1引言(yán)
某(mǒu)采油廠(chǎng)擁有注水(shuǐ)站7座(zuò),大口徑(jìng)(大于200mm)注(zhù)水電磁流量計(jì)
37台,日注工業污水9.6萬噸(dūn)。針(zhēn)對原(yuán)注水電磁流量(liàng)計精度普遍低(dī)于(yú)流(liú)量計理論(lùn)測量(liàng)精度(dù)的現(xiàn)狀,根(gēn)據
電(diàn)磁流(liú)量計原(yuán)理(lǐ)
與實際應用工況條(tiáo)件,逐項分析現(xiàn)場工況條件下(xià)影響電(diàn)磁流量計測(cè)量精(jīng)度的各項(xiàng)因素(sù),并查(chá)找(zhǎo)造成影(yǐng)響各(gè)因素(sù)的權(quán)重(zhòng)關(guān)系,推斷出閥門開啓度(dù)太小,管(guǎn)系吸入氣泡,液(yè)體中含有溶解氣,注水泵振蕩(dàng)、流量計(jì)直(zhí)管段(duàn)太短和污水沉(chén)積層(céng)覆蓋電極等主(zhǔ)要原因,制(zhì)定實施相應的技術改造對策(cè)。
2電磁流(liú)最計
2.1電(diàn)磁流(liú)量計的組(zǔ)成
電磁流(liú)量計(jì)由傳感器和轉換器兩部分構成。它(tā)是(shì)基于法(fǎ)拉第(dì)電磁(cí)感應(yīng)定律(lǜ)工(gōng)作的,用(yòng)來測量電導率(lǜ)大于5m s/cm導電液體的體(tǐ)積(jī)流(liú)量,是一種(zhǒng)測量導電(diàn)介質體積流量(liàng)的感(gǎn)應式儀表(biǎo)。除可測量(liàng)一般(bān)導電液體的體(tǐ)積流量外,還可(kě)以(yǐ)用于測量強(qiáng)酸、強堿等(děng)強腐(fǔ)蝕液體和(hé)泥漿(jiāng)、礦漿(jiāng)、紙(zhǐ)槳(jiǎng)等均勻的(de)液固兩相(xiàng)懸(xuán)浮液體的體(tǐ)積流(liú)量廣(guǎng)泛應(yīng)用于石油、化工、冶金(jīn)、輕(qīng)紡、造紙(zhǐ)、環保、食(shí)品(pǐn)等工(gōng)業(yè)部(bù)門及(jí)市政(zhèng)管理(lǐ)、水利建設(shè)、河流疏(shū)浚等領(lǐng)域的(de)流量(liàng)計量(liàng)。
2.2原理(lǐ)概述
電磁(cí)流量(liàng)工作原理(lǐ)
是基于法拉第(dì)電磁感(gǎn)應(yīng)定律(lǜ)原理(見附(fù)圖),在與測量管軸線(xiàn)和(hé)磁力(lì)線相垂(chuí)直的管壁上安(ān)裝了(le)一對檢測(cè)電極,當導(dǎo)電體在磁場中作切(qiē)割磁場運動時(shí),導體(tǐ)中産生感應電動(dòng)勢(shì),此感應電(diàn)動勢由兩個檢測電極檢(jiǎn)出,數(shù)值大小與(yǔ)流量成比(bǐ)例,其(qí)感應電動勢e爲:
e=bdv
其中:e:感(gǎn)應電壓(yā):
b:磁場強(qiáng)度;
d:導體(tǐ)的(de)長度(管徑);
v:導(dǎo)體切(qiē)割磁場(chǎng)速(sù)度評均(jun1)流速)。
測(cè)量流量(liàng)時,液體流過(guò)垂直(zhí)于流動方(fāng)向的磁場(chǎng),導電性液(yè)體的(de)流動(dòng)感應(yīng)出一(yī)個與平均流速(亦即(jí)體(tǐ)積流量(liàng))成(chéng)正比的電壓(yā)。其感應電壓信(xìn)号通過二個與液體(tǐ)直接接觸的電極(jí)檢出,并(bìng)傳送(sòng)至(zhì)轉換器(qì),經信号(hào)放(fàng)大、變(biàn)換濾波以及一系列數據處理後,用帶背光的(de)點(diǎn)陣式(shì)液晶顯(xiǎn)示瞬(shùn)時(shí)流量和累積流量(liàng)。轉換(huàn)器有标準(zhǔn)4~20ma信号(hào)輸出(chū),一路報警(jǐng)輸出(chū)以及(jí)頻率(lǜ)輸出,并設(shè)有rs-485通訊接口(kǒu)。流(liú)量計(jì)口徑、流(liú)速與流(liú)量換(huàn)算關系爲(wèi):
公式(shì):q=d2/4rr v
q:流量(m3/h) ; d:管道(dào)内徑(jìng)
(m);v:流速(m月1)o
