摘要(yào):醋酸生産(chǎn)工藝具有高溫(wēn)、強腐蝕(shí)性的特(tè)點，腐(fǔ)蝕介質(zhì)種(zhǒng)類多(duō)，腐蝕環境複雜，爲(wèi)滿(mǎn)足計(jì)量需要，大多數的醋酸裝(zhuāng)置采(cǎi)用電磁流量計(jì)代替傳統的流(liú)量計，對電磁流(liú)量計
在測(cè)量過(guò)程中(zhōng)出(chū)現的故(gù)障，進行分(fèn)析并(bìng)提出一些日常(cháng)維護方(fāng)法。
醋酸裝置中很(hěn)多都(dōu)采用(yòng)孔闆、渦街(jiē)、渦輪、橢圓齒輪等流量測量儀(yí)表。這(zhè)些流量計(jì)有很多(duō)不足之(zhī)處:容易(yì)磨損、被(bèi)介質腐蝕後(hòu)洩(xiè)漏、壽命短、維護工作量(liàng)大，很難滿足生産(chǎn)要求(qiú)[1]。随着裝置(zhì)的技(jì)改采用新(xīn)型(xíng)的(de)電磁流量(liàng)計代(dài)替設計的的流量計。這一(yī)改動(dòng)不(bú)但滿足了醋(cù)酸生産工(gōng)藝要求又很大(dà)程度(dù)的降低(dī)了投資(zī)、減小(xiǎo)了(le)維護強度。在實際(jì)生産(chǎn)中取得了(le)非常(cháng)理想的(de)效(xiào)果。
1電(diàn)磁流(liú)量(liàng)計的種(zhǒng)類
電(diàn)磁流(liú)量計可有(yǒu)多(duō)種分類(lèi)，按勵磁方式分(fèn)類、按(àn)傳感器和(hé)轉換器的(de)組成分類(lèi)、按(àn)連接方(fāng)式(shì)分類按傳感(gǎn)器與(yǔ)管(guǎn)道(dào)的(de)連(lián)接方式分(fèn)類，也(yě)可按(àn)用(yòng)途分類(lèi)，本文主要(yào)介紹(shào)按勵磁方式的(de)分類。
1)直流勵磁(cí)型。這種電磁流(liú)量計數(shù)量(liàng)很少，隻用(yòng)于測量液态金屬(shǔ)流量，如(rú)常溫下的汞和(hé)高溫下的液态(tài)鈉、鉀(jiǎ)等(děng)。
2)交流工(gōng)頻勵(lì)磁型。較早(zǎo)期的電磁(cí)流量(liàng)計用50hz工(gōng)頻市電(diàn)勵磁(cí)，由(yóu)于易受(shòu)電磁幹(gàn)擾(rǎo)和零(líng)點漂移等原因(yīn)，現已逐漸(jiàn)被低頻矩形(xíng)勵磁所(suǒ)代替。但在測量(liàng)泥漿、礦漿(jiāng)等液(yè)固兩(liǎng)相流(liú)時，低(dī)頻(pín)矩形波勵磁(cí)方式由于(yú)不能(néng)克服(fú)固體擦過(guò)電極表(biǎo)面産生(shēng)的尖峰(fēng)噪(zào)聲，而(ér)工頻交流勵磁的儀表(biǎo)則不存在這一-缺(quē)點，所以國(guó)内(nèi)外尚有(yǒu)一-些(xiē)電磁流量(liàng)計仍采用交流(liú)勵磁方式。
3)低頻(pín)矩形(xíng)波勵(lì)磁型(xíng)。用于低頻矩形波勵(lì)磁(cí)方式功(gōng)耗小，零點穩定(dìng)，是目前電磁流(liú)量計(jì)的主(zhǔ)要勵(lì)磁方(fāng)式。其波形有“正-負”二(èr)值和(hé)“正-零-負-零(líng)”三值(zhí)兩種(zhǒng)。有的電磁(cí)流量(liàng)計勵磁頻(pín)率可以由(yóu)用戶(hù)設定，一般小口(kǒu)徑儀表用較高(gāo)頻率(lǜ)，大口(kǒu)徑儀(yí)表用較(jiào)低頻率(lǜ)。
4)雙頻勵磁型。勵(lì)磁電流的波形(xíng)是在低頻(pín)矩形(xíng)波上疊(dié)加高(gāo)頻(pín)矩形(xíng)波，主要爲(wèi)克服二值矩形(xíng)波勵(lì)磁存在的(de)漿液噪(zào)聲和流動噪(zào)聲，提高儀表的
穩(wěn)定(dìng)性和(hé)響應特性。
2電磁(cí)流量(liàng)計的特點
