摘要(yao):電磁流量(liang)計
早在上(shang)個世紀50年(nián)代已經實(shi)現了廣泛(fàn)的工業化(hua)應用。本文(wén)主要針對(dui)電磁流量(liàng)計在真空(kong)制鹽采輸(shu)鹵應用過(guò)程中,出現(xian)的一些故(gu)障、測量不(bu)準确等現(xian)象做簡要(yào)分析,以🈲及(jí)相關的解(jie)決辦法與(yǔ)🔞建議。主要(yào)針對鹵水(shuǐ)輸送管道(dào)結垢導緻(zhì)的測量不(bu)準🛀🏻确的現(xiàn)狀,分析其(qi)成因⛱️,提出(chū)解決思路(lu)與方法進(jìn)行探讨。
1前(qian)言
電磁流(liu)量計是利(li)用法拉第(di)電磁感應(yīng)定律制成(cheng)的一種測(cè)量導電液(yè)體體積流(liu)量的儀表(biao)。其測量原(yuan)理是當導(dǎo)體在磁場(chang)中作切割(gē)磁力線運(yùn)動時,在導(dao)體中會産(chan)生感應電(dian)勢,感應電(diàn)勢的大小(xiao)與導體在(zai)磁場中的(de)有效長度(dù)及導體在(zai)磁場中作(zuo)垂直于磁(ci)場🌐方向運(yùn)動的速度(dù)成正比。如(ru)圖1所示,導(dao)電流體在(zài)磁場中作(zuo)垂直方💜向(xiang)流動切割(ge)磁力線時(shi),也會在管(guǎn)道🛀兩邊的(de)電極上産(chan)生感應✂️電(diàn)勢。
其感應(yīng)電勢爲E=kBVD
其(qí)中:
K———儀表常(chang)數
B———磁感應(ying)強度
V———測量(liàng)管道截面(miàn)内的平均(jun1)流速
D———測量(liàng)管道截面(miàn)的内徑
測(cè)量流量時(shí),導電性的(de)液體以速(sù)度v流過垂(chui)直于流動(dòng)方向的磁(ci)場,導電性(xìng)液體的流(liú)動感應出(chu)一個與平(píng)均流速成(chéng)正比的電(diàn)壓,其感應(yīng)電壓信号(hào)通過兩❄️個(ge)或兩個以(yǐ)上與液體(ti)直接接觸(chù)的電極檢(jiǎn)出,并通🔞過(guò)電纜送至(zhi)轉換器通(tōng)過智能處(chù)理,轉換‼️成(chéng)标準信⛱️号(hao)4~20mA或0~1kHz輸出。
2故(gu)障現狀介(jie)紹與原因(yīn)分析
2.1電磁(ci)流量計使(shǐ)用概況
電(diàn)磁流量計(ji)早在上個(gè)世紀50年代(dài)已經實現(xiàn)了廣泛的(de)工業化應(yīng)用,也廣泛(fàn)應用于制(zhì)鹽化工等(deng)行業的🍉計(jì)量,真空制(zhì)鹽采輸鹵(lu)應用過程(cheng)中,部分電(dian)磁流量計(jì)出現的一(yi)些故障、測(ce)量不準确(que)等現象。目(mu)前電磁流(liú)量計主要(yao)對液體(鹽(yan)鹵,水)和渣(zhā)漿流體進(jìn)行流量檢(jian)測,獲得瞬(shun)😄時流量和(he)累積流量(liàng)。三個礦區(qū)有約100台🐪電(diàn)磁流量計(jì),使用時間(jian)長短不一(yī),有的壽命(mìng)在十年以(yi)上,但近幾(jǐ)年由于井(jing)組增多,注(zhu)入井組介(jie)質不斷變(bian)化,鹵水類(lei)型不斷🐉轉(zhuǎn)換,以及管(guan)道切換頻(pin)繁導緻的(de)測量不準(zhǔn)确時有發(fā)生。
前段時(shí)間用電磁(ci)流量計,由(you)于注水介(jiè)質發生改(gai)變,出現注(zhù)㊙️水流量比(bi)平常顯著(zhe)降低(由100m3/h降(jiang)低至20~30m3/h),出鹵(lu)量明顯偏(pian)高📐的現象(xiang),針對這📧一(yi)現象曾做(zuo)以下工作(zuò):
