月16日:全天表(biao)計淡堿産量(liang)2 298 m3;
12月16日:全天表(biao)計淡堿産量(liang)3 305 m3;
12月16日:全天表(biao)計淡堿産量(liàng)3 028 m3;
12月16日:全天表(biao)計淡堿産量(liang)1 695 m3;
12月16日:全天表(biǎo)計淡堿産量(liang)962 m3。
　　兩處記錄對(dui)照可以看出(chū),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(cháng)量的近4倍。12月(yuè)16日白班改用(yong)2#泵即100 m3/h泵後流(liu)量🌈才在8日恢(hui)複正常。這說(shuō)明儀表超量(liang)程是造成誤(wù)差很大的🌈原(yuan)因,此時儀表(biao)已經無法使(shǐ)用。由于工藝(yì)人員對儀表(biǎo)不了解,在增(zēng)加大泵時沒(mei)🌈有及時通知(zhi)儀表人員改(gai)儀表量程。直(zhí)到3月中旬儀(yi)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(cái)👣滿足了大泵(beng)的要求,而對(duì)🌈小泵來說單(dan)泵打液量僅(jǐn)🔴爲滿量程的(de)30%,又造成在開(kāi)小泵時儀表(biǎo)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(zài)改到250 m3/h,并規定(ding)開大泵時隻(zhī)開1個👄,開小泵(bèng)📞時2泵同時開(kai)。
　　通過對下半(bàn)年幾個月表(biǎo)計産量及推(tuī)算産量的跟(gen)蹤分⛱️析🎯,取得(de)🏒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(biao)計産量偏高(gao)。分析原因可(ke)能是流量計(ji)😘安裝在水平(ping)管線上,但由(you)于管線長達(da)數百米,安裝(zhuāng)處不一定是(shi)管線的較低(di)點,在開停泵(bèng)時很可能有(yǒu)♻️不滿管現象(xiang),造成計量偏(pian)高。随着産量(liang)的進一步擴(kuo)大,到可以連(lian)續開泵輸堿(jiǎn)時,計量精度(du)會更高。
5　結論(lun)
　　從以上分析(xī)可知,即便是(shì)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(bú)一定是儀表(biǎo)本身的原因(yīn),與使用過程(cheng)有很大的關(guan)系,甚至是決(jué)定因素。儀表(biǎo)維護人員在(zai)選擇、使用、維(wei)護儀表時,不(bu)能單從儀表(biao)本身考慮,而(ér)要全面考慮(lǜ)工藝、設備等(deng)💃方面的性能(néng)是否滿足儀(yí)表正常使用(yong)時的要求。隻(zhi)☂️有這樣才能(néng)發❤️揮每台儀(yi)表應有的功(gōng)能,爲生産、經(jing)營提供正确(que)可靠的計量(liàng)數據。

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