電磁流量計是(shì)根據(jù)法(fǎ)拉第(dì)電(diàn)磁感應定(dìng)律制成的一(yī)種流量測量儀表，用于(yú)測(cè)量管道(dào)中導(dǎo)電液(yè)體體積(jī)流(liú)量。由(yóu)于電磁流(liú)量計(jì)的部件沒(méi)有轉動(dòng)部分，也沒有阻(zǔ)礙(ài)流體(tǐ)流動(dòng)的部件，因此幾乎沒有壓(yā)力損失(shī);被測液體隻(zhī)與電磁流(liú)量計的(de)管道襯(chèn)裏和(hé)電極相(xiàng)接(jiē)觸，因此隻要電極和襯(chèn)裏(lǐ)材料選擇合(hé)理(lǐ)，因此(cǐ)具(jù)有(yǒu)很好的耐(nài)腐蝕(shí)、耐磨(mó)損性能[2];安裝方(fāng)便水(shuǐ)平、垂(chuí)直、傾(qīng)斜均可安(ān)裝;測量精(jīng)度(dù)高，可以達到0.5%;量程(chéng)比大，--般爲(wèi)1:20。
3電磁流(liú)量(liàng)計的故障分(fèn)析(xī)
電磁(cí)流量(liàng)計(jì)在運行中(zhōng)會由(yóu)于各種(zhǒng)故障的發(fā)生會造成(chéng)測量(liàng)不準的現象，一(yī)般在(zài)運行(háng)中(zhōng)電磁流(liú)量計(jì)産生的故(gù)障大(dà)概可分爲(wèi)兩類。一(yī)類(lèi)爲流量計(jì)本(běn)身故障(zhàng)，元器件損(sǔn)壞引(yǐn)發的故障(zhàng):-類爲(wèi)外界條件(jiàn)的改(gǎi)變引起(qǐ)的故障(zhàng)，例如安(ān)裝(zhuāng)的不合理(lǐ)造成流動(dòng)畸變(biàn)，沉積(jī)和結(jié)垢等(děng)。
3.1介質中含(hán)有氣泡(pào)出現測(cè)量故障
介質從(cóng)外界吸入氣體或者(zhě)介質中溶(róng)解*氣體轉變(biàn)成(chéng)遊離(lí)狀*(泡(pào)是液(yè)體中産(chǎn)生(shēng)泡狀(zhuàng)(體的兩(liǎng)種途徑(jìng)。如果介質(zhì)中存(cún)在較大(dà)的氣泡(pào)，當氣泡通過電(diàn)極時整個(gè)電極(jí)就被遮蓋(gài)，使流(liú)量信号輸人回(huí)路瞬時開(kāi)路，從(cóng)而輸出信号就(jiù)會出現(xiàn)波動。判斷造(zào)成(chéng)這(zhè)種波(bō)動原因的(de)可以(yǐ)這樣(yàng)做，将磁(cí)場(chǎng)的回(huí)路電(diàn)流切斷，切斷後如果(guǒ)流量計還有顯(xiǎn)示并且還處于(yú)波動(dòng)狀态(tài)，證明(míng)介質中存在氣泡會(huì)造成(chéng)電磁(cí)流量計波動。用指針式萬用表(biǎo)測量電磁流量(liàng)計電極電阻，會發現(xiàn)電(diàn)磁流量計電(diàn)極的(de)回路電阻要高(gāo)于正(zhèng)常時(shí)的電阻值(zhí)。
若是(shì)由于電磁(cí)流量計(jì)安(ān)裝位置所的造成空(kōng)氣進入被測介(jiè)質，如果由于在(zài)管系高點(diǎn)安裝(zhuāng)電磁流量計而貯留氣體，或由于(yú)外界吸入空(kōng)氣引起的流量計波動，則需要(yào)更換電(diàn)磁流量計安裝位置改(gǎi)裝在(zài)管線(xiàn)最低(dī)點安裝，或者(zhě)采(cǎi)用u型管安(ān)裝。但(dàn)是有(yǒu)些(xiē)情(qíng)況由(yóu)于電(diàn)磁流量計(jì)口徑較(jiào)大或者(zhě)安裝的位置不易改(gǎi)變(biàn)，可以采(cǎi)取在流(liú)量計上遊安(ān)裝集氣包和排氣閥來解(jiě)決這種(zhǒng)情況(kuàng)。
3.2介(jiè)質非滿管(guǎn)
