摘要:醋酸生(sheng)産工藝具有(you)高溫、強腐蝕(shi)性的特點,腐(fǔ)🔆蝕介質☔種類(lèi)多,腐蝕環境(jìng)複雜,爲滿足(zú)計量需要,大(da)多數的醋酸(suān)裝置采用電(diàn)磁流量計代(dài)替傳統的流(liu)量計,對電磁(ci)流量計
在測(cè)量過程中出(chū)現的故障,進(jin)行分析并提(tí)出一些日常(cháng)⭕維護🔅方法。
醋(cù)酸裝置中很(hěn)多都采用孔(kǒng)闆、渦街、渦輪(lun)、橢圓齒輪等(deng)流🌈量測量儀(yi)表。這些流量(liang)計有很多不(bú)足之處:容易(yi)磨損、被介質(zhì)腐蝕後洩✨漏(lou)、壽命短、維護(hù)工作量大,很(hěn)難滿足生産(chan)要求[1]。随着裝(zhuang)置的技改💃采(cai)用新型的電(diàn)磁流量計代(dài)替設計的的(de)流量計。這一(yi)改動不但滿(man)足了醋酸生(shēng)産工藝要求(qiu)又很大程度(du)的降低了🤟投(tóu)資、減小了⭕維(wei)護強度。在實(shí)際生産中取(qu)得了🔞非常理(li)想的效果。
1電(diàn)磁流量計的(de)種類
電磁流(liu)量計可有多(duō)種分類,按勵(lì)磁方式分類(lei)、按傳感器和(hé)🌈轉😘換器的組(zu)成分類、按連(lián)接方式分類(lei)按傳感器與(yu)管道的連接(jiē)方式分類,也(yě)可按用途分(fèn)類,本🈚文主要(yào)介紹按勵磁(cí)方式的分類(lei)。
1)直流勵磁型(xing)。這種電磁流(liú)量計數量很(hěn)少,隻用于測(cè)量液态金屬(shu)流量,如常溫(wēn)下的汞和高(gāo)溫下的液态(tai)鈉、鉀等。
2)交流(liú)工頻勵磁型(xing)。較早期的電(dian)磁流量計用(yòng)50Hz工頻市電勵(li)磁,由于易受(shou)電磁幹擾和(he)零點漂移等(deng)原因,現已逐(zhú)漸被低頻矩(ju)形勵磁所代(dài)替。但在測量(liàng)泥漿、礦漿等(děng)液固兩相流(liu)時,低頻矩形(xíng)🛀🏻波勵磁方式(shi)由于不能克(ke)服固體擦過(guò)電極表面産(chǎn)生的尖峰噪(zào)聲,而工頻交(jiao)流勵磁的儀(yí)表則不存在(zài)這一-缺點,所(suo)以國内外尚(shang)有一-些🤞電磁(cí)流量計仍采(cǎi)🌈用交流勵磁(cí)方式。
3)低頻矩(ju)形波勵磁型(xíng)。用于低頻矩(jǔ)形波勵磁方(fang)式功🔆耗小,零(líng)☁️點穩定,是目(mù)前電磁流量(liàng)計的主要勵(li)磁方式。其波(bo)形有“正-負”二(èr)值和“正-零-負(fu)-零”三值兩種(zhong)。有的電磁流(liu)量計勵磁頻(pín)率可以由用(yong)戶設定,一般(ban)小口徑儀表(biao)用較高頻率(lǜ),大口徑儀表(biǎo)用較低頻率(lü)。
4)雙頻勵磁型(xing)。勵磁電流的(de)波形是在低(di)頻矩形波上(shàng)🤞疊加高頻矩(ju)⭕形波,主要爲(wei)克服二值矩(jǔ)形波勵磁存(cún)在的漿液噪(zao)聲🌍和流動噪(zao)聲,提高儀表(biao)的
穩定性和(hé)響應特性。
2電(diàn)磁流量計的(de)特點
電磁流(liu)量計是根據(ju)法拉第電磁(ci)感應定律制(zhì)成的一種流(liu)✌️量測量儀表(biǎo),用于測量管(guǎn)道中導電液(ye)體體積流量(liang)。由于電磁流(liú)🌈量計的部件(jian)沒有轉動部(bù)分,也沒有阻(zu)礙流體流動(dong)的部件,因⁉️此(ci)幾乎🐆沒有壓(ya)力損失;被測(cè)液體隻與電(dian)磁流量計的(de)管道襯裏和(he)電極相接觸(chù),因此隻要電(diàn)極和襯裏材(cai)料選擇合理(lǐ),因此具有很(hěn)好的耐腐蝕(shí)、耐磨損性能(neng)[2];安裝方便水(shui)平、垂🌏直、傾斜(xié)均🍓可安裝;測(cè)量精度高,可(ke)以達到0.5%;量程(chéng)比大,--般🌈爲1:20。
3電(dian)磁流量計的(de)故障分析
