摘要(yao):根據海(hai)洋石油(you)平台和(hé)電磁流(liú)量計
的(de)應用經(jing)驗，分析(xī)電磁流(liu)量計工(gōng)作特性(xìng)，對電磁(ci)流量計(jì)的安裝(zhuāng)和常故(gù)障進行(hang)分析診(zhěn)斷。
0引言(yán)
流量是(shi)工業生(shēng)産過程(cheng)中常用(yong)的過程(chéng)控制參(can)數,流量(liàng)🔴計量🚶的(de)正确與(yǔ)否将對(dui)企業的(de)成本核(he)算、能源(yuan)消耗等(děng)重要指(zhi)标的正(zheng)确計算(suan)及可信(xìn)度産生(shēng)影響,因(yin)此,選擇(ze)🏃高質量(liàng)、運行穩(wen)定、計量(liàng)☔正确的(de)流量儀(yi)表是至(zhì)關重要(yào)的。在衆(zhong)多🌍流量(liàng)儀表中(zhōng),電磁流(liú)量計是(shì)發展較(jiao)快的流(liú)🈚量檢測(cè)儀表✍️,它(ta)具有反(fan)應靈敏(mǐn)、線性好(hao)、精确度(dù)高的特(te)點,以及(jí)在測量(liàng)過程中(zhōng)不受被(bèi)測介質(zhi)溫度、密(mì)度、黏度(du)、壓力等(děng)🚩因素影(ying)響🆚的優(yōu)點,尤其(qí)是在液(ye)體測量(liàng)上優勢(shi)🌈突出,能(neng)測量其(qi)他流量(liang)計不易(yi)正确測(cè)量🏃♂️的流(liu)體，如污(wū)水、泥漿(jiāng)、礦漿及(jí)腐蝕性(xing)🛀🏻流體✨等(deng),所以電(dian)磁流量(liang)計已成(chéng)爲液體(ti)流量測(cè)量儀表(biǎo)。
電磁流(liú)量計的(de)測量原(yuán)理主要(yao)是利用(yòng)導電介(jie)質通過(guo)流量☁️計(jì)時切割(gē)電極産(chan)生磁場(chang)，進而在(zài)電極兩(liǎng)端産生(sheng)🐇電壓來(lai)測量介(jie)質流🍓速(su)的。該方(fāng)法在正(zheng)常情況(kuàng)下不受(shou)☔介質密(mì)度、黏度(dù)♌、溫度的(de)🔴影響,其(qí)顯著特(tè)點是🐆該(gai)流量計(jì)🤟無阻礙(ai)流✂️體流(liú)動的部(bu)件,對流(liú)體幾乎(hu)無阻力(li),但這種(zhong)流量計(ji)對外界(jiè)的電磁(cí)千擾很(hěn)敏感,需(xu)要良好(hǎo)地接⛷️地(dì)♉、屏蔽外(wài)界電磁(cí)場等[1。根(gen)據在流(liu)量室工(gōng)作的經(jīng)驗,對電(diàn)磁流量(liang)計在标(biāo)定和使(shi)用中遇(yù)到🌍的各(gè)種問題(ti)進行分(fen)析總結(jie)。
1電磁流(liú)量計的(de)安裝
電(diàn)磁流量(liàng)計從結(jié)構上講(jiang),主要由(you)傳感器(qì)和變送(song)器組成(chéng)。傳感器(qi)安裝在(zài)工業過(guò)程管道(dao)上,其作(zuo)用是将(jiāng)⛹🏻♀️流進管(guǎn)道内的(de)液體體(ti)積流量(liang)值線性(xìng)地變換(huan)成感應(ying)電勢信(xin)号,并通(tōng)過傳輸(shū)線将此(ci)信号送(sòng)到轉換(huan)器。變送(song)器安裝(zhuāng)在離傳(chuán)感器不(bu)太⛹🏻♀️遠的(de)地方,它(tā)将傳感(gǎn)器送來(lái)的流量(liang)信号放(fang)大💘,并轉(zhuan)換成與(yu)流量信(xin)号成正(zheng)比的标(biāo)準電信(xìn)号輸出(chū),以進行(hang)顯示、累(lei)積和調(diào)節🌈控制(zhi)。
1.1傳感器(qi)的安裝(zhuang)
傳感器(qì)在管線(xiàn)上的安(ān)裝過程(chéng)中應注(zhù)意以下(xia)幾點💃🏻:
(1)安(ān)裝環境(jìng):平台常(cháng)用的電(diàn)磁流量(liàng)計傳感(gan)器的外(wai)殼需要(yao)防水防(fáng)爆,對安(ān)裝場所(suo)的要求(qiu)是:①當測(cè)量介質(zhi)爲多相(xiàng)流🙇🏻體時(shí),應選擇(ze)不🏒會引(yin)起相分(fen)離的安(ān)裝場所(suǒ);②場所🔅内(nei)的測量(liang)管線⛷️内(nèi)不應有(you)負壓🌏;③避(bì)免安裝(zhuāng)在電動(dong)機、變🍉壓(yā)器等強(qiang)電設備(bèi)附近，以(yi)免引起(qǐ)電磁場(chang)❤️幹擾;④避(bi)免安裝(zhuang)在周圍(wei)有強腐(fu)蝕性氣(qi)🌏本的場(chang)所;⑤環境(jìng)溫度一(yi)般應㊙️在(zài)-25℃~60℃範圍内(nèi),盡可能(neng)避免陽(yang)光直射(shè);⑥安裝在(zai)無振動(dong)或振動(dong)小的場(chang)所，如果(guǒ)振動過(guò)大,則應(ying)在傳感(gan)器前、後(hòu)的管🌈道(dao)加固定(ding)支撐,如(ru)圖㊙️1所示(shì);⑦環境相(xiàng)對濕度(dù)一般應(yīng)在10%~90%的範(fan)圍内💋[臼(jiù);⑧安裝流(liú)量計🎯的(de)場💰所因(yin)盡量避(bi)免雨水(shuǐ)潮濕🧑🏽🤝🧑🏻。
(2)流(liu)量計安(ān)裝所需(xū)直管段(duan)長度:一(yi)般情況(kuàng)下,對于(yú)90°彎頭.T形(xíng)三通、異(yì)徑管、全(quán)開閥門(mén)等流動(dong)阻力件(jiàn),離傳感(gǎn)器電極(ji)軸中心(xin)線(不是(shì)傳感器(qi)進口端(duan)面)應有(yǒu)3D~5D(D爲管直(zhi)徑)的直(zhí)管段長(zhǎng)度;對于(yu)不同🔴開(kai)度的閥(fa)門,則要(yao)求🐆有10D的(de)直管段(duàn)長度;傳(chuán)感器後(hòu)一般應(ying)有2D以上(shang)的直管(guǎn)🏃🏻段長度(dù),如圖2所(suo)示。當閥(fá)門🐉不能(neng)全開時(shi)❤️,需使閥(fa)門截流(liú)方向與(yǔ)傳感器(qì)電極軸(zhóu)成45°安裝(zhuāng),便可以(yi)減小誤(wu)差。但各(ge)規程🔴《電(dian)磁流量(liang)計檢定(ding)規程》和(he)🏃♀️标準《國(guó)家計量(liang)技術規(guī)範》、《流量(liang)測量技(jì)術及儀(yi)表》所提(tí)出的上(shang)、下遊直(zhi)管段的(de)長度亦(yì)不--緻,統(tǒng)計結果(guǒ)是前直(zhi)管段在(zài)5D~10D,後直管(guǎn)段在2D~5D範(fàn)圍内。
(3)管線(xian)上流量(liang)計的安(an)裝方式(shi)和介質(zhì)流向[3}:傳(chuán)感器的(de)💋安裝可(kě)以采用(yong)傾斜、豎(shu)直、水平(píng)方式,如(rú)圖3所示(shi)。其中,(a)和(hé)(b)爲良好(hao)的安🈲裝(zhuang)位置。
水(shui)平安裝(zhuāng)時,傳感(gan)器電極(ji)軸必須(xū)水平安(ān)置,這樣(yang)可以防(fang)止由于(yú)流體所(suǒ)夾帶的(de)氣泡而(ér)産生的(de)電極短(duan)時間💞絕(jué)緣,也可(ke)以防止(zhi)電極被(bèi)流體中(zhong)沉積物(wù)覆蓋,不(bú)應将傳(chuán)感器安(ān)裝在最(zuì)高點,以(yǐ)免有氣(qì)體積聚(jù)。圖3中(c)安(ān)裝在管(guǎn)系最高(gāo)處，爲不(bú)良的安(ān)裝位置(zhì),應予以(yǐ)避免。
垂直(zhi)安裝時(shi),應使流(liú)動方向(xiàng)向上，這(zhe)樣可在(zài)無流量(liang)或流🚶♀️量(liàng)很小時(shi)使流體(ti)中所夾(jia)帶的較(jiào)重的固(gu)體顆粒(li)下沉,而(ér)使較輕(qīng)的脂肪(fáng)類物質(zhi)上升離(li)開傳感(gan)器極區(qū)。測量泥(ni)漿、礦漿(jiang)等液固(gù)二相流(liu)時,垂直(zhí)安裝可(ke)以避免(miǎn)固相沉(chén)澱和傳(chuán)感器襯(chèn)裏的不(bu)均勻磨(mo)損。圖🍓3中(zhōng)(d)安裝在(zài)一向下(xià)管道出(chu)🌏口處,爲(wei)不良的(de)安裝位(wei)置,應予(yu)以避免(mian)。