在日常生産中偶爾(ěr)會有非滿管現象。這種現象可(kě)以看做是液體(tǐ)中含(hán)有氣泡的典型(xíng)情況。當電(diàn)極水平面(miàn)低于(yú)介質液面時，流量計前後采用(yòng)直管(guǎn)段(duàn)比(bǐ)較理(lǐ)想，測(cè)量數(shù)據比較穩定。但(dàn)是管内上(shàng)半部(bù)的氣(qì)體體(tǐ)積也被算(suàn)成介質流(liú)量，因(yīn)此這種情(qíng)況下(xià)得測(cè)量誤差較(jiào)大;當(dāng)電(diàn)極水平(píng)面高于(yú)介質液(yè)面時(shí),電磁流量(liàng)計的測(cè)量回路(lù)處于(yú)開(kāi)路狀态(tài)，所(suǒ)測(cè)量的數據(jù)嚴重失真(zhēn)。處理(lǐ)這種介(jiè)質非滿(mǎn)管所産(chǎn)生的故(gù)障可(kě)有(yǒu)如下辦(bàn)法(fǎ):盡(jìn)量在自下(xià)而上流動的(de)垂(chuí)直管(guǎn)道上(shàng)安裝(zhuāng)電磁(cí)流(liú)量計:實(shí)際生産中(zhōng)需要(yào)電磁(cí)流量(liàng)計水(shuǐ)平安裝(zhuāng)，這(zhè)種(zhǒng)情(qíng)況下(xià)應該安裝(zhuāng)在管道(dào)的(de)最低端，并(bìng)将且電磁(cí)流(liú)量計(jì)的電極(jí)軸線于地(dì)平(píng)線(xiàn)平行，(不(bú)然(rán)沉積(jī)物會覆蓋處于(yú)低位(wèi)的電極);爲(wèi)了避免測量管(guǎn)内産生負(fù)壓，應(yīng)該将(jiāng)流(liú)量計的(de)傳感器(qì)安裝在(zài)泵的(de)下遊、控制(zhì)閥的上(shàng)遊;流量(liàng)計傳感器(qì)的安(ān)裝口應有一定的背(bèi)壓，并且應(yīng)遠離直(zhí)接排放口[4]。
但是，最重要(yào)的還是電(diàn)磁流量計(jì)在安裝時最好禁止出現(xiàn)介質(zhì)非滿管的(de)情況。
3.3電磁流量(liàng)計電極(jí)被腐蝕(shí)
由于在(zài)醋酸生(shēng)産的過(guò)程中會接觸到一些強腐(fǔ)蝕性的介質(zhì)，所以當電磁流量計的電(diàn)極材料選擇(zé)不當時(shí)，介質會(huì)腐(fǔ)蝕流(liú)量(liàng)計(jì)的電極，最(zuì)終導(dǎo)緻(zhì)傳感器(qì)失效。因此會出現流(liú)量計輸出(chū)波動。隻有當電(diàn)極(jí)被(bèi)腐蝕後出(chū)現流量計(jì)故障(zhàng)我們才能(néng)發現(xiàn)電極材(cái)料不耐腐蝕(shí)，這種材料(liào)本身性(xìng)能問題使用之前(qián)是無(wú)法辨(biàn)别(bié)的。因此隻有(yǒu)更換新的(de)電極來解決此(cǐ)種故(gù)障(zhàng)。所以電(diàn)極腐蝕故障判(pàn)斷處(chù)理(lǐ)都屬于(yú)事後維護處理的方(fāng)法。
3.4待測液(yè)體性質(zhì)導(dǎo)緻測(cè)量故(gù)障
如果被(bèi)測介質(zhì)電(diàn)導率降低(dī)，電極的輸(shū)出阻(zǔ)抗(kàng)會(huì)增大(dà),這時(shí)轉換器輸(shū)入的阻抗就會(huì)引起(qǐ)負(fù)載效應(yīng)，流量計就(jiù)會産生測量(liàng)誤差。如(rú)果電磁流(liú)量計(jì)出現這個故障(zhàng)則隻(zhī)有選用滿足要求的低電導率電磁(cí)流量(liàng)計，或(huò)者選用孔(kǒng)闆流量(liàng)計等其它原理的流量(liàng)計。
3.5流量(liàng)計(jì)的電極結(jié)垢或(huò)電極(jí)短路造成(chéng)的測(cè)量故障
