産氯堿10萬t的化工(gōng)企業,長(zhǎng)期以來(lái)計量淡、濃(nóng)堿産量的方法(fǎ)一直(zhí)采用槽位計算法(fǎ),由(yóu)于貯槽截(jié)面積較大(dà),标尺分度正确(què)率低(dī),因而計算(suàn)出來(lái)的産(chǎn)量正(zhèng)确率(lǜ)讓(ràng)人懷疑(yí),況且(qiě)又不能(néng)時時計(jì)算,對淡、濃堿的(de)産量很難控制(zhì)。爲達到正确計(jì)量淡、濃堿産量(liàng)的目的,2000年在擴(kuò)大産(chǎn)能(néng)的同時(shí),投入(rù)兩(liǎng)台電磁流量(liàng)計,用于計(jì)量(liàng)淡、濃堿(jiǎn)産量。在流(liú)量計的使用過程中(zhōng),曾出(chū)現過計(jì)量(liàng)不準(zhǔn)的問(wèn)題。通過對(duì)所出現(xiàn)問題的(de)查證,我們認爲解決計量不準(zhǔn)的問題不能單從儀表(biǎo)本身找原因,儀表(biǎo)使用(yòng)的條件也要(yào)考(kǎo)慮進去,這(zhè)樣才(cái)能真(zhēn)正解決問(wèn)題,才能充(chōng)分發揮數萬(wàn)元資金(jīn)購買的(de)精度(dù)佳(jiā)儀表的(de)作(zuò)用。特(tè)别是流(liú)量儀表(biǎo),由于(yú)在使(shǐ)用時很(hěn)難(nán)對它進行(háng)檢定與校準(zhǔn),因(yīn)而精心地(dì)安裝(zhuāng)與正(zhèng)确地使用(yòng)是保(bǎo)證計(jì)量正确可靠的前提(tí)。
1　電磁流量計的(de)測量原理(lǐ)
　　電磁(cí)流量計是基于(yú)法拉第電磁感(gǎn)應定律的(de)原理(lǐ)工作(zuò)的(de)。被測(cè)介(jiè)質應是導電液體。在垂直于介(jiè)質流向的(de)一個區間裏存在由(yóu)變送器所産(chǎn)生(shēng)的磁(cí)感應(yīng)強度(dù)爲b的穩定磁場(chǎng),平均(jun1)流速爲v的(de)導(dǎo)電流體在流(liú)經磁(cí)場區域(yù)時(shí),作切割磁(cí)力線(xiàn)運動。于是(shì)在與(yǔ)管道(dào)橫截面平(píng)行且垂直于磁(cí)力線方向的兩(liǎng)根檢(jiǎn)測電極上(shàng),就産生了(le)感應(yīng)電壓u。根據電磁感應定(dìng)律得出(chū):
u= k b v d????????? ?(1)
　　式(1)中(zhōng):u爲(wèi)感應電(diàn)壓;k爲儀表常數(shù);b爲磁感(gǎn)應強度;v爲介(jiè)質的平均(jun1)流速(sù);d爲儀(yí)表管(guǎn)内直(zhí)徑。
　　由公式(shì)(1)可知(zhī),b和d是不變(biàn)的,k爲(wèi)一(yī)常數。因而u隻與v成正比(bǐ),隻要測出感應電壓u的大(dà)小,就(jiù)能測出介質的(de)平均流速v。流體的體(tǐ)積流(liú)量公(gōng)式爲:

　　其中:q爲介(jiè)質的體積(jī)流量。
根據(jù)公式(shì)(2)可知(zhī)q與v是成正比的(de)一一對(duì)應函數(shù),那麽u與q也是成(chéng)正比的(de)一一對(duì)應函數,即(jí)測出(chū)了感應電壓u也(yě)就測(cè)出了(le)介質(zhì)的體積流(liú)量q。
2　電(diàn)磁流量計的優點
(1)電磁流量計(jì)管内無(wú)節(jiē)流或(huò)可動(dòng)部件,無壓力(lì)損(sǔn)失,節約能(néng)源。特别适用于(yú)測量液固兩相介質(如懸浮液(yè)體)。