傳感器(qì)安裝處(chù)應具有(yǒu)一定背(bèi)壓,圖3中(zhōng)(e)位置傳(chuan)感器🌏出(chū)口直接(jie)排空,易(yi)造成測(ce)量管内(nei)液體非(fei)滿管,爲(wei)不☀️良的(de)安裝位(wèi)置,應予(yǔ)♊以避免(mian)。
爲避免(miǎn)傳感器(qi)内産生(sheng)負壓，傳(chuan)感器應(ying)安裝在(zài)泵的後(hou)面🔞,而不(bu)應該安(an)裝在泵(bèng)的前面(miàn)。圖3中(f)爲(wei)不良安(an)裝位置(zhì)👨❤️👨。
(4)接地:爲(wei)測量正(zhèng)确和電(diàn)極不會(hui)發生電(diàn)流腐蝕(shí)，電磁流(liu)量⭐傳感(gan)器💛必須(xu)單獨接(jiē)地,并使(shǐ)傳感器(qì)和流體(ti)大約處(chu)于相同(tong)的電位(wèi)⭕。分離型(xing)電磁流(liu)量計原(yuán)則上接(jiē)地應在(zai)傳感器(qì)側,轉換(huàn)器接地(dì)應在同(tong)一接地(di)點。在🍉大(dà)多數情(qing)況下,傳(chuan)感器的(de)内裝參(cān)比電極(ji)💃或金屬(shu)管💋能确(què)保所需(xū)的電位(wèi)平衡。因(yīn)此,可以(yǐ)通過内(nèi)裝的參(can)比電極(ji)和金屬(shǔ).管中的(de)流體接(jiē)地,将傳(chuán)感器的(de)🧑🏽🤝🧑🏻接地片(piàn)與接地(di)線相連(lian)4。如果傳(chuan)👌感器安(an)裝于帶(dài)陰極腐(fu)蝕保護(hù)管道上(shang),除了傳(chuán)感器和(he)接地環(huán)一起♉接(jie)地外,還(hai)🌐要用粗(cu)銅❓線繞(rao)過傳感(gan)器跨接(jie)👌在管道(dào)的兩法(fa)蘭。上,使(shi)陰極保(bǎo)護電流(liú)與傳感(gan)器之間(jiān)隔離,如(rú)🈲圖4所示(shì)。
(5)維修.旁(pang)通管路(lù)的安裝(zhuang):爲方便(bian)流量計(ji)的定期(qī)檢定、故(gu)障維修(xiu)以及傳(chuan)感器的(de)清晰工(gōng)作,電磁(cí)流量計(jì)旁通管(guan)線應♍采(cǎi)用如圖(tu)5所示的(de)安裝方(fang)式。
1.2轉(zhuan)換器的(de)安裝
轉(zhuan)換器與(yǔ)傳感器(qì)之間的(de)距離是(shi)有限制(zhì)的,它與(yu)被🥵測介(jiè)質電導(dao)率和信(xin)号電纜(lǎn)的型号(hao)有關,因(yin)此,一般(bān)應采用(yòng)制💯造廠(chang)爲流量(liang)計所配(pei)送的電(dian)纜,廠家(jia)會根🐕據(jù)所測介(jiè)質電導(dǎo)率的不(bu)同制定(ding)出相應(yīng)的信号(hao)傳輸範(fàn)圍,可✨供(gòng)使用方(fāng)🍉參考。在(zai)進行長(zhǎng)距離信(xin)号傳輸(shū)♈時，屏蔽(bi)電纜‼️可(ke)以采用(yong)多層的(de)0。如果流(liu)量計采(cǎi)用四線(xiàn)制,爲避(bì)免幹擾(rǎo),必須保(bao)證信号(hào)線和電(diàn)源線分(fen)開安裝(zhuāng),最好将(jiang)信号線(xian)通過鋼(gang)管安裝(zhuāng),屏蔽效(xiao)果較好(hao)。
2電磁流(liu)量計故(gu)障分析(xī)及處理(li)
2.1介質中(zhong)含有氣(qi)泡
在陸(lu)豐13-2項目(mù)中,污水(shui)處理撬(qiao)中經實(shi)驗室檢(jian)定合格(gé)的電♈磁(cí)流量計(ji)安裝後(hòu),發現表(biao)頭顯示(shì)的數值(zhi)出現晃(huang)動且不(bu)正确,經(jīng)現🔴場查(chá)證是由(you)于管線(xiàn)中混有(yǒu)氣泡,并(bing)且污水(shuǐ)流動過(guo)程中在(zài)電極處(chu)發生聚(ju)集,将電(diàn)極包裹(guo)，造成傳(chuán)感器、變(biàn)送器回(hui)🌍路瞬間(jian)斷路,采(cai)集的信(xin)号不穩(wen).定,緻使(shǐ)輸出來(lai)回波動(dong)。