當被測(cè)液體中含有金(jīn)屬時，流量計的(de)電極(jí)容易發生(shēng)短路現(xiàn)象，這時(shí)流量計的測量值明(míng)顯偏小或趨于零。在日常生産運行中這(zhè)種(zhǒng)現(xiàn)象不是經(jīng)常發(fā)生的。當測量高粘度(dù)介質(zhì)時，由于(yú)介(jiè)質易附着和沉(chén)澱在(zài)管(guǎn)壁，若被測液(yè)體電(diàn)導率低于附着的介質電(diàn)導率時(shí)，電極的信号(hào)電(diàn)勢就會(huì)被沉澱分流從(cóng)而不能(néng)正常工(gōng)作，出現電(diàn)極短路現象;如果沉(chén)澱的(de)介(jiè)質是非導電層，會造成(chéng)電極開路流量計也不能正常(cháng)工作。若氧化鐵(tiě)鏽層附(fù)着(zhe)于襯(chèn)裏管(guǎn)壁，或(huò)者主(zhǔ)要成(chéng)分是金屬(shǔ)的沉澱(diàn)物，其電導率大于液體電導(dǎo)率，實(shí)際流(liú)量值會高于流(liú)量計測得(dé)的流(liú)量值(zhí);若沉澱物(wù)是碳酸鈣等水垢層，則(zé)被測液(yè)體的電導(dǎo)率高(gāo)于沉澱物的電(diàn)導率，結果測得(dé)的流量(liàng)值會小(xiǎo)于實際的流量(liàng)。
爲了(le)防止流體(tǐ)中的沉澱物(wù)影(yǐng)響流量計的工作，流(liú)量計的電極選用不易附着突出的尖形(xíng)或半(bàn)球形，并(bìng)且(qiě)可以更換(huàn)式或(huò)者刮(guā)刀式清垢(gòu)電極(jí)等(děng)。選用刮(guā)刀(dāo)式電(diàn)極可定(dìng)期手動刮除傳感器(qì)外(wài)的塵垢(gòu)。或者也可(kě)以将(jiāng)測量電路暫時(shí)斷開，通以(yǐ)短時間的低壓大(dà)電(diàn)流在電(diàn)極(jí)間，焚(fén)燒清(qīng)除油脂炎(yán)沉澱物。也(yě)可采(cǎi)用提(tí)高液體流(liú)速的辦法來清(qīng)管壁(bì)的(de)附着層(céng)。
3.6待測介質(zhì)的非(fēi)對稱流動
在正(zhèng)常(cháng)生(shēng)産(chǎn)的(de)情況(kuàng)下，管道内流體(tǐ)的流速是(shì)軸對稱分布(bù)，磁(cí)場均(jun1)勻。而實際(jì)管道(dào)中流體的非軸(zhóu)對稱流速分布(bù)經常出現(xiàn)，此時(shí)，流體流向可分(fèn)成沿(yán)管道軸線(xiàn)的直線流，待測液體的(de)體積流量就是(shì)它對管道橫(héng)截面(miàn)的積(jī)分:另(lìng)一種(zhǒng)則是(shì)旋(xuán)渦(wō)流。由于旋(xuán)渦流的出現對傳感器的輸出(chū)産生影響(xiǎng)，流量(liàng)計就(jiù)會産生誤差(chà)。爲了消除旋(xuán)渦流對流量(liàng)計(jì)傳感器的(de)影響(xiǎng)，流量計(jì)的上遊應該有足夠長(zhǎng)的直管段，才能(néng)使流體的(de)流速(sù)按同心圓(yuán)分布(bù):流量計(jì)附近的(de)管道(dào)内徑應與流量(liàng)計内徑相(xiàng)同，這樣(yàng)才(cái)會使(shǐ)流速(sù)分布均勻(yún);不然可用安裝(zhuāng)流量(liàng)調節器來(lái)部分(fèn)補(bǔ)償上遊(yóu)直管段的不足。
3.7流暈計襯裏變(biàn)形導緻測量波(bō)動
流量計的襯(chèn)裏一(yī)般都(dōu)采用(yòng)氟塑(sù)料，這樣流(liú)量計的襯(chèn)裏非(fēi)常容(róng)易(yì)發生變(biàn)形，出(chū)現計(jì)量故(gù)障的現(xiàn)象。村裏(lǐ)發生變形的主(zhǔ)要原(yuán)因有兩種(zhǒng):氟塑料(liào)襯裏滲(shèn)透進(jìn)蒸(zhēng)汽發生(shēng)熱擴微現象，通(tōng)常襯裏(lǐ)材料、厚度、内(nèi)外的(de)溫差(chà)以及(jí)流體(tǐ)和蒸(zhēng)汽的類型、管道壓力等諸多因(yīn)素決定了滲透(tòu)的程度:二是取(qǔ)決于(yú)氟塑(sù)料襯(chèn)裏材(cái)料(liào)的(de)本身(shēn)的工(gōng)藝結構，一般采(cǎi)用聚(jù)四氟乙烯作(zuò)爲(wèi)氟塑(sù)料襯(chèn)裏材料，聚(jù)四氟(fú)乙烯材料(liào)無粘(zhān)結力僅靠(kào)壓貼與管(guǎn)壁(bì)結合，所以負壓管道不采(cǎi)用此種(zhǒng)材質(zhì)[6]。
