摘(zhāi)要:根據(jù)海(hǎi)洋石(shí)油平(píng)台和電磁(cí)流(liú)量計 的(de)應用(yòng)經驗(yàn)，分析電(diàn)磁(cí)流量計(jì)工作特性，對電(diàn)磁流量(liàng)計的(de)安裝和常(cháng)故(gù)障進(jìn)行分析(xī)診斷。
0引言
　　流(liú)量(liàng)是工(gōng)業生(shēng)産過(guò)程中常(cháng)用(yòng)的過(guò)程控(kòng)制參(cān)數,流(liú)量計量的(de)正确(què)與否(fǒu)将對(duì)企業(yè)的成本(běn)核算、能(néng)源消(xiāo)耗等重要指标(biāo)的正(zhèng)确計算及(jí)可信(xìn)度産(chǎn)生影響,因此,選擇高質量、運行(háng)穩定、計量正确的流(liú)量儀表是(shì)至關重(zhòng)要的。在(zài)衆多(duō)流量儀表(biǎo)中,電磁流量計是發(fā)展(zhǎn)較快的(de)流量檢測儀表,它(tā)具有反應靈(líng)敏、線性好、精确度高的特點,以(yǐ)及在測量過程中不受被(bèi)測介(jiè)質(zhì)溫度、密度、黏(nián)度、壓力等因素(sù)影響(xiǎng)的優(yōu)點,尤其是(shì)在液體測(cè)量上優勢突出(chū),能測量其他流(liú)量計(jì)不易正确(què)測量(liàng)的(de)流體，如污水(shuǐ)、泥(ní)漿、礦漿及腐(fǔ)蝕性流體(tǐ)等,所以電磁流(liú)量計已(yǐ)成爲液(yè)體流量(liàng)測量儀表。
　　電(diàn)磁流量計(jì)的測量原理主(zhǔ)要是利(lì)用導電(diàn)介質通過(guò)流(liú)量計時切割(gē)電極(jí)産生磁(cí)場，進而在電極兩端産(chǎn)生電壓來測量(liàng)介質(zhì)流速的(de)。該(gāi)方法(fǎ)在正(zhèng)常情(qíng)況下(xià)不受介質(zhì)密度(dù)、黏度、溫度的影響,其顯著(zhe)特點是該流量(liàng)計無阻(zǔ)礙流體(tǐ)流動的(de)部(bù)件,對(duì)流體(tǐ)幾(jǐ)乎無阻(zǔ)力,但這種流量計對外界的電(diàn)磁千(qiān)擾很(hěn)敏感,需要良好地接(jiē)地、屏(píng)蔽外界電磁場等[1。根據在(zài)流量室工作的經驗,對電磁流(liú)量計在标定和使用(yòng)中遇到的(de)各種(zhǒng)問題(tí)進行(háng)分析(xī)總結。
1電磁(cí)流量計的安裝
　　電磁(cí)流量計從(cóng)結構上講,主要(yào)由傳(chuán)感器和變(biàn)送器組(zǔ)成。傳感器安裝(zhuāng)在工業(yè)過程管道上,其作用是(shì)将流進(jìn)管(guǎn)道内(nèi)的(de)液體(tǐ)體積流量值線(xiàn)性地(dì)變換(huàn)成感(gǎn)應電勢信号,并(bìng)通過傳輸線将此(cǐ)信(xìn)号送(sòng)到轉(zhuǎn)換器。變送(sòng)器安裝在離傳(chuán)感器(qì)不太遠的(de)地方(fāng),它将(jiāng)傳(chuán)感器送(sòng)來的流量信号(hào)放大(dà),并轉(zhuǎn)換成(chéng)與流量信号成(chéng)正比的(de)标準電(diàn)信号輸出(chū),以進(jìn)行顯(xiǎn)示、累(lèi)積和(hé)調節(jiē)控制(zhì)。
1.1傳感(gǎn)器的(de)安裝
　　傳感(gǎn)器在管線上的(de)安裝(zhuāng)過程(chéng)中應(yīng)注意(yì)以下幾點(diǎn):
