尿素生產(chǎn)裝置采用了兩臺(tái)電磁流量計(jì)。其一是用作測(cè)量高壓甲錢(qián)泵人口流量;另一臺(tái)是測(cè)量水解廢液流量的。實(shí)際應(yīng)用中無(wú)論在響應(yīng)速度上,還是在其它各項(xiàng)特性上都能夠滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)的需要。但也出現(xiàn)了一些始料不及的問(wèn)題。自89年10月建成投產(chǎn)以來(lái),僅測(cè)高壓甲按泵入口流量的電磁流量計(jì)就壞了兩臺(tái),另外一臺(tái)測(cè)水解廢液的電磁流量計(jì)也曾多次發(fā)生過(guò)損壞。這些問(wèn)題的出現(xiàn)無(wú)論從工藝操作上,還是從生產(chǎn)成本消耗上增加了不小負(fù)擔(dān),本文就結(jié)合應(yīng)用情況,對(duì)此問(wèn)題作一探討。
電磁流量計(jì)的工作原理及特點(diǎn)
1、工作原理
電磁流量計(jì)系統(tǒng)由變送器和轉(zhuǎn)換器構(gòu)成,兩者之間通過(guò)兩根帶雙層屏蔽的電纜連結(jié),變送器安裝在管道系統(tǒng)上,而轉(zhuǎn)換器則可安裝在現(xiàn)場(chǎng)或中央室。儀表的測(cè)量原理是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:當(dāng)一導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),在導(dǎo)體的兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
此定律應(yīng)用于導(dǎo)電流體也同樣成立。如果假定磁場(chǎng)強(qiáng)度為B,管道直徑為D,感應(yīng)電勢(shì)為E,則可以證明管道的體積流量為
Qv=D/4×(E/B)
式中的B、D是表中設(shè)定的,E是通過(guò)變送器測(cè)量管道上的一對(duì)電極測(cè)出的,實(shí)際的電磁流量計(jì)正是根據(jù)這一原理工作的。可見(jiàn)電磁流量計(jì)是測(cè)體積流量的儀表,它與流體的溫度、壓力、密度、粘度和電導(dǎo)率等物理性質(zhì)無(wú)關(guān)。
2、電磁流量計(jì)的特點(diǎn)
電磁流量計(jì)有以下特點(diǎn)：
(1)傳感元件不與測(cè)量介質(zhì)接觸,可用于腐蝕性導(dǎo)電介質(zhì)流量的測(cè)量;
(2)量程范圍寬同一臺(tái)電磁流量計(jì)的量程比可達(dá)1:10;0
(3)無(wú)壓力損失;
(4)檢測(cè)部分無(wú)可動(dòng)部件;
(5)可以測(cè)定正、反向流體的流量;
(6)響應(yīng)速度快。
以上是電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn),但它也有一定局限性和不足之處。
(1)被測(cè)介質(zhì)必須是導(dǎo)電的;
(2)由于受側(cè)量管襯里材料的限制,一般使用溫度范圍為0~200℃,又因電極是嵌裝在導(dǎo)管上的,使電磁流量計(jì)的工作壓力也受到一定限制。
(3)電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格較高。
電磁流量計(jì)的應(yīng)用
某廠(chǎng)甲按泵入口流量計(jì)F下一09101為德國(guó)FISC日ER&PO下ER公司產(chǎn)品,自89年10月投產(chǎn)以來(lái),已經(jīng)更換了兩塊,最初采用OXI221型,這種電磁流量計(jì)外殼用不銹鋼,測(cè)量管內(nèi)壁用聚四氟乙烯,轉(zhuǎn)換器封閉在一個(gè)長(zhǎng)方體金屬殼內(nèi),內(nèi)部電路板上有一個(gè)四位數(shù)的數(shù)據(jù)盤(pán),可作測(cè)量值的指示器。變送器與轉(zhuǎn)換器之間通過(guò)兩根電纜連結(jié),變送器安裝在管道上,轉(zhuǎn)換器固定在旁邊的框架上。這種流量計(jì)無(wú)論零點(diǎn)還是量程都不能自行調(diào)整,只能在指定廠(chǎng)家標(biāo)定,使用很不方便。該流量計(jì)投用運(yùn)行還未到一年,指示便出現(xiàn)了故障,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)變送器電路板發(fā)生了腐蝕,有幾只晶體三極管管腳已經(jīng)銹斷,這并沒(méi)有引起足夠的重視,只是更換了幾只三極管便又重新裝上,這樣修復(fù)后該表又運(yùn)行了幾個(gè)月,然后又失去了指示。當(dāng)再次檢查該表時(shí),發(fā)現(xiàn)變送器的電路板及七芯電纜已全部腐蝕掉,于是該表報(bào)廢。這才引起了的警覺(jué),原來(lái)因該表安裝的地方離高壓甲錢(qián)泵及高壓氨泵太近,停車(chē)時(shí)排放及平時(shí)泄漏的氨和甲錢(qián)附帶的氨氣常包繞在該表周?chē)?致使該表一直工作在腐蝕性環(huán)境中,加上只注意了該表的耐腐蝕特點(diǎn),而忽略了該表外在的脆弱性,最終導(dǎo)致了該表的損壞。