附(fù)圖電磁流量計工作原理圖
2.3電磁流(liú)量計的選(xuǎn)用
(1)流(liú)量計(jì)口徑确定(dìng):電磁(cí)流量(liàng)計的(de)安裝(zhuāng)口徑隻有(yǒu)一種,不用(yòng)選擇(zé),用戶隻需将(jiāng)現場管道的(de)材質、外徑、管(guǎn)壁厚告(gào)知制(zhì)造商(shāng)即可(kě)。
(2)外殼(ké)防護等級(jí)選擇:一體式流(liú)量計的外殼防(fáng)護等級(jí)爲ip65,
分體(tǐ)式電磁流量計(jì)
的傳感器(qì)部分(fèn)爲ip68,轉(zhuǎn)換器(qì)部(bù)分(fèn)爲ip65a
(3)分體式流量計的确(què)定:在積(jī)水、腐(fǔ)蝕、高(gāo)溫、低溫、強烈振動、維(wéi)護不便等(děng)惡劣環境(jìng),須選用分(fèn)體式流量計。轉(zhuǎn)換器(qì)與傳感器(qì)之間(jiān)隻(zhī)需用一(yī)根電纜連接,具(jù)體長度訂(dìng)貨時向制造商确定(dìng),否則出廠(chǎng)隻配5米。
(4)輸出信号的(de)确定:流量計(jì)可(kě)選擇單獨輸出(chū)4..-20madc或0-..1 khz或rs485,也可同時選用(yòng)三種信号(hào)的各(gè)種組(zǔ)合。另(lìng)外選擇4-.-20ma輸(shū)出(chū)時,還可選配hart通訊(xùn)。
(5)量程(刻(kè)度流量(liàng))的确定:量(liàng)程應(yīng)大于實際使用(yòng)的最大流量,常用流量在量程(chéng)的1/3-..4/5範圍内(最好(hǎo)大于(yú)量程的1/2)0
2.4安(ān)裝要求(qiú)
(1)
流量計(jì)
應避(bì)免(miǎn)安裝在(zài)溫度變化很大(dà)或受(shòu)到設備高(gāo)溫輻(fú)射的場所,若必須(xū)安裝時(shí),須有隔(gé)熱、通風的措施。
(2)流量計(jì)最好安裝在室内,若(ruò)必(bì)須安裝(zhuāng)于室外,應(yīng)避免(miǎn)雨水淋澆,積水(shuǐ)受淹及(jí)太陽曝(pù)曬,須(xū)有(yǒu)防潮和(hé)防曬(shài)措施。
(3)流量(liàng)計(jì)應避免安裝(zhuāng)在含(hán)有腐(fǔ)蝕性(xìng)氣體的(de)環境中,必須安(ān)裝(zhuāng)時,須有通(tōng)風措施。
(4)爲(wèi)了安裝、維(wéi)護、保(bǎo)養方便,在流(liú)量(liàng)計周圍需有充(chōng)裕的(de)安(ān)裝空間(jiān)。
(5)流量(liàng)計安(ān)裝場(chǎng)所(suǒ)應避免有強(qiáng)磁場及強振動(dòng)源。
(6)入(rù)口咄(duō)口直(zhí)管段:入口:巧倍(bèi)口徑(jìng);出口:5倍口(kǒu)徑。
(7)爲了使(shǐ)儀表可靠(kào)的(de)工(gōng)作,提高測量精(jīng)度,不(bú)受外界(jiè)寄(jì)生電勢的(de)幹擾(rǎo),傳感(gǎn)器應有良(liáng)好的(de)接地,接地電阻(zǔ)<loq(若金(jīn)屬管(guǎn)道接地良好時,無須(xū)專設接地(dì)裝置(zhì)。)。
(8)流量計在使用中必須(xū)保證管(guǎn)道始終充滿流體。
(9)在(zài)流(liú)量計傳(chuán)感器(qì)頭部不可(kě)積聚(jù)氣(qì)泡,在垂(chuí)直管道上使用(yòng)時,應選(xuǎn)流
體自(zì)下向上流動的(de)位置。
2.5工程(chéng)約規(guī)
(1)塑料管(guǎn)道(dào)安裝(zhuāng)電磁流(liú)量計必(bì)須在流量(liàng)計上(shàng)下遊至少(shǎo)安裝兩個接地電極(jí),并且在流量計(jì)附近布置(zhì)接地(dì)點,将(jiāng)兩個(gè)接地(dì)電極(jí)與(yǔ)流量計(jì)本體短接好同(tóng)時接(jiē)入(rù)大(dà)地。
(2)流(liú)量計最好安裝(zhuāng)在流體(tǐ)從(cóng)下向上流動(dòng)的垂直(zhí)管線上,如(rú)必須(xū)安裝(zhuāng)在(zài)水平管(guǎn)線上時,要(yào)保證(zhèng)流量(liàng)計下(xià)遊管(guǎn)線位(wèi)置高于流(liú)量計(jì)位置(zhì)。