測量數據(ju)發生顯著(zhe)變化的部(bu)分井組,在(zài)焊接管道(dào)🐪時曾拆開(kāi)流量計,流(liú)量計内部(bù)結垢情況(kuàng)如圖2。
2.2電磁流(liu)量計故障(zhang)原因主要(yào)有兩類
第(di)一類是外(wài)部原因引(yin)發的故障(zhàng),例如安裝(zhuang)不當導🥰緻(zhi)流動🔅畸🔱變(biàn)🈲,傳感器内(nei)壁沉積和(hé)結垢。由于(yu)鹵水和不(bu)同注水介(jie)質在管道(dào)流動的過(guò)程中,由于(yu)溫度、壓力(lì)等的變化(hua),介質發生(sheng)了化學反(fan)應,易在管(guan)路和流量(liang)計内壁🈲上(shang)結垢,受流(liú)量計流通(tong)截面積變(biàn)化的影🌂響(xiang),儀表的檢(jian)☀️測正确率(lǜ)也會發生(sheng)變化⭕。另一(yī)方面,鹵水(shui)電導率随(sui)濃度、成份(fen)等發生的(de)變化。電導(dǎo)率(EC)表示溶(róng)液的導電(diàn)能力,不同(tóng)濃度之間(jiān)和不同pH值(zhí)之間,鹵🧑🏾🤝🧑🏼水(shui)的電導率(lü)變化很明(ming)顯。通過現(xian)場儀表數(shù)據分析,數(shù)據變化🙇♀️範(fan)圍較大。管(guǎn)路和流🈲量(liàng)計内壁上(shang)結垢會明(ming)顯影響流(liu)體的🌈電導(dao)率✊,增大管(guǎn)路截面的(de)電阻值,降(jiang)低電信号(hào)輸出,從而(er)影☀️響♌流量(liang)計的精度(du)。
第二類是(shì)儀表自身(shen)故障,即儀(yi)表自身結(jié)構件或元(yuán)器件✉️損壞(huai)引發的故(gù)障
3鹵水輸(shū)送管道流(liu)量數據不(bu)準原因分(fen)析
結合電(dian)磁流量計(jì)在鹵水輸(shū)送管道現(xiàn)狀,可流體(ti)的流通面(mian)☎️積👌,将導緻(zhi)測量誤差(chà)的隐形故(gu)障,如果附(fù)着層是高(gao)電導率,電(dian)磁流量💁傳(chuán)感器電極(ji)間的電勢(shì)易短路,如(rú)果附着層(céng)是絕㊙️緣性(xing),電磁流量(liang)🔴傳感器電(dian)極表面被(bei)絕⭕緣将斷(duàn)開了測量(liàng)回路。後兩(liang)種現象需(xu)要清潔附(fù)着層或更(gèng)換傳感✉️器(qì)才能使儀(yí)㊙️表正常工(gong)作。
3.2雷電擊(jī)
線路遇雷(lei)擊時會瞬(shun)時産生很(hěn)高電壓和(he)浪湧電流(liú),儀表遭雷(léi)擊💚後極易(yi)損壞。雷電(dian)擊主要通(tōng)過三個途(tu)✉️徑進入儀(yi)表:儀表電(dian)源線,轉換(huan)器和傳感(gan)器間的激(ji)磁線與流(liu)量信号線(xiàn)。從雷電故(gu)障中損🔞壞(huai)的儀表零(ling)部件分析(xi),雷電擊大(da)部分經電(dian)源線路進(jin)💔入儀表從(cong)💚而引發故(gu)障,而其他(ta)兩種途徑(jìng)比較少🐆。
3.3環(huan)境條件變(bian)化