(1)安裝環境:平台(tái)常用的(de)電(diàn)磁流量計傳感(gǎn)器的(de)外殼(ké)需要(yào)防水(shuǐ)防爆,對安裝場(chǎng)所的(de)要求是:①當(dāng)測量(liàng)介質爲多(duō)相流體時,應選(xuǎn)擇不會引起相分離的(de)安裝場(chǎng)所;②場(chǎng)所内(nèi)的(de)測量管線内(nèi)不應有負(fù)壓;③避(bì)免安(ān)裝在電動機、變壓器(qì)等(děng)強電設(shè)備附近，以免引起電(diàn)磁場幹擾(rǎo);④避免安(ān)裝在周圍有強腐蝕性(xìng)氣本的場(chǎng)所;⑤環(huán)境溫度一般應(yīng)在-25℃~60℃範(fàn)圍内,盡可(kě)能避免陽光直(zhí)射;⑥安(ān)裝在無振(zhèn)動或振動小的(de)場所，如果振動過大(dà),則應(yīng)在傳(chuán)感器(qì)前、後的管道加(jiā)固定支撐(chēng),如圖(tú)1所示(shì);⑦環境(jìng)相對濕(shī)度一(yī)般(bān)應在10%~90%的(de)範(fàn)圍内(nèi)[臼;⑧安裝流量計(jì)的場所因盡量(liàng)避免雨水潮濕(shī)。
 
(2)流量計安裝所需直管段長度:一般(bān)情況(kuàng)下,對于90°彎頭.t形(xíng)三通(tōng)、異徑(jìng)管、全開閥(fá)門等流(liú)動阻力(lì)件,離傳感(gǎn)器電(diàn)極軸(zhóu)中心線(不是傳(chuán)感器進口(kǒu)端面)應有3d~5d(d爲管(guǎn)直徑(jìng))的(de)直管段長度(dù);對于不同(tóng)開度的閥(fá)門,則要求(qiú)有10d的(de)直管(guǎn)段長度;傳(chuán)感器(qì)後一般應有(yǒu)2d以(yǐ)上的(de)直管(guǎn)段長度,如圖(tú)2所示。當(dāng)閥門(mén)不能(néng)全開時,需使(shǐ)閥(fá)門截(jié)流方(fāng)向與(yǔ)傳感(gǎn)器電極軸成45°安(ān)裝,便(biàn)可(kě)以(yǐ)減小誤差。但(dàn)各(gè)規程(chéng)《電磁流量(liàng)計檢(jiǎn)定規程》和标準(zhǔn)《國家計量技術(shù)規範(fàn)》、《流量測量技術及儀(yí)表》所提出的上、下遊(yóu)直管段的長度(dù)亦不--緻,統(tǒng)計結(jié)果是前(qián)直(zhí)管段在5d~10d,後(hòu)直管段在(zài)2d~5d範圍内。
 
(3)管(guǎn)線上流(liú)量計的(de)安裝(zhuāng)方式(shì)和介(jiè)質流向[3}:傳(chuán)感器(qì)的安裝(zhuāng)可以(yǐ)采用傾(qīng)斜(xié)、豎直、水(shuǐ)平方式(shì),如(rú)圖3所(suǒ)示。其(qí)中,(a)和(b)爲良(liáng)好的(de)安(ān)裝(zhuāng)位置(zhì)。
　　水平安裝時,傳感器電極軸必(bì)須水(shuǐ)平安置,這樣可(kě)以防止由于(yú)流體所(suǒ)夾帶(dài)的氣泡而産生(shēng)的電(diàn)極短(duǎn)時間絕緣,也(yě)可(kě)以防(fáng)止電(diàn)極被流體(tǐ)中沉積(jī)物(wù)覆蓋,不應将傳感器(qì)安裝在最高點(diǎn),以免有氣(qì)體積(jī)聚。圖3中(c)安(ān)裝在(zài)管系(xì)最高處，爲(wèi)不良的(de)安裝位置,應予以避免(miǎn)。
 
　　垂(chuí)直(zhí)安裝時,應(yīng)使流動(dòng)方(fāng)向向上，這(zhè)樣可(kě)在無(wú)流量或流(liú)量很小時(shí)使流(liú)體(tǐ)中所夾帶的(de)較重的固(gù)體顆粒下沉,而使較(jiào)輕的脂(zhī)肪(fáng)類物(wù)質上(shàng)升離開傳(chuán)感(gǎn)器極區。測量(liàng)泥漿、礦漿等(děng)液(yè)固二相流(liú)時,垂(chuí)直安(ān)裝(zhuāng)可以避(bì)免固相沉澱和(hé)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)襯裏的(de)不均勻(yún)磨(mó)損。圖(tú)3中(d)安裝在一向(xiàng)下管道(dào)出(chū)口處,爲不良(liáng)的安裝(zhuāng)位置,應予以避(bì)免。