電(diàn)磁流量計在(zài)運行中會由(you)于各種故障(zhang)的發生會🔞造(zào)成測量不🚩準(zhǔn)的現象,一般(bān)在運行中電(dian)磁流量計産(chan)生的故⁉️障大(dà)概可分爲兩(liǎng)類。一類爲流(liu)量計本身故(gu)障,元器件損(sǔn)壞引發的故(gu)障:-類爲外界(jiè)條件的改❄️變(biàn)引起的故障(zhàng),例如安裝的(de)不合理造成(cheng)流動畸變📱,沉(chén)積和結垢等(děng)。
3.1介質中含有(yǒu)氣泡出現測(ce)量故障
介質(zhì)從外界吸入(rù)氣體或者介(jie)質中溶解*氣(qi)體轉變成遊(yóu)離狀🙇♀️*(泡是液(yè)體中産生泡(pao)狀(體的兩種(zhong)途徑。如果介(jiè)質中存在較(jiào)大的氣♈泡,當(dāng)氣泡通過電(diàn)極時整🙇♀️個電(dian)極就被遮蓋(gai),使流量信号(hào)輸人回路瞬(shun)時開路,從而(er)輸出信号就(jiù)會出現波動(dong)。判斷造成🔴這(zhe)種波動🏃原因(yīn)的可以這樣(yàng)做,将磁場的(de)回路電流切(qie)斷,切斷後如(rú)果流量計🎯還(hai)有顯示并且(qiě)還處于波動(dong)狀态,證🔆明介(jiè)質中存在氣(qì)泡會造成電(dian)磁流量計波(bo)動。用指針式(shi)萬用表測量(liang)電👨❤️👨磁流量計(jì)電極電阻,會(huì)發現電磁流(liú)量計電極的(de)回路電阻要(yao)⭐高于正常時(shi)的電阻🚶值。
若(ruo)是由于電磁(cí)流量計安裝(zhuang)位置所的造(zào)成空氣進入(rù)被測介質,如(rú)果由于在管(guǎn)系高點安裝(zhuāng)電磁流量計(jì)而貯留氣體(ti),或由于外界(jie)吸入空氣引(yin)起的流量計(jì)波動,則需要(yào)📱更換電磁流(liu)量計安裝位(wei)置改裝在🌈管(guan)線最低點安(an)裝,或㊙️者采用(yong)U型🚶管安裝。但(dan)💋是有些情況(kuang)由于電磁流(liu)量計口徑較(jiao)大或者安裝(zhuang)的位置不易(yì)改變,可以✏️采(cai)取在流量計(ji)上遊安裝集(ji)氣包和排氣(qi)閥來解決這(zhè)種情況。
3.2介質(zhì)非滿管
在日(ri)常生産中偶(ǒu)爾會有非滿(mǎn)管現象。這種(zhǒng)現象可以看(kàn)做是液體中(zhōng)含有氣泡的(de)典型情況。當(dāng)電極水🏒平面(miàn)低于介質液(ye)面時,流量計(ji)前後采用直(zhí)管段比較理(li)想,測量數據(jù)比較穩定。但(dan)🏃🏻♂️是管内上半(ban)部的氣體體(ti)積也被算成(chéng)介質流量,因(yīn)此這種情況(kuàng)下得測✏️量誤(wu)差較大;當電(diàn)極水平面高(gao)于介質液面(mian)時,電磁流量(liàng)計的測量回(huí)路處于開路(lu)💚狀态,所測量(liang)的⚽數據嚴重(zhong)失真。處理這(zhè)⛹🏻♀️種介質👣非滿(mǎn)管所産生的(de)故障可有如(rú)下辦法:盡量(liang)在自下而上(shàng)流動的🔴垂直(zhi)管道上安裝(zhuang)電磁流量計(jì):實際生産中(zhong)💃需要電磁流(liú)量計水‼️平安(an)裝,這種情況(kuang)下應該安裝(zhuang)在管道的最(zuì)低端,并将且(qiě)電磁流量計(jì)的電極軸🎯線(xiàn)于地平線平(píng)行,(不然🐅沉積(jī)物會覆蓋處(chù)于低位的電(diàn)極);爲了避免(mian)測量管内産(chǎn)生負壓,應該(gai)将流量計的(de)傳💜感器安裝(zhuāng)在泵的下遊(yóu)、控制閥的上(shàng)遊;流量計傳(chuán)感器的安裝(zhuāng)口應有一定(ding)的背壓,并且(qie)應遠離直接(jiē)排放口[4]。
但是(shi),最重要的還(hái)是電磁流量(liàng)計在安裝時(shi)最好禁止出(chū)現介🎯質😄非滿(mǎn)管的情況。
3.3電(diàn)磁流量計電(dian)極被腐蝕
