産(chan)氯堿10萬t的(de)化工企業(ye),長期以來(lai)計量淡、濃(nong)堿産量的(de)方法一直(zhi)采用槽位(wei)計算法,由(you)于貯槽截(jie)面積較大(da),标尺分度(du)正确率❄️低(di),因而計算(suan)出來的産(chan)量正确率(lü)讓人懷疑(yi),況且又不(bu)能時時計(ji)算,對淡、濃(nong)堿的産量(liang)很難控制(zhi)。爲達到㊙️正(zheng)确計量淡(dan)、濃堿産量(liang)的目的💜,2000年(nian)在擴大産(chan)能的同時(shi),投入兩台(tai)電磁流量(liang)計,用于計(ji)量淡、濃堿(jian)産量。在流(liu)量計的使(shi)用過程中(zhong),曾出現過(guo)計量不準(zhun)的問題。通(tong)過對所出(chu)現問題的(de)查證,我們(men)認爲解決(jue)計量不準(zhun)的問題不(bu)能單從儀(yi)表本身找(zhao)原因,儀表(biao)使用的條(tiao)件也要考(kao)慮進去,這(zhe)樣才能真(zhen)正解決問(wen)題,才能充(chong)分發揮數(shu)萬元資金(jin)購買的精(jing)度佳儀表(biao)的作用。特(te)别是流量(liang)儀表,由于(yu)在使用時(shi)很難對它(ta)進行檢定(ding)與校準,因(yin)而精心地(di)安裝與正(zheng)确地使用(yong)♋是保證計(ji)量正确可(ke)靠的前提(ti)。
1　電磁流量(liang)計的測量(liang)原理
　　電磁(ci)流量計是(shi)基于法拉(la)第電磁感(gan)應定律的(de)原理工作(zuo)🈲的。被測介(jie)質應是導(dao)電液體。在(zai)垂直于介(jie)質流向的(de)一個區間(jian)裏存💜在由(you)變送器所(suo)産生的磁(ci)感應🤟強度(du)爲B的穩定(ding)磁場,平💔均(jun)流速爲v的(de)導電流體(ti)在流經磁(ci)場區❤️域時(shi),作切割磁(ci)力線運動(dong)。于是在與(yu)管道橫截(jie)面平行且(qie)垂直于磁(ci)力線方向(xiang)的♻️兩根檢(jian)測電極上(shang),就産生了(le)感應電壓(ya)U。根據電磁(ci)感應定律(lü)得出:
U= k B v D????????? ?(1)
　　式(1)中(zhong):U爲感應電(dian)壓;k爲儀表(biao)常數;B爲磁(ci)感應強度(du);v爲介質的(de)平均流📞速(su);D爲儀表管(guan)内直徑。
　　由(you)公式(1)可知(zhi),B和D是不變(bian)的,k爲一常(chang)數。因而U隻(zhi)與v成正比(bi),隻要❤️測💁出(chu)感應電壓(ya)U的大小,就(jiu)能測出介(jie)質的平均(jun)流速v。流體(ti)的體積流(liu)量公式爲(wei):

　　其中:Q爲介(jie)質的體積(ji)流量。
根據(ju)公式(2)可知(zhi)Q與v是成正(zheng)比的一一(yi)對應函數(shu),那麽U與Q也(ye)🈲是☂️成正比(bi)的一一對(dui)應函數,即(ji)測出了感(gan)應電壓U也(ye)就測出了(le)介質的體(ti)積流量Q。
2　電(dian)磁流量計(ji)的優點
(1)電(dian)磁流量計(ji)管内無節(jie)流或可動(dong)部件,無壓(ya)力損失,節(jie)約能源。特(te)别适用于(yu)測量液固(gu)兩相介質(zhi)(如懸浮液(ye)體)。
(2)隻有襯(chen)裏和電極(ji)與介質接(jie)觸,隻要選(xuan)好兩種材(cai)料❓,就可達(da)到防腐防(fang)磨的目的(de),長時間使(shi)用,儀表精(jing)度不會降(jiang)低,與橢圓(yuan)齒輪流量(liang)計相比,其(qi)精度的穩(wen)定性要好(hao)得多。
(3)測量(liang)時隻與介(jie)質的平均(jun)流速有關(guan),而與介質(zhi)的流🏃🏻态(層(ceng)流或紊流(liu))、溫度、粘度(du)、密度、壓力(li)及電導率(lü)(在一定範(fan)圍内)的變(bian)化無關。因(yin)此,電磁流(liu)量計隻需(xu)用水🌍标定(ding)後,就可用(yong)它測量其(qi)它導電液(ye)體或固液(ye)兩相⭐介質(zhi)的流量,而(er)無需修正(zheng)。
(4)量程比寬(kuan),可達1∶ 100,而且(qie)可以任意(yi)改變量程(cheng)。
(5)無機械慣(guan)性,反應靈(ling)敏,可測量(liang)瞬時脈動(dong)流;且線性(xing)好,可直接(jie)等分刻度(du)。