環境條(tiáo)件變化所(suǒ)引起的故(gu)障主要是(shì)因爲儀表(biǎo)在運行期(qī)間💯出💚現了(le)新的幹擾(rǎo)源。例如一(yī)台接地保(bao)護🐕并不🈲良(liang)好的電磁(ci)流量計,調(diào)試期因無(wú)外界幹擾(rǎo)源🌈,儀表能(neng)夠正常運(yun)行,然而在(zài)運行期出(chu)現新的幹(gàn)擾源後(例(lì)如:管道旁(pang)新增高壓(ya)電網、測量(liàng)點附近管(guǎn)道或較遠(yuǎn)處實施管(guan)道電焊,車(chē)輛過往頻(pín)繁振動加(jiā)大等等),幹(gàn)擾了儀表(biao)正常運行(hang),出現了電(diàn)磁流量計(ji)信号輸出(chu)較📧大振蕩(dang)。
3.4突發事件(jiàn)對表計影(ying)響
傳感器(qì)長時間浸(jìn)泡水中,本(běn)廠區閥門(men)井遇到暴(bao)雨外加斷(duan)電的情況(kuang),導緻儀表(biǎo)全部浸泡(pào)在水中,長(zhǎng)達8小時。事(shì)後🌂經過及(jí)時檢查處(chù)理,大部分(fen)恢複,而密(mi)封不嚴實(shi)⭕的儀表,内(nei)部勵磁線(xiàn)圈、電路闆(pan)等全部損(sǔn)壞,傳感器(qì)無法工作(zuo),隻😍能更換(huan)儀表。
4解決(jue)方法與思(si)路
根據
電(diàn)磁流量計(ji)工作原理(li)
和工作環(huán)境要求,解(jiě)決電磁流(liu)量計測量(liàng)不準主要(yao)是從前✔️期(qi)選型、保證(zheng)工作環境(jing)、消除幹擾(rao)因素、定期(qī)校準等幾(jǐ)方面入手(shou)。
4.1前期選型(xing)
首先不同(tóng)測量介質(zhì)的類型選(xuan)取合适的(de)儀表,這裏(li)涉及的内(nèi)容主要有(you)管道口徑(jing)大小、壓力(li)等級、測量(liàng)介質酸堿(jiǎn)性、腐🐉蝕性(xìng)、噪音、電極(ji)特點、襯裏(li)材質、接地(dì)性能等;盡(jìn)量選用陶(tao)瓷襯裏的(de)電磁流💜量(liàng)計,如果預(yù)算允許,就(jiu)用電容式(shì)電磁流量(liang)計,因沒有(you)🆚接液電極(jí),同時又是(shi)陶瓷内襯(chen)裏,這樣效(xiao)果會好一(yi)些;有條件(jian)情況下,要(yào)求供貨商(shang)對陶瓷襯(chen)裏進行鏡(jìng)面抛光處(chu)理,這樣處(chù)理後,襯裏(li)不易結垢(gou),即使有輕(qīng)微結垢,也(ye)會在維護(hu)時容易處(chù)理掉。
第二(er)是根據現(xiàn)場工況選(xuǎn)擇分體式(shi)、一體式,防(fang)護等級等(děng)。
4.2安裝地點(dian)、方式選擇(zé)
1)流量計前(qián)後直管段(duan)長度直接(jiē)影響測量(liàng)精度,很多(duō)儀表前✏️期(qī)💯設計合符(fu)要求,但後(hou)期因爲生(shēng)産檢修等(deng)各種原因(yīn),需要增加(jiā)各種閥門(men)、沖洗管道(dao)等管件,會(huì)導緻直管(guǎn)段要求不(bú)夠,直接導(dǎo)✉️緻測量不(bu)準确;因此(ci)🧡,前期設計(jì)安裝盡量(liàng)😄放大表計(jì)前後直管(guǎn)⛱️段長度。
2)保(bǎo)證安裝儀(yí)表的管道(dào)充滿測量(liàng)介質。流量(liàng)計測量段(duàn)長度範圍(wei)内不可以(yǐ)有氣室、氣(qì)袋等。
4.3采取(qu)防垢措施(shī)及裝置
根(gēn)據流量計(jì)自身性能(neng)特點及安(an)裝要求,結(jie)合使用現(xiàn)狀✉️以及故(gù)障原因分(fen)析,在電磁(cí)流量選型(xíng)、使用等🈲方(fāng)面可采取(qu)以下措❗施(shī):