爲(wèi)了防止(zhǐ)襯(chèn)裏變形(xíng)，我們(men)一般采取(qǔ)以(yǐ)下(xià)措施:增加(jiā)法蘭(lán)和線(xiàn)閽盒之間(jiān)的隔(gé)熱(rè)厚度，降(jiàng)低(dī)流(liú)體溫差減(jiǎn)小熱擴(kuò)散，使襯(chèn)裏内外溫差最(zuì)大程度上(shàng)得到(dào)改善，這樣就可(kě)以降低滲(shèn)透率(lǜ)減緩測(cè)量管壁(bì)内蒸汽的(de)凝聚;此外，将(jiāng)聚四氟(fú)乙烯襯裏厚度(dù)加厚或(huò)者(zhě)更換(huàn)另外形式(shì)的襯(chèn)裏。
3.8外部電磁的(de)幹擾
在生産現(xiàn)場存在着(zhe)管道雜散電流、靜電(diàn)、電磁波(bō)和磁場(chǎng)等幹擾源。電磁流量計(jì)的流量(liàng)信号(hào)很小，非常(cháng)容易(yì)被外(wài)界電(diàn)磁幹擾(rǎo)，而(ér)影(yǐng)響了電(diàn)磁流量計(jì)的正常工(gōng)作。所謂的(de)電(diàn)場幹擾(rǎo)是(shì)指(zhǐ)，流量計測(cè)量管(guǎn)内的電勢(shì)平衡被噪(zào)聲破壞後(hòu)出現輸出(chū)信号波動(dòng)異常(cháng)。
爲了(le)減(jiǎn)少外部(bù)磁場對流量計的幹擾，我(wǒ)們要在遠離強(qiáng)磁場(chǎng)源的位置安裝(zhuāng)電磁流量計傳(chuán)感器(qì)。另外采取(qǔ)增強屏蔽措施(shī)來防止強電場(chǎng)的幹(gàn)擾等(děng)。也可(kě)以将電磁流量(liàng)傳感器(qì)與管道的連接處做絕(jué)緣處(chù)理。
3.9其他原(yuán)因引起的故障(zhàng)
1)雷電(diàn)打擊。電磁流量(liàng)計(jì)在受到雷擊後(hòu)容(róng)易在(zài)線路(lù)中感(gǎn)應出高電(diàn)壓和電流(liú)，損壞流量劑。
2)環(huán)境條件變化。一(yī)旦流量計(jì)的工(gōng)作環境條件變化，運(yùn)行(háng)期間出(chū)現(xiàn)新(xīn)的幹擾源(yuán)，儀表(biǎo)的正常工(gōng)作就(jiù)會(huì)被(bèi)幹擾(rǎo)，流量(liàng)計的輸出(chū)信号(hào)就(jiù)會出現波動(dòng)。
4結束語
随(suí)着現代科(kē)學技術的(de)不斷發展(zhǎn)進步(bù)，電磁(cí)流量(liàng)計的(de)設計，新材(cái)料的(de)應(yīng)用，其生(shēng)産工藝越來越(yuè)成熟，對儀表的(de)防護等級也日(rì)漸提(tí)高，電磁流量(liàng)計使用(yòng)性能(néng)更加(jiā)穩(wěn)定(dìng)。根據(jù)實際生(shēng)産情況(kuàng)的調查發(fā)現，電(diàn)磁流(liú)量計的自(zì)身很少出現故障。因此，隻(zhī)要(yào)我們對電磁(cí)流量(liàng)計發(fā)生的各種類型(xíng)的故障及(jí)其産生原因進(jìn)行深刻分析，并(bìng)且嚴格按(àn)标準(zhǔn)進行安裝(zhuāng)和使(shǐ)用，就可以輕松(sōng)的(de)對(duì)電(diàn)磁流量計進(jìn)行(háng)日常維(wéi)護了。
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