　　傳感(gǎn)器安裝(zhuāng)處應具有(yǒu)一定背壓,圖3中(e)位置(zhì)傳感(gǎn)器出口直(zhí)接排(pái)空,易造成(chéng)測量管内液體非滿管,爲(wèi)不良(liáng)的安裝(zhuāng)位置,應予以(yǐ)避免。
　　爲避(bì)免傳(chuán)感器内産(chǎn)生負壓，傳感器應安裝在(zài)泵的(de)後面(miàn),而不應該(gāi)安裝在泵的前面。圖(tú)3中(f)爲不良(liáng)安裝(zhuāng)位置。
(4)接地:爲測量正确和(hé)電極不(bú)會發生(shēng)電流(liú)腐蝕，電磁流量傳感器必(bì)須單獨接地(dì),并(bìng)使傳感器(qì)和流(liú)體大約處于相(xiàng)同的電(diàn)位(wèi)。分離(lí)型(xíng)電磁流量計(jì)原則上接地應在傳(chuán)感器側,轉(zhuǎn)換器接地應在同一(yī)接地點。在大多(duō)數情(qíng)況下(xià),傳感器的内裝(zhuāng)參比電極(jí)或金屬管(guǎn)能确保所(suǒ)需的(de)電位平衡(héng)。因(yīn)此(cǐ),可(kě)以(yǐ)通過(guò)内裝(zhuāng)的參比電(diàn)極和金屬.管中的流體接(jiē)地,将(jiāng)傳感(gǎn)器的接地(dì)片與接地線相連4。如(rú)果傳感器(qì)安裝(zhuāng)于(yú)帶陰極腐蝕(shí)保護管道(dào)上,除(chú)了(le)傳感器(qì)和接地環一起(qǐ)接地(dì)外,還要用(yòng)粗銅線繞(rào)過傳(chuán)感器跨接在管(guǎn)道的兩法蘭。上(shàng),使陰(yīn)極保(bǎo)護電(diàn)流與傳(chuán)感(gǎn)器之(zhī)間隔離,如(rú)圖4所示。
 
(5)維修(xiū).旁通管(guǎn)路的安裝:爲(wèi)方(fāng)便流(liú)量(liàng)計的定(dìng)期檢定、故(gù)障維(wéi)修以(yǐ)及傳感器(qì)的清晰工(gōng)作,電(diàn)磁流(liú)量計(jì)旁通(tōng)管線(xiàn)應采用如圖5所示的安裝方式(shì)。
 
1.2轉換(huàn)器的安裝
　　轉換器(qì)與傳(chuán)感器(qì)之間(jiān)的距(jù)離是有限(xiàn)制的(de),它(tā)與被測介質電導率和信号電(diàn)纜(lǎn)的型(xíng)号有(yǒu)關,因此,一(yī)般應(yīng)采用制造廠(chǎng)爲(wèi)流量(liàng)計所(suǒ)配送的電(diàn)纜,廠(chǎng)家會(huì)根據(jù)所測介質電(diàn)導率的(de)不同制(zhì)定出相應的信(xìn)号(hào)傳輸(shū)範圍,可供使用(yòng)方參考。在(zài)進行(háng)長距(jù)離信号傳(chuán)輸時，屏(píng)蔽(bì)電纜(lǎn)可以(yǐ)采用(yòng)多層(céng)的0。如果(guǒ)流量計采用四線制,爲(wèi)避免幹擾(rǎo),必須保證信号線和(hé)電(diàn)源線分開安裝,最好将信号線通過鋼(gāng)管安(ān)裝,屏(píng)蔽效果較好。
2電磁流(liú)量計故障分(fèn)析及處(chù)理
2.1介質中含有(yǒu)氣泡(pào)
　　在陸(lù)豐13-2項(xiàng)目中,污水處理撬中(zhōng)經實(shí)驗室(shì)檢定(dìng)合格的電(diàn)磁流(liú)量計安裝(zhuāng)後,發現表(biǎo)頭顯(xiǎn)示的數(shù)值出現(xiàn)晃動且(qiě)不(bú)正确,經現(xiàn)場查證是(shì)由于(yú)管線中混(hùn)有氣泡,并且污(wū)水流動(dòng)過程中在電極處發生(shēng)聚集,将(jiāng)電極包(bāo)裹，造成(chéng)傳感(gǎn)器(qì)、變送(sòng)器回(huí)路瞬間斷路,采(cǎi)集的(de)信号(hào)不(bú)穩(wěn).定,緻使(shǐ)輸出來回波(bō)動。