(3)流量(liàng)計上遊(yóu)如(rú)有截(jié)門,必(bì)須(xū)保證它(tā)們之間(jiān)有(yǒu)巧倍的管(guǎn)道(dào)直(zhí)徑距(jù)離。
(4)如(rú)果流量計附近(jìn)有(yǒu)大功率(lǜ)電氣設備,必須(xū)将電(diàn)氣設(shè)備可(kě)靠接(jiē)地。如果附(fù)近有(yǒu)變壓(yā)器,則須将流量計另(lìng)選地點。
(5)流量計探頭端(duān)面(miàn)爲塑(sù)料材質,怕(pà)熱怕(pà)磕,安裝過程中必須小(xiǎo)心。
(6)流量(liàng)計安(ān)裝(zhuāng)時必須保證(zhèng)箭頭方向(xiàng)與流體(tǐ)方(fāng)向一緻。
(7)流量計接線(xiàn)時仔細(xì)核對電(diàn)源和信(xìn)号線是否正确。
(8)流(liú)量計接線完畢,必須把前後表蓋和(hé)電纜(lǎn)接口處的(de)防水(shuǐ)接頭擰(nǐng)緊(jǐn),防止雨(yǔ)水浸入(rù)表殼(ké)内(nèi)。
(9)信(xìn)号線的屏(píng)蔽層(céng)必須(xū)保證單(dān)端(duān)接地(dì)。
2.6 ldc/200電磁流量計(jì)
(1)提高了計量(liàng)精度。新流(liú)量計精度(dù)可達1.0以内(nèi),而原流量計精(jīng)度爲(wèi)2.0。經油田現(xiàn)場大罐标(biāo)定法(fǎ)多次(cì)現場标定,流量(liàng)計計量(liàng)誤(wù)差均能控制在(zài)允許(xǔ)誤差之内。同(tóng)時(shí),用0.5級精度(dù)便攜式超(chāo)聲波流量(liàng)計進行多次現場(chǎng)比對,其(qí)計量(liàng)誤差均在控制範圍(wéi)之内(nèi)。
(2)具有(yǒu)測量(liàng)信(xìn)号的遠(yuǎn)傳功能。爲各注(zhù)水站自(zì)動(dòng)化生(shēng)産監控系統的(de)實施提供(gòng)流量(liàng)信号自(zì)動檢測(cè)的技術支持。
(3)工藝(yì)流程得(dé)到改(gǎi)進,解決了(le)流量計的定(dìng)期标定(dìng)問題。注(zhù)水計量(liàng)技術(shù)系統計量(liàng)工藝(yì)規(guī)範(fàn),且在(zài)流量前安裝了(le)一段不鏽鋼直(zhí)管段(duàn),便于對流(liú)量計開展(zhǎn)在線(xiàn)現場(chǎng)定期标定(dìng),确保流量(liàng)計(jì)計(jì)量精(jīng)度。
(4)抗(kàng)幹擾(rǎo)能力(lì)得到(dào)提高(gāo)。通過(guò)采(cǎi)取(qǔ)防幹(gàn)擾措施,解決了(le)大功率注水泵(bèng)機組啓動沖擊(jī)、振動、閥(fá)門(mén)開啓(qǐ)度太(tài)小等幹擾因(yīn)素(sù)對流(liú)量測(cè)量的影響。
(5)采(cǎi)用(yòng)特殊工藝電極,避免了污水沉積層(céng)覆蓋電極(jí)問題(tí),确保了測(cè)量的正确可靠(kào)。
3結束(shù)語(yǔ)
該電磁(cí)流量(liàng)計在采油(yóu)廠注(zhù)水(shuǐ)站(zhàn)注水計量(liàng)中得到了(le)應用,取(qǔ)得了良(liáng)好的應用效果。經過(guò)兩(liǎng)年多時(shí)間的(de)現場運行(háng)表明(míng),各項(xiàng)技術(shù)性能指(zhǐ)标均達到要求,其(qí)運行可靠性(xìng)高、故障(zhàng)率低(dī)、性能穩定、日常使用維護(hù)方便,滿足了油(yóu)田注(zhù)水計量要(yào)求,提(tí)高(gāo)了計量(liàng)系統精(jīng)度,爲今(jīn)後油田開展流(liú)量計(jì)量技術(shù)改(gǎi)造提供了寶貴(guì)的經(jīng)驗(yàn),具有良(liáng)好的推(tuī)廣(guǎng)應用(yòng)價值(zhí)。
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