(2)隻有(yǒu)襯(chèn)裏和電極與介質接(jiē)觸,隻(zhī)要選(xuǎn)好兩種材料,就可達(dá)到防(fáng)腐(fǔ)防磨的目的,長時間使(shǐ)用,儀表精度不(bú)會降(jiàng)低(dī),與橢(tuǒ)圓(yuán)齒輪(lún)流量計相(xiàng)比,其(qí)精度的穩(wěn)定性要好得多(duō)。
(3)測量(liàng)時隻與介(jiè)質的平均流速有關(guān),而與(yǔ)介質(zhì)的流态(tài)(層(céng)流或紊流(liú))、溫度(dù)、粘度(dù)、密度(dù)、壓力及電(diàn)導率(lǜ)(在一定範圍内(nèi))的變(biàn)化無(wú)關。因(yīn)此(cǐ),電磁流量計(jì)隻需(xū)用水标定後,就可用(yòng)它測(cè)量其(qí)它(tā)導(dǎo)電液體或固液(yè)兩相介質的流(liú)量,而(ér)無需修正。
(4)量(liàng)程比寬,可達(dá)1∶ 100,而且可(kě)以任意(yì)改變量程。
(5)無機械慣性(xìng),反應靈(líng)敏,可(kě)測量(liàng)瞬時脈動(dòng)流;且線性(xìng)好,可直接(jiē)等分刻度。
(6)從檢測電極向前,隻需5 d的(de)直管段(duàn),不需太大的安裝空間(jiān)。而其(qí)它流(liú)量計(jì)一般需要(yào)10 d或10 d以(yǐ)上的(de)直管段,對(duì)安裝空間要求(qiú)較嚴,否(fǒu)則(zé)無法(fǎ)保證測量(liàng)精度(dù)。
3　電磁流量計的(de)安裝
(1)從(cóng)理論上講,傳(chuán)感器可以(yǐ)安裝在(zài)運(yùn)行管(guǎn)道的任何位置。但要求(qiú)傳感器内必須(xū)完(wán)全充(chōng)滿介(jiè)質(zhì),這(zhè)一條(tiáo)至(zhì)關(guān)重(zhòng)要。檢測(cè)電極的軸(zhóu)線應(yīng)處于(yú)水平位置(zhì),以防粘污,并能(néng)排除由氣泡接(jiē)觸引(yǐn)起的(de)損失(shī)。
(2)傳感器的周圍(wéi)不能有較(jiào)強的(de)幹擾(rǎo)電磁場。
(3)傳(chuán)感器(qì)及其密封件、接(jiē)地環的安(ān)裝要與管(guǎn)道同(tóng)心,不(bú)能向内凸出。
(4)測量(liàng)精(jīng)度與(yǔ)傳感(gǎn)器的接地(dì)效果有很大關(guān)系,電磁(cí)流量計(jì)對外(wài)加電勢的幹擾(rǎo)很敏感。因(yīn)而它的接地電(diàn)極必須是獨立(lì)接地極。接地的目的是讓(ràng)流經(jīng)傳感器内的導(dǎo)電流(liú)體與地等電(diàn)位,而不是管(guǎn)道壁接(jiē)地。
4　電磁(cí)流量計的選型(xíng)、安裝及使用情(qíng)況
4.1　電磁流(liú)量計(jì)的選型原則
(1)考(kǎo)慮口(kǒu)徑與(yǔ)量程(chéng),電磁流量計的(de)量程雖然是任意設定的(de),但其(qí)設定的範圍受(shòu)口徑(jìng)的限制(zhì)。量(liàng)程的(de)設定(dìng)要考(kǎo)慮正常流(liú)量超(chāo)過滿(mǎn)量程(chéng)的一(yī)半,這樣的測量(liàng)精度(dù)才高。流速(sù)一般選擇2～ 4 m/s,如介(jiè)質易磨(mó)損電極(jí),可選(xuǎn)擇(zé)稍低的(de)流速;如介質較(jiào)易粘(zhān)附,可選擇(zé)适當稍高(gāo)的流(liú)速。綜(zōng)合考慮後(hòu)根據流率表選(xuǎn)擇(zé)儀(yí)表(biǎo)的口徑(jìng)。
(2)考慮介質的壓(yā)力、溫度及腐蝕(shí)性,依(yī)此選(xuǎn)擇不(bú)同的(de)内襯(chèn)和電(diàn)極材(cái)料(liào)。
4.2　具體選(xuǎn)擇與安裝
