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防腐電磁流量計在醋(cù)酸(suān)生產(chǎn)中的(de)應用及故障分析

點擊(jī)次數:2744 發布(bù)時間:2021-01-01 14:09:49
醋酸裝置中很多都(dōu)采(cǎi)用(yòng)孔(kǒng)板、渦街、渦輪、橢圓齒輪等流量測量(liàng)儀表。這些流量計(jì)有很多不足之處:容(róng)易磨(mó)損(sǔn)、被介質腐蝕(shí)後泄漏、壽命短、維護工作(zuò)量大,很難滿(mǎn)足生產要求。隨著裝置的技改采用新型的防腐電磁(cí)流量計(jì)代替設計的的流量(liàng)計。這一改動不但滿足了醋酸生產工(gōng)藝要求又很大程度的降低了投資、減小了維護強度。在實際生產中(zhōng)取得了非常理想的效果。
1、防腐電磁流量計的種類
防腐電磁流量計可有多種分類,按勵磁方式分類、按傳(chuán)感(gǎn)器和轉(zhuǎn)換器的組成分類、按連接方式分類按傳感器與管道的連接方式分類,也可按(àn)用途分類,本文主要介紹按勵磁方式的分類。
1)直流勵磁(cí)型。這種防腐(fǔ)電磁流量計數量(liàng)很少,隻用於測量液態金屬流量,如常溫下的汞和高溫下(xià)的液態鈉、鉀等。
2)交(jiāo)流工頻勵磁型。較早期的防腐電磁流量計用50Hz工頻市電勵磁,由於易受電磁幹擾(rǎo)和零點漂移等原因,現已(yǐ)逐漸被(bèi)低頻矩形勵磁所代替(tì)。但在測(cè)量泥漿、礦漿等液固兩相流時(shí),低頻矩形波勵磁方式由於不能克服固體擦過電*表麵產生的尖峰噪聲,而工頻交流勵磁的儀表則不存在這一缺點(diǎn),所以國(guó)內外尚有一些(xiē)防腐電磁流量(liàng)計仍采用交流(liú)勵磁方式。
3)低頻矩形波勵磁型。用於低頻矩形波勵磁方式功耗小,零點(diǎn)穩定,是目前防腐電磁流量(liàng)計的(de)主要勵磁方式。其(qí)波形有“正-負”二(èr)值和(hé)“正-零-負-零”三值兩種。有(yǒu)的防腐電磁流量計勵磁頻率可以(yǐ)由用戶設定,一般小口徑儀表用較高頻(pín)率,大口徑儀表用較低頻率。
4)雙頻勵磁(cí)型。勵磁電流(liú)的波形是在低頻矩形波上疊(dié)加(jiā)高頻矩形波,主要為克服二值矩形波勵(lì)磁存在的漿液噪聲和流動噪聲,提高儀表的穩定性和響應特性。
2、防腐電(diàn)磁流量計(jì)的(de)特(tè)點
防腐電磁流量計是根據法拉*電磁感應定律製成的一種流量測量儀表,用於測量管(guǎn)道中導電液體體積流量。由於防腐電磁(cí)流量計的部件沒有轉動部分,也沒有阻礙流體流動的部件,因此幾乎沒(méi)有壓力損失;被測液體隻與防腐電磁流量計的管(guǎn)道襯裏和電*相接觸,因此隻要電*和襯裏材料選擇合理,因此具有很好的耐腐(fǔ)蝕(shí)、耐磨損性(xìng)能;安(ān)裝方便水平、垂直、傾斜均可安裝;測量精度高,可以達到0.5%;量程比大,一般為1:20。
3、防腐(fǔ)電磁流量計的故障分析
防腐電磁流量計在運行中會由於各種故障的發生會造成(chéng)測量不準(zhǔn)的(de)現象,一般在運行中防腐電磁流(liú)量計產生的故障大概可分為兩(liǎng)類(lèi)。一(yī)類為流量計本身(shēn)故障,元器件損(sǔn)壞引發的故障;一類為外(wài)界(jiè)條件的改變引起的故障,例如安裝(zhuāng)的不合理造成流動畸變,沉積和結垢等。
3.1 介質中含有氣(qì)泡(pào)出現(xiàn)測量故障
介質從外(wài)界吸入氣體或者介質中溶解(jiě)氣體轉變成遊離狀氣泡是液體中產生泡狀氣體的(de)兩種途徑(jìng)。如果介質(zhì)中存在較大的氣泡,當氣泡通過電*時整個電*就被遮(zhē)蓋,使流量信號輸(shū)人回路瞬時開(kāi)路(lù),從而輸(shū)出信(xìn)號就會出現波動。判斷造成這種波動原因的可以這樣做,將(jiāng)磁(cí)場的回路電流切斷,切斷後如(rú)果流量計還有顯示並且還處於波動狀態,證明介質中存在氣泡(pào)會造成(chéng)防腐電磁流量計波動(dòng)。用指針式(shì)萬用表測量防腐電(diàn)磁流量計電*電(diàn)阻,會發現(xiàn)防腐電磁流(liú)量計電*的回路電阻要高於正常時的電阻值。