在92年大修中又更換了一塊同型號(hào)的儀表,不過(guò)這次已對(duì)腐蝕問(wèn)題特別重視,在安裝時(shí),為防止腐蝕性氣體侵入電子室,在接線(xiàn)盒蓋邊緣及電纜接頭處全部用硅橡膠密封,并用水電兩用膠帶加以封固,以期達(dá)到防腐的目的。該表投用后運(yùn)行了一年多時(shí)間,便再次發(fā)生了同樣故障,變送器電路板及電纜又被腐蝕,表又損壞。
再次事故的發(fā)生,不得不使對(duì)腐蝕問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)的思考,為什么變送器密封那么好還要腐蝕?而與變送器僅半米之遙的轉(zhuǎn)換器卻安然無(wú)恙?經(jīng)過(guò)仔細(xì)的觀(guān)察,分析,答案終于找到,原來(lái)安裝變送器的管道因流速高,一直在不停地輕微震動(dòng),密封膠很容易松動(dòng)而脫落,不停地震動(dòng)又為氨氣的侵人增加了助動(dòng)力,而固定在框架上的轉(zhuǎn)換器,由于沒(méi)有震動(dòng),各密封口完好,因此沒(méi)有腐蝕。
找到了出現(xiàn)故障的原因,自然也就找到了排除故障的措施。這種電磁流量計(jì)較前兩種要先進(jìn)得多,它采用了微處理器技術(shù),在轉(zhuǎn)換器上有一雙排液晶顯示器,在顯示器下邊有三個(gè)按鈕,通過(guò)它們可以對(duì)流量計(jì)的參數(shù)進(jìn)行組態(tài)設(shè)定,并可翻看流量計(jì)的有關(guān)參數(shù)設(shè)置。該表具有比較強(qiáng)的外部通信接日能力,能以模擬和數(shù)字方式與其它外設(shè)通信,并帶有很強(qiáng)的自診斷功能,參數(shù)的輸人及選擇以數(shù)據(jù)直接輸人及主副菜單選擇方式進(jìn)行,可方便地進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整和量程設(shè)定,操作十分方便。為了保證這塊表能安全運(yùn)行,在吸取前兩次教訓(xùn)的基礎(chǔ)上又采取了另外一種防腐措施—吹氣防腐法。這種方法的原理是設(shè)法使變送器接線(xiàn)盒內(nèi)純凈氣體壓力增大,致使有害氣體不能侵人接線(xiàn)盒內(nèi),從而達(dá)到防腐目的。具體方法是在電磁流量一計(jì)變送器的電子室上打兩個(gè)小孔,一個(gè)進(jìn)氣,一個(gè)排氣,然后接上儀表空氣,讓空氣保持微小流量,則電子室內(nèi)純凈氣的壓力升高,氣流只能從孔隙由內(nèi)向外流動(dòng),從而阻止了有害氣體的侵人,起到了防腐的作用。該表投人運(yùn)行后,效果一直很好,在時(shí)隔7年的2001年大修中曾打開(kāi)電子室檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,可見(jiàn)吹氣防腐確實(shí)起到了作用。
為以防萬(wàn)一,還注重廠(chǎng)平時(shí)的維護(hù),定期更換轉(zhuǎn)換器及變送器電纜上的絕緣膠帶和密封膠,以防老化引起密封破壞。為r保護(hù)液晶顯示器,在顯示器加上了一塊遮陽(yáng)板,以防液晶顯示器長(zhǎng)期被日光直射造成可讀能力下降。
結(jié)束語(yǔ)
以上只是結(jié)合應(yīng)用情況談了電磁流量計(jì)的防腐蝕問(wèn)題,當(dāng)然防蝕還會(huì)有許多更好的方法,這要視條件而定,實(shí)際電磁流量計(jì)應(yīng)用中還應(yīng)考慮到電磁物干擾,震動(dòng)及其它影響測(cè)量準(zhǔn)確性的各種因素,應(yīng)用時(shí),既要考慮到它的優(yōu)點(diǎn),也要考慮到它的局限性。只有全面地研究分析并排除所有不利因素,才能使電磁流量計(jì)得以更好地應(yīng)用。
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