由(yóu)于在醋酸生(sheng)産的過程中(zhōng)會接觸到一(yi)些強腐蝕性(xing)的介質,所以(yi)當電磁流量(liàng)計的電極材(cái)料選擇不🌂當(dāng)時💃,介質會腐(fǔ)✂️蝕流💋量計🏒的(de)電極,最終導(dǎo)緻傳感器失(shī)效。因此會出(chū)現流量計輸(shū)出波動。隻有(you)當電極被😍腐(fu)蝕後出現流(liu)量計✂️故障我(wo)們才能發現(xiàn)電極材料🔞不(bu)耐腐蝕,這種(zhong)材料本身性(xing)能問題使用(yong)之前是無法(fǎ)辨别的。因🛀🏻此(ci)隻有更換新(xin)的電極來解(jiě)決此📧種故障(zhang)。所以電❄️極腐(fu)蝕故障判斷(duàn)處理都屬于(yú)事後維護處(chu)理的方法。
3.4待(dai)測液體性質(zhi)導緻測量故(gù)障
如果被測(ce)介質電導率(lǜ)降低,電極的(de)輸出阻抗會(huì)增大,這時轉(zhuan)換㊙️器輸入的(de)阻抗就會引(yin)起負載效應(ying),流量計🏃♀️就會(hui)産生測量誤(wu)差。如果電磁(ci)流量計出現(xian)這個故障則(zé)隻有選用滿(man)足要求的低(di)電導率電磁(ci)流♻️量計,或者(zhe)選用孔闆流(liu)量計等其它(ta)原理的流量(liàng)計。
3.5流量計的(de)電極結垢或(huo)電極短路造(zao)成的測量故(gù)障
當被測液(ye)體中含有金(jin)屬時,流量計(jì)的電極容易(yì)發生🏃🏻♂️短路現(xiàn)象,這時流量(liàng)計的測量值(zhi)明顯偏小或(huo)趨⁉️于零。在日(ri)常生産運行(hang)中這種現象(xiàng)不是經常發(fā)生👌的。當測量(liàng)高粘度介質(zhi)時,由于介質(zhì)易㊙️附着和沉(chén)澱在管壁,若(ruo)被測液體電(diàn)導率低于附(fu)着的介質電(dian)導率時,電極(jí)的信号電勢(shì)就會被沉澱(diàn)分流從而不(bú)能正常工作(zuò),出現電極短(duǎn)路現象;如果(guǒ)沉澱的介質(zhì)是非導電層(céng),會造成👄電極(jí)開路流量計(ji)也不能正常(chang)工作。若氧化(hua)鐵鏽層附🐅着(zhe)于襯裏管壁(bì),或者主要成(cheng)分是金屬的(de)沉澱物,其電(diàn)導率大于液(yè)體電導率,實(shi)際流量值會(huì)高于流量計(ji)測得的流量(liàng)值;若沉澱物(wu)是碳酸鈣等(deng)水垢層,則被(bei)測液體的電(diàn)導率高于沉(chen)澱💋物的電導(dao)率,結果測得(de)的流量值會(hui)小于實際的(de)流㊙️量。
爲了防(fáng)止流體中的(de)沉澱物影響(xiǎng)流量計的工(gong)作,流⭐量計的(de)♌電極選用不(bu)易附着突出(chū)的尖形或半(ban)球形,并且可(ke)以更換式或(huò)者刮刀式清(qing)垢電極等。選(xuan)用刮刀式電(dian)極可定期手(shǒu)動刮除傳感(gan)器外的塵垢(gòu)。或者也可以(yi)将測量電路(lu)暫時斷開,通(tong)以短時間的(de)低壓大電流(liu)在電極間,焚(fen)燒清除油脂(zhi)炎沉澱物。也(ye)可采用提高(gāo)液體流速的(de)辦法來清管(guǎn)壁的附着層(céng)。
3.6待測介質的(de)非對稱流動(dong)
在正常生産(chan)的情況下,管(guǎn)道内流體的(de)流速是軸對(dui)稱✏️分布,磁場(chang)均勻。而實際(jì)管道中流體(tǐ)的非軸對稱(cheng)流速💁分布💃經(jing)常出現,此時(shí),流體流向可(kě)分成沿管道(dao)軸線的直線(xian)流♈,待測液體(ti)的體積流量(liàng)就是它對管(guan)道橫截面的(de)積分:另😍一種(zhong)則是旋渦流(liu)。由于旋渦流(liú)⭕的出現對傳(chuan)感器的輸出(chū)産生影響,流(liú)量計就會産(chan)🔴生誤差。爲了(le)消除旋渦流(liú)對流量計傳(chuán)感器的⛱️影響(xiǎng),流量計的上(shàng)遊應該有足(zú)夠長的直管(guan)段,才能使流(liu)體的流速按(àn)同心圓分布(bù):流量計附近(jìn)的管道内徑(jìng)應與流量計(jì)内徑相同,這(zhe)樣才🍓會使流(liú)速分布均勻(yún)🍓;不然可用安(an)裝流量調節(jie)器來部分補(bǔ)償上遊直管(guǎn)段的不足。