若是由於防腐電磁流量計安裝位(wèi)置所的造成空氣進入被(bèi)測介質(zhì),如果由於在管係高點安裝(zhuāng)防腐(fǔ)電磁流量計而貯留氣體,或由於外界吸入空氣(qì)引起的流量計波動,則需要更換防腐電磁流量計安裝位置改裝在管線*低點安裝(zhuāng),或者采用U型管安裝。但是有些情況由於防腐電磁流量計口徑較大或者安裝的位置不易改變,可以采取(qǔ)在流量計上遊安裝集氣包和(hé)排氣閥來解決這種情況。
3.2 介質非滿管
在日常生產(chǎn)中偶爾會有非滿(mǎn)管現象。這(zhè)種現象可以看做是液體中含(hán)有(yǒu)氣泡的典型情況。當電*水平麵低於介(jiè)質液麵時,流量計前後(hòu)采用直管段比較理想,測量數據比較穩定。但是管內(nèi)上半部的氣體(tǐ)體積也被算成(chéng)介質流量(liàng),因(yīn)此這種情況下得測(cè)量誤差較大;當電*水平麵高於介質液麵時,防腐(fǔ)電磁流量計的測量回路處於開路狀態,所測量的(de)數據嚴重失(shī)真。處理這種介質非滿管所產生的故障可有如下辦(bàn)法:盡量(liàng)在自下而上流動的垂直管道上安裝(zhuāng)防腐電磁流量計;實際(jì)生(shēng)產中需要防腐電磁流量計水平安裝,這種情況下應該安裝在管道的*低端,並(bìng)將(jiāng)且防腐電磁流量計的電(diàn)*軸線於地平線平行,(不然沉積物會覆蓋處於低位的電(diàn)*);為了避免測(cè)量管內產生負壓,應該將流量計的傳感器安裝在(zài)泵的下遊、控製閥的上遊;流量計傳感器的安裝口應有一定的背壓(yā),並且應遠離直接排放口。
但是(shì),*重要的還是防腐電磁流(liú)量計在安(ān)裝(zhuāng)時*好禁止出現介質非滿管的情況。
3.3 防(fáng)腐電磁流量計電*被(bèi)腐蝕
由於在醋酸生產的過程中會接觸到(dào)一些強腐蝕性的介質,所以當防腐電磁流量計的電*材料選擇不當時,介質會腐蝕流量計的電*,*終導致傳感器失效。因此會出現流量計輸出波動。隻有當電*被腐蝕後出現流量計故障我們才能發現電*材料不(bú)耐腐蝕(shí),這種材料本身性(xìng)能問題(tí)使用之前是無法辨別的。因(yīn)此隻有更換新的電*來解決此種故障。所以電(diàn)*腐蝕故障判斷處理都屬(shǔ)於事後(hòu)維護(hù)處理的方法。
3.4 待測液體性質導致測量故障
如果被測介質(zhì)電導率降低,電*的輸出阻抗會增大,這(zhè)時轉換器輸入(rù)的阻抗就(jiù)會引起負載效應,流量計就會產生測量誤差。如果防腐電(diàn)磁流量計出現這個故(gù)障則隻有選用滿足要求的低電導率防(fáng)腐電磁流(liú)量計,或者選(xuǎn)用孔板流量(liàng)計等其它原理的(de)流量(liàng)計(jì)。
3.5 流量計的電*結垢或電*短路造成的測量故障
當(dāng)被測液體中含有金(jīn)屬時,流量計的電*容(róng)易發生短路現象,這時流量計的測量值明顯偏(piān)小(xiǎo)或趨於零。在日常生(shēng)產運行中這(zhè)種現象不是經常發生的。當測量高粘度介質時(shí),由於介質易附著和(hé)沉澱在管壁,若被測液體(tǐ)電(diàn)導率低於附著的介(jiè)質電導率時,電*的信號電勢就會(huì)被沉澱分流從而不能正常工作,出現電(diàn)*短路現象;如(rú)果沉澱的介質是非導電層,會造(zào)成電*開路流(liú)量計也不能正常工作。若氧化鐵鏽層附著(zhe)於襯(chèn)裏管壁,或者主要成分是(shì)金屬的沉澱物,其電導率(lǜ)大於液(yè)體電導率,實際流(liú)量(liàng)值會高於流量計測得的流量值;若沉澱物是碳酸鈣等水垢層,則被測液體的電(diàn)導(dǎo)率(lǜ)高於沉澱物的電導率,結果測得的(de)流量值會小於(yú)實際的流量(liàng)。