　　解決辦(bàn)法(fǎ)便(biàn)是更換(huàn)安裝位置,但由(yóu)于平台(tái)管線(xiàn)已經敷設(shè),更改(gǎi)管線較難(nán),經綜合(hé)考慮(lǜ)後(hòu),在流量計(jì)上遊(yóu)安裝排(pái)氣(qì)閥和集氣包,有(yǒu)效地(dì)排放(fàng)和吸收了(le)污水中的(de)氣體,使得問題得以(yǐ)解央[6]2.2電極腐蝕(shí)變形
　　在(zài)金縣1-1項(xiàng)目(mù)中,一(yī)台8寸管(guǎn)徑的(de)電(diàn)磁流量(liàng)計因檢定(dìng)時間(jiān)到期進行複檢(jiǎn),實驗(yàn)室檢定過(guò)程中，發現變送(sòng)器輸(shū)出數(shù)值晃(huǎng)動不穩(wěn),與(yǔ)标準(zhǔn)表的示(shì)數不相符,在(zài)排除(chú)氣泡(pào)、介質流(liú)速(sù)不穩(wěn)等因素(sù)後,将流(liú)量計拆下仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)其電極已(yǐ)腐蝕變形(xíng),出(chū)現很多凹點(diǎn),且由(yóu)于此(cǐ)現象(xiàng)短時間(jiān)不易發(fā)現,不利于(yú)流量計的(de)維修和保(bǎo)養。應及時更換(huàn)新的電極,并每(měi)隔一段時間對(duì)電極進(jìn)行清理(lǐ)和維(wéi)護。
2.3電磁流量計安(ān)裝不正(zhèng)确
　　綏(suí)中(zhōng)36-1項目中,污水系統排海管線上裝(zhuāng)有一(yī)6寸管徑的電磁(cí)流量計,投用發(fā)現其讀數始終顯示不正(zhèng)确,反(fǎn)複跳(tiào)變,後經查(chá)證，是(shì)由于流量計安(ān)裝存在問(wèn)題,造成流量計(jì)出口處産(chǎn)生負壓,即下(xià)遊管線(xiàn)中介質壓力不(bú)穩，造(zào)成流(liú)量計(jì)示數跳變，輸(shū)出(chū)有誤。因此(cǐ)在流量計(jì)下遊5d處安(ān)裝-排(pái)放閥，以保(bǎo)證管(guǎn)線(xiàn)内壓力(lì)功。
　　電磁流量出(chū)現的(de)故障(zhàng)大同(tóng)小異,應根據具(jù)體問(wèn)題具體分(fèn)析。此外,電磁流(liú)量計故障中(zhōng)還(hái)存在電極結垢和電磁幹擾等(děng)問題(tí)，都(dōu)會(huì)造成(chéng)電磁流量(liàng)計讀(dú)數波動和錯誤。結垢的電極主要是管壁上附着沉(chén)澱、絕(jué)緣物(wù)質，緻使回(huí)路斷開,輸出錯誤,可對電(diàn)極(jí)進行清(qīng)理,或更換(huàn)刮刀(dāo)電極(jí)或半球形(xíng)電極(jí);電磁幹擾(rǎo)主要(yào)是外界磁(cí)場和空氣中雜(zá)散電流所緻,爲(wèi)防止(zhǐ)磁場幹擾(rǎo),通(tōng)常隻有(yǒu)将傳(chuán)感器(qì)遠(yuǎn)離強磁(cí)場源或加(jiā)強屏(píng)蔽。
3結論
　　随(suí)着電(diàn)子技術突飛猛(měng)進的(de)發展,電磁(cí)流量(liàng)計在當(dāng)今生産(chǎn)過(guò)程中所(suǒ)起的作(zuò)用也日(rì)益突(tū)出,其功能(néng)也在不斷(duàn)完善(shàn),如誤(wù)差補償、空管報警、支(zhī)持hart通(tōng)信等(děng)。在(zài)海洋石(shí)油平台應(yīng)用中(zhōng),流量計量在單(dān)位成本核(hé)算中的位置越(yuè)來越(yuè)重要,正确選擇電磁(cí)流量計已成爲(wèi)成本核算的重(zhòng)要組成(chéng)部(bù)分。

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