解決辦(ban)法便是(shi)更換安(an)裝位置(zhi),但由于(yú)平台管(guǎn)線已🔞經(jīng)敷設,更(geng)🔴改管線(xian)較難,經(jing)綜合考(kao)慮後,在(zài)流量計(ji)上遊安(ān)裝排氣(qi)閥和集(ji)氣包💃🏻,有(you)效地排(pai)放和吸(xi)收了污(wu)水中的(de)氣體,使(shǐ)得問題(tí)得以解(jie)央[6]2.2電極(jí)腐蝕變(bian)形
在金(jīn)縣1-1項目(mu)中,一台(tái)8寸管徑(jing)的電磁(ci)流量計(ji)因檢定(ding)🧡時間到(dào)期進行(háng)複檢,實(shi)驗室檢(jian)定過程(cheng)中，發現(xiàn)變送㊙️器(qì)輸出數(shù)值晃㊙️動(dong)不穩,與(yǔ)标準表(biao)的示數(shu)不相符(fú),在排除(chú)氣泡、介(jie)質流速(sù)不㊙️穩等(děng)因素後(hòu),将🧡流量(liang)計拆下(xia)♈仔細觀(guān)察💃,發現(xiàn)其電極(jí)已腐蝕(shí)變形,出(chu)現很多(duo)凹點♋,且(qie)由于此(cǐ)現象短(duan)時間不(bu)🔱易發現(xiàn),不利于(yu)流量計(jì)的維修(xiu)和保養(yang)🈲。應☎️及時(shi)更換新(xīn)的💁電極(jí),并每隔(gé)一段時(shí)間對電(dian)極進行(hang)清理和(hé)維護。
2.3電(dian)磁流量(liang)計安裝(zhuang)不正确(què)
綏中36-1項(xiàng)目中,污(wū)水系統(tong)排海管(guan)線上裝(zhuāng)有一6寸(cun)管徑💃的(de)電磁流(liu)量計,投(tóu)用發現(xiàn)其讀數(shu)始終顯(xian)示不正(zhèng)确,反複(fú)跳變,後(hòu)經查證(zheng)，是由✂️于(yu)流量計(ji)安裝存(cun)在問題(tí),造成流(liú)量計出(chu)口處産(chǎn)生負壓(yā),即下遊(yóu)管線中(zhōng)介質壓(yā)力不穩(wěn)，造成流(liu)量🐉計示(shì)數跳變(biàn)，輸出有(yǒu)誤。因此(ci)在📞流量(liang)計下遊(yóu)5D處安裝(zhuāng)-排放閥(fá)，以保證(zhèng)管💋線内(nèi)壓力功(gong)。
電磁流(liu)量出現(xian)的故障(zhang)大同小(xiao)異,應根(gēn)據具體(ti)問題具(ju)🍓體♋分析(xi)✔️。此外,電(diàn)磁流量(liàng)計故障(zhang)中還存(cún)在電極(jí)結垢和(hé)電磁幹(gan)擾等問(wèn)題，都💜會(hui)造成電(dian)磁流量(liàng)計讀數(shu)⭐波動和(he)錯誤。結(jie)垢的電(diàn)🔞極主要(yào)是管壁(bì)上附着(zhe)沉澱、絕(jué)緣物質(zhi)，緻使回(huí)路㊙️斷開(kāi),輸出🔞錯(cuò)誤,可對(dui)電極進(jin)行🐪清理(li),或更換(huàn)刮刀電(dian)極或💁半(ban)球形電(dian)極;電磁(cí)幹擾主(zhǔ)🈲要是外(wai)界磁場(chang)和空氣(qì)中雜散(sàn)電流所(suǒ)緻,爲防(fáng)止磁場(chǎng)幹擾,通(tōng)常隻有(you)😘将傳感(gan)器遠離(lí)強⛱️磁場(chang)源或加(jiā)強屏蔽(bi)。
3結論
随(sui)着電子(zǐ)技術突(tu)飛猛進(jìn)的發展(zhǎn),電磁流(liú)量計在(zai)當今🔴生(shēng)産⭕過㊙️程(cheng)中所起(qi)的作用(yòng)也日益(yi)突出,其(qi)功能也(yě)在不斷(duàn)完善,如(ru)誤差補(bǔ)償、空管(guan)報警、支(zhī)持hart通信(xin)等。在海(hai)洋石油(you)平台🏃🏻應(ying)用中,流(liu)量計量(liang)在單🚩位(wei)成本核(he)算中的(de)位置越(yue)來越重(zhòng)要,正确(que)選擇電(dian)磁流量(liàng)計已成(chéng)爲成本(běn)核算的(de)重要組(zu)成部分(fèn)。
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