為(wéi)了防止流體中的沉澱物(wù)影響流量計的工作,流量計(jì)的電(diàn)*選用不易附著突出的尖形或半(bàn)球形,並且可以(yǐ)更(gèng)換式或者刮刀式清(qīng)垢電*等。選用刮刀式電*可定期手(shǒu)動刮除傳感器外的塵垢。或者也可(kě)以將測量電路暫時(shí)斷開(kāi),通以短時間的低壓(yā)大電流在電*間,焚燒清除油脂類沉澱物。也(yě)可采用(yòng)提高液體流(liú)速(sù)的辦(bàn)法來清掃管壁的附著層。
3.6 待測介質的非(fēi)對稱流動
在正常生產的情(qíng)況下,管道內流(liú)體的流速是軸對稱分布,磁場(chǎng)均勻。而實(shí)際管(guǎn)道(dào)中流體的非軸對稱(chēng)流速分布經常出現,此時,流體流向可分成沿管道(dào)軸線的直線流,待測液體(tǐ)的體積流(liú)量(liàng)就是它對(duì)管道橫截麵的積分;另一種則是旋渦流。由於旋渦流的出(chū)現對(duì)傳感器的輸出產生影響,流量計就會產生誤(wù)差。為了消除(chú)旋渦流對流量計傳感(gǎn)器的影響;流量計的上遊應該有足夠長的直管段,才能使流體的(de)流速按同心(xīn)圓分布;流(liú)量計附近的管道內徑應(yīng)與流量計內徑相同,這樣才會使流(liú)速分布均勻;不然可用安裝流量調節器來部分補償上遊直管段的不足。
3.7 流量計襯裏變形導(dǎo)致測量波動
流量計的襯裏一般都采用氟塑料,這樣流(liú)量計的襯裏(lǐ)非(fēi)常(cháng)容易發(fā)生變形,出(chū)現計量故障(zhàng)的現象。襯裏(lǐ)發生變形的(de)主要原因有兩(liǎng)種:一氟塑料襯裏滲透進蒸汽發生熱擴散現象,通(tōng)常襯裏材料、厚度、內外的溫(wēn)差以及流體和蒸汽的類型(xíng)、管道壓力(lì)等諸多因素決定了滲透的(de)程度(dù);二是取決於氟塑料(liào)襯裏材料的本身的工藝結(jié)構,一般采用(yòng)聚四氟乙烯作為氟塑料襯裏材料,聚四氟乙烯(xī)材料無粘結力僅靠壓貼與管壁結合,所以負壓管道不采用此種材質。
為(wéi)了防止襯裏變形,我們一般采取以下措施:增加法蘭和線圈盒之間的隔熱厚(hòu)度,降低流體溫差減小熱擴散,使襯裏內外溫差*大程度上得(dé)到改善,這樣就可以降低滲透率減緩測量管壁內蒸汽的凝聚;此外,將聚(jù)四氟乙烯襯裏厚度加厚或(huò)者更換另(lìng)外形式的襯裏。
3.8 外部電磁(cí)的幹擾
在生產現場存在著管道雜散電流(liú)、靜電、電磁波和磁場等幹擾源。防腐電磁流量計的流量信(xìn)號很小,非常容易被外界電磁(cí)幹擾,而影響了防腐(fǔ)電磁流量(liàng)計的正常(cháng)工作。所謂的電場幹擾是指,流(liú)量(liàng)計測(cè)量管內的電勢平衡被(bèi)噪(zào)聲破壞後出(chū)現輸出信號波動異(yì)常。
為了減少外部磁場對流量計的幹擾,我們要在遠離(lí)強磁場源的位置安(ān)裝防腐電磁流量計傳(chuán)感器。另外采取(qǔ)增(zēng)強屏(píng)蔽措施來(lái)防止強電場(chǎng)的幹擾等。也可以將電磁流量(liàng)傳(chuán)感(gǎn)器與(yǔ)管道的(de)連接處做絕(jué)緣處理。
3.9 其他(tā)原因引起(qǐ)的故障(zhàng)
1)雷電打擊。防腐電磁流量計在受到雷(léi)擊後容易在線路中感應出(chū)高電壓和電流,損壞流量(liàng)劑。
2)環境條件變化。一旦流量計(jì)的工作環境條件變化,運(yùn)行期間出現新的幹擾源,儀表(biǎo)的正(zhèng)常工作就會(huì)被(bèi)幹擾,流量計的輸出信(xìn)號就會出現波動。
4 結束語
隨著現代科學技(jì)術的(de)不斷發展進步,防腐電磁流(liú)量計的設計,新材料的應(yīng)用,其生產工藝越來越成(chéng)熟,對儀表的防護等級也日漸提高,防腐電磁流(liú)量計使用性能更加穩定。根(gēn)據實際生(shēng)產情況的調查(chá)發現,防腐電磁流量計(jì)的自身很少出現(xiàn)故障。因此,隻(zhī)要我們對防腐電磁流(liú)量計發生的各種類型的故障及其產生原因進行深刻分析,並且嚴格按標準進(jìn)行安裝和使用,就可以輕鬆的對防腐電磁流(liú)量計進行日(rì)常維護了。

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