(1)選擇合适(shi)的安裝位(wèi)置。當停流(liu)時,漿液中(zhōng)的沉渣不(bú)🐉在流量計(jì)測量管的(de)位置聚集(jí),減少結垢(gou)的機率。在(zài)易結垢的(de)管路段上(shang)😄,加裝除垢(gou)超聲波流(liu)量計,可保(bao)證流量計(jì)段30m以内管(guǎn)路🧑🏽🤝🧑🏻不結垢(gòu)。
(2)加旁路沖(chong)洗裝置。在(zài)流量計不(bú)運行時或(huo)産生管道(dao)阻礙時,及(jí)♉時♋用清水(shui)對流量計(ji)進行沖洗(xǐ)處理。
(3)選擇(zé)大口徑。在(zài)滿足生産(chǎn)需求情況(kuàng)下,選擇稍(shāo)大口徑的(de)流量計,雖(suī)然計量精(jīng)度會略有(yǒu)下降,但維(wei)保量會減(jian)👉少許多。
(4)選(xuǎn)擇沒有外(wai)部幹擾的(de)環境。安裝(zhuang)在沒有震(zhen)動的位❤️置(zhi),流量計兩(liǎng)邊的管道(dao)要用支架(jia)支撐,減少(shǎo)工作時的(de)管道震動(dong),同時流量(liàng)計檢修時(shi)便于拆裝(zhuāng);給流量計(jì)安裝外防(fang)護罩,減少(shao)環境對表(biǎo)計的損害(hai)和影響。
(5)定(dìng)期校準。已(yi)安裝的無(wú)法拆除的(de)流量計,進(jìn)行定期校(xiào)準标定,該(gai)維護工作(zuo)量較大。
5各(ge)類校準方(fāng)法及效果(guo)分析
5.1超聲(shēng)波法。用超(chāo)聲波測量(liang)管道内流(liú)體流速,與(yǔ)現有⛱️流量(liàng)計🥵進行比(bǐ)較,進行參(cān)數調整。超(chao)聲波流量(liàng)計與銳-環(huan)保提供的(de)超聲🥰波,對(dui)🔱注水總管(guan)流量可測(cè)量,比對數(shù)據一緻;閥(fá)門井、粉砂(sha)注井、管彙(hui)房等處管(guan)道,無法獲(huò)得測量信(xìn)号,對‼️流體(ti)的粘度系(xi)數、聲速等(deng)各項💜參數(shù)無法獲得(dé),該方法可(kě)行性比較(jiào)弱。
5.2容積法(fa)。利用容積(jī)法校準裝(zhuāng)置,有罐子(zǐ)可正确測(ce)量出體積(ji)的設備進(jìn)行連接測(cè)量,粉砂注(zhù)井部分設(she)備可實現(xiàn)。管彙房🏃🏻與(yǔ)閥🐇門井🔴等(deng)設備不可(ke)行。同時該(gai)方法涉及(ji)到很多閥(fa)門操作以(yǐ)及專用容(rong)器選擇,需(xu)要現場配(pei)合工作到(dao)位方可實(shi)現。
5.3經驗法(fǎ)。利用礦區(qū)長期積累(lèi)的運行經(jing)驗,目測出(chū)鹵的😍流♉量(liang),結合采注(zhu)比,調整流(liu)量計參數(shu)精度比較(jiao)低🐉。
6結束語(yǔ)
本文主要(yào)是結合電(dian)磁流量計(ji)在采輸鹵(lu)過程中出(chu)現📱的問🤩題(tí),進行分析(xi),提出解決(jué)方法,從流(liu)量計的選(xuan)型到安裝(zhuang)、使用、校驗(yàn),按照以上(shang)方法可取(qu)得相對較(jiào)好的使🔞用(yòng)效果㊙️,延長(zhang)設備使用(yong)周期,确保(bao)測量的準(zhun)确度,減少(shao)檢修的工(gōng)作量與費(fèi)用。對于在(zài)電磁流量(liang)計維保工(gōng)作中出現(xiàn)的新💰問題(ti),在工作中(zhōng)繼續加以(yi)關注解決(jué)。
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