　　由于(yú)被測(cè)介(jiè)質(zhì)是溫度低于(yú)100℃的淡堿和濃(nóng)堿,對(duì)不鏽(xiù)鋼電(diàn)極的腐蝕(shí)很微弱,但對各(gè)種橡膠(jiāo)類内襯(chèn)有腐蝕作用,因(yīn)而我們選(xuǎn)用聚(jù)四氟乙烯内襯(chèn)。将口(kǒu)徑選(xuǎn)爲150 mm。具(jù)體所選用(yòng)的電(diàn)磁流(liú)量(liàng)計規格(gé)型号(hào)爲(wèi):k300-(150)11431021,口(kǒu)徑爲(wèi)150 mm,标準型,钼二钛(tài)電極,聚四氟乙(yǐ)烯内襯,最(zuì)高工作壓力(lì)1.6 mpa,無接地環,輸(shū)出4～ 20 ma,準确度等(děng)級1.0級。安裝在(zài)水平(píng)管道上,前(qián)後有(yǒu)足夠(gòu)長的(de)直管(guǎn)段,接地極(jí)獨立,接地(dì)良好(hǎo)。
　　用于輸送(sòng)淡堿(jiǎn)的泵有2台,量(liàng)程(chéng)都是(shì)100 m3/h,揚程50 m,采用(yòng)單泵間斷方式(shì)輸送淡堿。流量計的(de)量程設定爲160 m3/h。從流率表上(shàng)查出(chū)口(kǒu)徑150mm、平均流速(sù)v= 1 m/s時(shí)的流量爲63.617 m3/h。

m/s,稍偏低。如将(jiāng)流量計量(liàng)程改(gǎi)爲250 m3/h,雙泵(bèng)同(tóng)時(shí)開(kāi)時正常流(liú)量在200 m3/h連續輸(shū)送,效果(guǒ)可能(néng)會(huì)更好。但(dàn)由于(yú)産(chǎn)量限制(zhì)隻能間斷輸送。
4.3　以淡堿流(liú)量計(jì)爲例說明流量(liàng)計的使用情況(kuàng)
　　流量(liàng)計剛投入(rù)使用時,與(yǔ)槽位(wèi)推算的(de)數進行(háng)比較(jiào),每班表計産量(liàng)與推算産(chǎn)量僅差1 t,誤(wù)差較(jiào)小。而(ér)在以後的(de)幾個(gè)月中卻發現有(yǒu)較大的偏(piān)差。表1是半(bàn)年的表計(jì)産量(折100%)與(yǔ)推算産(chǎn)量(折100%)的比較(jiào)。

　　從表1可以(yǐ)看出(chū),開始安裝(zhuāng)流量計時的1月(yuè)份(fèn),表計(jì)與(yǔ)推算(suàn)的差不大,全月(yuè)僅差101.1 t。這裏是把(bǎ)推算(suàn)數當(dāng)作标(biāo)準了,其實推算(suàn)數的(de)誤差(chà)較大(dà),差的這101 t很難說是什麽原因造(zào)成的。而2月(yuè)份的差值(zhí)卻大得驚(jīng)人,達1 133.7 t,4～ 6月(yuè)又成了(le)負偏差。
　　從流量(liàng)計的(de)安裝(zhuāng)與參數設定等情況(kuàng)查找(zhǎo)原因(yīn),沒發(fā)現(xiàn)問題。于(yú)是又(yòu)找來原始(shǐ)記錄(lù)進行認真地分析,終于(yú)找(zhǎo)出了(le)出現(xiàn)偏(piān)差的原(yuán)因(yīn)。原來(lái)在2月份(fèn)因燒堿(jiǎn)産量有(yǒu)所擴大又(yòu)新上(shàng)了一台(tái)200 m3/h的(de)淡堿(jiǎn)泵,排序(xù)爲(wèi)1#泵。從(cóng)電解(jiě)工段2月份(fèn)的交(jiāo)接班記錄上查(chá)到(dào):
2月(yuè)1日8～ 16點(diǎn):3#泵改(gǎi)爲2#;
2月4日8～ 16點:2#泵改(gǎi)爲1#;
2月7日8～ 16點(diǎn):1#泵(bèng)改爲2#;
2月9日8～ 16點(diǎn):2#泵改(gǎi)爲3#;
而(ér)1#泵(bèng)爲(wèi)200 m3/h,2#、3#泵爲100 m3/h。