(6)從檢測電(dian)極向前,隻(zhi)需5 D的直管(guan)段,不需太(tai)大的安裝(zhuang)空間。而其(qi)它🔱流量計(ji)一般需要(yao)10 D或10 D以上的(de)直管段,對(dui)安裝空間(jian)🐉要求較嚴(yan)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻,否則無法(fa)保證測量(liang)精度。
3　電磁(ci)流量計的(de)安裝
(1)從理(li)論上講,傳(chuan)感器可以(yi)安裝在運(yun)行管道的(de)任何位置(zhi)。但要求傳(chuan)感器内必(bi)須完全充(chong)滿介質,這(zhe)一條至關(guan)重要。檢測(ce)🐉電極的軸(zhou)線應處于(yu)水平位置(zhi),以防粘污(wu),并能排除(chu)由氣泡接(jie)觸引起的(de)損失。
(2)傳感(gan)器的周圍(wei)不能有較(jiao)強的幹擾(rao)電磁場。
(3)傳(chuan)感器及其(qi)密封件、接(jie)地環的安(an)裝要與管(guan)道同心,不(bu)能🍓向内凸(tu)出。
(4)測量精(jing)度與傳感(gan)器的接地(di)效果有很(hen)大關系,電(dian)磁流量計(ji)對外加電(dian)勢的幹擾(rao)很敏感。因(yin)而它的接(jie)地電極必(bi)須是獨立(li)接地極。接(jie)地的目的(de)是讓流經(jing)傳感器内(nei)的導電流(liu)體與地等(deng)電位,而不(bu)是管道壁(bi)接地。
4　電磁(ci)流量計的(de)選型、安裝(zhuang)及使用情(qing)況
4.1　電磁流(liu)量計的選(xuan)型原則
(1)考(kao)慮口徑與(yu)量程,電磁(ci)流量計的(de)量程雖然(ran)是任意設(she)定的,但其(qi)設定的範(fan)圍受口徑(jing)的限制。量(liang)程的設定(ding)要考慮正(zheng)常流量超(chao)過♌滿量程(cheng)的一半,這(zhe)樣的測量(liang)精度才高(gao)。流速一般(ban)選擇2～ 4 m/s,如介(jie)質易磨損(sun)電極,可🔴選(xuan)擇稍低的(de)流速;如介(jie)質較易粘(zhan)附,可選擇(ze)适當稍‼️高(gao)的流速。綜(zong)合考慮後(hou)根據流率(lü)表選擇儀(yi)表的口徑(jing)。
(2)考慮介質(zhi)的壓力、溫(wen)度及腐蝕(shi)性,依此選(xuan)擇不同的(de)内襯和🌈電(dian)極材料。
4.2　具(ju)體選擇與(yu)安裝
　　由于(yu)被測介質(zhi)是溫度低(di)于100℃的淡堿(jian)和濃堿,對(dui)不鏽鋼🚶‍♀️電(dian)極的腐蝕(shi)很微弱,但(dan)對各種橡(xiang)膠類内襯(chen)有腐蝕作(zuo)用,因而我(wo)們選用聚(ju)四氟乙烯(xi)内襯。将口(kou)徑選爲150 mm。具(ju)體所選用(yong)的電磁流(liu)量計🌂規格(ge)型号爲:K300-(150)11431021,口(kou)徑爲150 mm,标準(zhun)型,钼二钛(tai)電極,聚四(si)氟乙烯内(nei)襯,最🏃🏻‍♂️高工(gong)作壓🥰力1.6 MPa,無(wu)接地環,輸(shu)出4～ 20 mA,準确度(du)等級1.0級。安(an)裝☀️在水平(ping)管道上,前(qian)後有足夠(gou)長的直管(guan)段,接🏃地極(ji)獨立,接地(di)☁️良好。
　　用于(yu)輸送淡堿(jian)的泵有2台(tai),量程都是(shi)100 m3/h,揚程50 m,采用(yong)單泵間斷(duan)方式輸送(song)淡堿。流量(liang)計的量程(cheng)設定爲160 m3/h。從(cong)流率表上(shang)查出🌂口徑(jing)150mm、平均流速(su)🔱v= 1 m/s時的流量(liang)爲63.617 m3/h。

m/s,稍偏低(di)。如将流量(liang)計量程改(gai)爲250 m3/h,雙泵同(tong)時開時正(zheng)常流量在(zai)200 m3/h連續輸送(song),效果可能(neng)會更好。但(dan)由于産量(liang)限制隻🔴能(neng)間斷輸送(song)。
4.3　以淡堿流(liu)量計爲例(li)說明流量(liang)計的使用(yong)情況
　　流量(liang)計剛投入(ru)使用時,與(yu)槽位推算(suan)的數進行(hang)比較,每班(ban)🌈表計産量(liang)與推算産(chan)量僅差1 t,誤(wu)差較小。而(er)在以後的(de)幾個月中(zhong)卻發現有(you)較大的偏(pian)差。表1是半(ban)年的表計(ji)産量(折100%)與(yu)推算産量(liang)(折100%)的比較(jiao)。