3.7流(liu)暈計襯裏變(biàn)形導緻測量(liang)波動
流量計(ji)的襯裏一般(bān)都采用氟塑(su)料,這樣流量(liàng)計的襯裏非(fei)常容易發生(shēng)變形,出現計(jì)量故障的現(xiàn)象。村裏發生(sheng)變💘形的🈲主要(yào)原因有兩種(zhong):氟塑料襯裏(lǐ)滲透進蒸汽(qì)發生熱擴微(wēi)現♊象,通常襯(chen)裏材料、厚度(du)、内外的溫差(chà)以及流體和(hé)蒸汽的類型(xing)、管道壓力等(deng)諸多👅因素決(jué)定了滲透的(de)程度:二是取(qǔ)決于氟塑料(liao)襯裏👨❤️👨材料的(de)本身的工藝(yì)結構,一般采(cǎi)用聚四氟乙(yǐ)烯作爲氟塑(sù)料👌襯裏材料(liao),聚四👉氟乙烯(xī)材🚶料無粘結(jie)力僅靠壓貼(tiē)與管壁結合(hé),所以負壓管(guan)道不🔞采用此(cǐ)種材質[6]。
爲了(le)防止襯裏變(biàn)形,我們一般(bān)采取以下措(cuo)施:增加法蘭(lán)❓和線🍓閽盒之(zhi)間的隔熱厚(hòu)度,降低流體(ti)溫差減小熱(re)擴散✏️,使襯㊙️裏(lǐ)内外溫差最(zui)大程度上得(de)到改善,這樣(yàng)就可以降低(dī)滲透率減緩(huan)測量管🎯壁内(nèi)蒸汽的🌐凝聚(jù);此外🥰,将聚四(sì)氟乙烯襯裏(li)厚度加厚或(huò)者更換另外(wai)形式的襯裏(lǐ)。
3.8外部電磁的(de)幹擾
在生産(chǎn)現場存在着(zhe)管道雜散電(dian)流、靜電、電磁(ci)波和✂️磁場等(deng)幹擾源。電磁(ci)流量計的流(liú)量信号很小(xiǎo),非常容易被(bèi)外界電磁幹(gàn)👨❤️👨擾,而影響了(le)電磁流量計(jì)的正常工作(zuò)。所謂的電場(chǎng)幹擾是指,流(liu)量計測量管(guan)内的電勢平(píng)衡被噪聲破(po)壞後出現🈚輸(shu)出信号波動(dong)異常❤️。
爲了減(jiǎn)少外部磁場(chang)對流量計的(de)幹擾,我們要(yao)在遠離強磁(cí)場源的位置(zhì)安裝電磁流(liu)量計傳感器(qi)。另外采取增(zēng)強屏蔽措施(shī)來防止強電(diàn)場的幹擾等(děng)。也可以将電(diàn)磁流量傳感(gan)器🏃🏻♂️與管道的(de)連接處做絕(jué)緣處理。
3.9其他(ta)原因引起的(de)故障
1)雷電打(dǎ)擊。電磁流量(liàng)計在受到雷(léi)擊後容易在(zài)線路中感應(yīng)出高電壓和(hé)電流,損壞流(liu)量劑。
2)環境條(tiáo)件變化。一旦(dàn)流量計的工(gong)作環境條件(jiàn)變化,運行期(qī)間出現新的(de)幹擾源,儀表(biǎo)的正常工作(zuo)就會被幹擾(rao),流量計的輸(shū)出信号就會(huì)出現波動。
4結(jié)束語
随着現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發展(zhan)進步,電磁流(liú)量計的設計(ji),新材料的應(ying)用,其生産工(gōng)藝越來越成(cheng)熟,對儀表的(de)防護等✨級也(yě)🙇🏻日漸提高,電(dian)磁流量計使(shǐ)用性💚能更加(jia)穩定。根據實(shí)際♈生産情況(kuàng)的調查發現(xian),電磁流量計(ji)的💃🏻自身很少(shǎo)出現故障。因(yīn)此,隻要我們(men)對電磁流量(liang)計發♌生的各(ge)種類型的故(gù)障及其産生(shēng)原因🚩進行深(shen)刻分析,并且(qiě)嚴格按标🌈準(zhun)進行安裝和(he)使用,就可以(yi)輕松的對⭐電(dian)磁流量計進(jìn)行日常維護(hù)了。
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