從蒸(zhēng)發工(gōng)段的運(yùn)行日志上查到(dào):
2月3日:全(quán)天(tiān)表計淡堿産(chǎn)量876 m3;
2月4日(rì):全(quán)天表(biǎo)計淡堿産量2 298 m3;
2月(yuè)5日:全天(tiān)表計淡(dàn)堿産量3 305 m3;
2月6日:全(quán)天表計淡堿産(chǎn)量3 028 m3;
2月(yuè)7日(rì):全天表(biǎo)計淡堿(jiǎn)産量1 695 m3;
2月(yuè)8日:全天表計淡(dàn)堿産(chǎn)量962 m3。
　　兩處記(jì)錄對(duì)照可以看(kàn)出,200 m3/h大泵(bèng)的(de)投運(yùn)時間是(shì)2月(yuè)4～ 7日,淡(dàn)堿流量(liàng)非常大(dà),是正常量的近(jìn)4倍(bèi)。2月(yuè)7日白(bái)班改(gǎi)用2#泵(bèng)即100 m3/h泵後流量才在8日(rì)恢複(fú)正常(cháng)。這說明儀(yí)表超量程是造(zào)成誤差很大的(de)原因,此(cǐ)時儀表(biǎo)已經(jīng)無法使用(yòng)。由于工藝(yì)人員(yuán)對儀(yí)表(biǎo)不了解,在增加大(dà)泵時(shí)沒有及時通知(zhī)儀表(biǎo)人(rén)員(yuán)改儀(yí)表量(liàng)程。直到3月(yuè)中旬儀表人員查出(chū)原因後,用(yòng)倍增法将量程(chéng)改到320 m3/h,這樣才滿(mǎn)足了大泵的要(yào)求,而(ér)對小泵來說單(dān)泵打(dǎ)液量(liàng)僅爲滿(mǎn)量程的(de)30%,又造成在(zài)開小(xiǎo)泵時(shí)儀(yí)表(biǎo)計量(liàng)偏低,因而造成4～ 6月的負偏差。直(zhí)到7月将(jiāng)量程(chéng)再改到250 m3/h,并規(guī)定開大泵時隻開1個(gè),開小(xiǎo)泵(bèng)時2泵同時開。
　　通過(guò)對下半年(nián)幾個月表計産量(liàng)及推算(suàn)産量的跟蹤分(fèn)析,取得了(le)比較好的(de)效果。每月(yuè)兩數(shù)偏差在100 t以内,一(yī)般是表計(jì)産量偏(piān)高(gāo)。分析(xī)原因(yīn)可(kě)能是流(liú)量計安裝(zhuāng)在水(shuǐ)平管線上,但(dàn)由(yóu)于管(guǎn)線長達數百米(mǐ),安裝(zhuāng)處不(bú)一定是管(guǎn)線的較低點,在開停(tíng)泵時很可能(néng)有不滿(mǎn)管現(xiàn)象,造(zào)成計量偏(piān)高。随着産(chǎn)量(liàng)的(de)進一(yī)步(bù)擴大,到可以(yǐ)連續開泵輸(shū)堿時,計量精(jīng)度會更高。
5　結論
　　從以上分(fèn)析(xī)可(kě)知,即(jí)便是精度再高(gāo)的電(diàn)磁(cí)流(liú)量(liàng)計(jì),也必須正(zhèng)确地(dì)使用。流量(liàng)計不(bú)準并(bìng)不一定是(shì)儀(yí)表本身的原(yuán)因,與(yǔ)使用過程(chéng)有很大(dà)的關系(xì),甚至(zhì)是決定因(yīn)素。儀表維(wéi)護人員在選擇、使用(yòng)、維護儀表時,不(bú)能單從儀表本(běn)身考慮,而要全(quán)面考慮工藝、設(shè)備(bèi)等方(fāng)面(miàn)的性(xìng)能是否滿足儀(yí)表正常使用時的要求(qiú)。隻有這(zhè)樣才(cái)能(néng)發揮每台儀表(biǎo)應有的(de)功能,爲生産、經(jīng)營提供正确可(kě)靠的(de)計量(liàng)數據(jù)。

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