　　從表1可以(yi)看出,開始(shi)安裝流量(liang)計時的1月(yue)份,表計與(yu)推算的差(cha)不大,全月(yue)僅差101.1 t。這裏(li)是把推算(suan)數當作标(biao)準了,其實(shi)💃推算⁉️數的(de)誤差🔴較大(da),差的這101 t很(hen)難說是什(shi)💋麽原因🔱造(zao)成的♈。而2月(yue)份的差值(zhi)卻大得驚(jing)人,達1 133.7 t,4～ 6月又(you)成了負偏(pian)差。
　　從流量(liang)計的安裝(zhuang)與參數設(she)定等情況(kuang)查找原因(yin),沒發♻️現問(wen)題。于是又(you)找來原始(shi)記錄進行(hang)認真地分(fen)析,終于找(zhao)出了出現(xian)偏差的原(yuan)因。原來在(zai)2月份因燒(shao)堿産量有(you)所擴大又(you)新上了一(yi)台200 m3/h的淡堿(jian)泵,排序爲(wei)1#泵。從電解(jie)工段2月份(fen)的交接班(ban)記錄上查(cha)到:
11月26日8～ 16點(dian):3#泵改爲2#;
11月(yue)26日8～ 16點:2#泵改(gai)爲1#;
11月26日8～ 16點(dian):1#泵改爲2#;
11月(yue)26日8～ 16點:2#泵改(gai)爲3#;
而1#泵爲(wei)200 m3/h,2#、3#泵爲100 m3/h。
從蒸(zheng)發工段的(de)運行日志(zhi)上查到:
11月(yue)26日:全天表(biao)計淡堿産(chan)量876 m3;
11月26日:全(quan)天表計淡(dan)堿産量2 298 m3;
11月(yue)26日:全天表(biao)計淡堿産(chan)量3 305 m3;
11月26日:全(quan)天表計淡(dan)堿産量3 028 m3;
11月(yue)26日:全天表(biao)計淡堿産(chan)量1 695 m3;
11月26日:全(quan)天表計淡(dan)堿産量962 m3。
　　兩(liang)處記錄對(dui)照可以看(kan)出,200 m3/h大泵的(de)投運時間(jian)是2月4～ 7日,淡(dan)堿流量🔞非(fei)常大,是正(zheng)常量的近(jin)4倍。11月26日白(bai)班改用2#泵(beng)即100 m3/h泵後流(liu)量才在8日(ri)恢複正常(chang)。這說明儀(yi)表超量程(cheng)是造♻️成誤(wu)差很大的(de)原因,此時(shi)儀表💔已經(jing)無法使用(yong)。由于工藝(yi)人員對🍉儀(yi)表不了🤞解(jie),在增加👅大(da)泵時沒有(you)及時通知(zhi)💞儀表人員(yuan)改儀表量(liang)程。直到3月(yue)中旬儀💰表(biao)人員查出(chu)原因後,用(yong)倍增法将(jiang)量程改到(dao)320 m3/h,這樣才滿(man)足了大📐泵(beng)的要求,而(er)對小泵來(lai)說單泵打(da)液量僅爲(wei)滿量程的(de)30%,又造成在(zai)開小泵時(shi)儀表計量(liang)偏低,因而(er)造成4～ 6月🏃🏻‍♂️的(de)負偏差。直(zhi)到7月将量(liang)程再改到(dao)250 m3/h,并規定開(kai)大泵時隻(zhi)開1個,開小(xiao)泵時2泵同(tong)時開。
　　通過(guo)對下半年(nian)幾個月表(biao)計産量及(ji)推算産量(liang)的跟蹤分(fen)析,取得了(le)比較好的(de)效果。每月(yue)兩數偏差(cha)在100 t以🤞内,一(yi)般是表計(ji)産量偏高(gao)。分析原因(yin)可能是流(liu)量計安裝(zhuang)在水平管(guan)線上,但💋由(you)于管線長(zhang)達數百米(mi),安裝處不(bu)一定是管(guan)線的較低(di)點,在開停(ting)泵時很可(ke)能有不滿(man)管現象,造(zao)成計量偏(pian)高。随着産(chan)量的進一(yi)步擴大,到(dao)可以連續(xu)開泵輸堿(jian)時,計量精(jing)度會更高(gao)。
5　結論
　　從以(yi)上分析可(ke)知,即便是(shi)精度再高(gao)的電磁流(liu)量計,也☂️必(bi)須正确地(di)使用。流量(liang)計不準并(bing)不一定是(shi)儀表本身(shen)的原因,與(yu)🌈使用過程(cheng)有很大的(de)關系,甚至(zhi)是決定因(yin)素。儀表維(wei)護人員🙇‍♀️在(zai)選擇㊙️、使用(yong)、維護儀表(biao)時,不❌能單(dan)從儀表本(ben)身考慮,而(er)要全✊面考(kao)慮工⚽藝、設(she)備等方面(mian)的性能是(shi)否滿足儀(yi)表正常使(shi)用時的要(yao)求。隻📱有這(zhe)樣才能發(fa)揮每台儀(yi)表應有的(de)功能,爲生(sheng)産、經營提(ti)供正确可(ke)靠的計量(liang)數據。

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