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电磁流量计在强腐蚀环境下的应用
发布时间:2019-05-15

  中原大化集团尿素生产装置,采用了两台电磁流量计。其一是用作测量高压甲钱泵人口流量;另一台是测量水解废液流量的。实际应用中无论在响应速度上,还是在其它各项特性上都能够满足工艺生产的需要。但也出现了一些我们始料不及的问题。自89年10月建成投产以来,仅测高压甲按泵入口流量的电磁流量计就坏了两台,另外一台测水解废液的电磁流量计也曾多次发生过损坏。这些问题的出现无论从工艺操作上,还是从生产成本消耗上都给我厂增加了不小负担,本文就结合我厂的应用情况,对此问题作一探讨。
电磁流量计的工作原理及特点
1、工作原理
  电磁流量计系统由变送器和转换器构成,两者之间通过两根带双层屏蔽的电缆连结,变送器安装在管道系统上,而转换器则可安装在现场或中央室。仪表的测量原理是根据法拉第电磁感应定律:当一导体在磁场中作切割磁力线运动时,在导体的两端将产生感应电动势。
此定律应用于导电流体也同样成立。如果假定磁场强度为B,管道直径为D,感应电势为E,则可以证明管道的体积流量为
Qv=D/4×(E/B)
  式中的B、D是表中设定的,E是通过变送器测量管道上的一对电极测出的,实际的电磁流量计正是根据这一原理工作的。可见电磁流量计是测体积流量的仪表,它与流体的温度、压力、密度、粘度和电导率等物理性质无关。
2、电磁流量计的特点
电磁流量计有以下特点:
(1)传感元件不与测量介质接触,可用于腐蚀性导电介质流量的测量;
(2)量程范围宽同一台电磁流量计的量程比可达1:10;0
(3)无压力损失;
(4)检测部分无可动部件;
(5)可以测定正、反向流体的流量;
(6)响应速度快。
以上是电磁流量计的优点,但它也有一定局限性和不足之处。
(1)被测介质必须是导电的;
(2)由于受侧量管衬里材料的限制,一般使用温度范围为0~200℃,又因电极是嵌装在导管上的,使电磁流量计的工作压力也受到一定限制。
(3)电磁流量计结构复杂,价格较高。
电磁流量计的应用
  某厂甲按泵入口流量计F下一09101为德国FISC日ER&PO下ER公司产品,自89年10月投产以来,已经更换了两块,最初采用OXI221型,这种电磁流量计外壳用不锈钢,测量管内壁用聚四氟乙烯,转换器封闭在一个长方体金属壳内,内部电路板上有一个四位数的数据盘,可作测量值的指示器。变送器与转换器之间通过两根电缆连结,变送器安装在管道上,转换器固定在旁边的框架上。这种流量计无论零点还是量程都不能自行调整,只能在指定厂家标定,使用很不方便。该流量计投用运行还未到一年,指示便出现了故障,经检查发现变送器电路板发生了腐蚀,有几只晶体三极管管脚已经锈断,这并没有引起我们足够的重视,只是更换了几只三极管便又重新装上,这样修复后该表又运行了几个月,然后又失去了指示。当我们再次检查该表时,发现变送器的电路板及七芯电缆已全部腐蚀掉,于是该表报废。这才引起了我们的警觉,原来因该表安装的地方离高压甲钱泵及高压氨泵太近,停车时排放及平时泄漏的氨和甲钱附带的氨气常包绕在该表周围,致使该表一直工作在腐蚀性环境中,加上我们只注意了该表的耐腐蚀特点,而忽略了该表外在的脆弱性,最终导致了该表的损坏。
  在92年大修中又更换了一块同型号的仪表,不过这次已对腐蚀问题特别重视,在安装时,为防止腐蚀性气体侵入电子室,我们在接线盒盖边缘及电缆接头处全部用硅橡胶密封,并用水电两用胶带加以封固,以期达到防腐的目的。该表投用后运行了一年多时间,便再次发生了同样故障,变送器电路板及电缆又被腐蚀,表又损坏。
  再次事故的发生,不得不使我们对腐蚀问题进行仔细的思考,为什么变送器密封那么好还要腐蚀?而与变送器仅半米之遥的转换器却安然无恙?经过仔细的观察,分析,答案终于找到,原来安装变送器的管道因流速高,一直在不停地轻微震动,密封胶很容易松动而脱落,不停地震动又为氨气的侵人增加了助动力,而固定在框架上的转换器,由于没有震动,各密封口完好,因此没有腐蚀。
  找到了出现故障的原因,自然也就找到了排除故障的措施。这种电磁流量计较前两种要先进得多,它采用了微处理器技术,在转换器上有一双排液晶显示器,在显示器下边有三个按钮,通过它们可以对流量计的参数进行组态设定,并可翻看流量计的有关参数设置。该表具有比较强的外部通信接日能力,能以模拟和数字方式与其它外设通信,并带有很强的自诊断功能,参数的输人及选择以数据直接输人及主副菜单选择方式进行,可方便地进行零点调整和量程设定,操作十分方便。为了保证这块表能安全运行,我们在吸取前两次教训的基础上又采取了另外一种防腐措施—吹气防腐法。这种方法的原理是设法使变送器接线盒内纯净气体压力增大,致使有害气体不能侵人接线盒内,从而达到防腐目的。具体方法是在电磁流量一计变送器的电子室上打两个小孔,一个进气,一个排气,然后接上仪表空气,让空气保持微小流量,则电子室内纯净气的压力升高,气流只能从孔隙由内向外流动,从而阻止了有害气体的侵人,起到了防腐的作用。该表投人运行后,效果一直很好,在时隔7年的2001年大修中我们曾打开电子室检查,没有发现腐蚀现象,可见吹气防腐确实起到了作用。
  为以防万一,我们还注重厂平时的维护,定期更换转换器及变送器电缆上的绝缘胶带和密封胶,以防老化引起密封破坏。为r保护液晶显示器,我们在显示器加上了一块遮阳板,以防液晶显示器长期被日光直射造成可读能力下降。
结束语
   以上我们只是结合我厂的应用情况谈了电磁流量计的防腐蚀问题,当然防蚀还会有许多更好的方法,这要视条件而定,实际电磁流量计应用中还应考虑到电磁物干扰,震动及其它影响测量准确性的各种因素,应用时,我们既要考虑到它的优点,也要考虑到它的局限性。只有全面地研究分析并排除所有不利因素,才能使电磁流量计得以更好地应用。

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