摘(zhāi)要:爲獲(huo)得正常(cháng)測量正(zhèng)确率,電(diàn)磁流量(liang)傳感器(qì)上遊💛要(yao)有一定(ding)☔長度直(zhi)管段,但(dàn)其長度(dù)與大部(bù)分其他(ta)流量儀(yi)表相比(bǐ)👣要求較(jiào)低。90°彎頭(tou)、T形管、全(quán)開閘閥(fa)後通常(chang)認爲隻(zhī)要離電(diàn)極中心(xin)線(不是(shi)傳感器(qì)進口端(duān)連接面(miàn))5倍直徑(jing)(5D)長度的(de)😄直管段(duàn),不💃🏻同開(kai)度的閥(fa)則需10D;下(xià)🏃🏻‍♂️遊直管(guan)段爲2~3D或(huò)無要求(qiú);但🔞要防(fang)止蝶閥(fa)閥片伸(shēn)人到📞傳(chuan)感器測(ce)量管内(nei)。
1電磁流(liu)量計原(yuan)理與結(jié)構
1.1概述(shù).
　　電磁流(liu)量計 (以(yi)下簡稱(chēng)EMF)是利用(yong)法拉第(dì)電磁感(gǎn)應定律(lǜ)制成的(de)-種測量(liàng)導電液(ye)體體積(ji)流量的(de)儀表。50年(nián)代初EMF實(shi)現了工(gōng)業化應(ying)用,近年(nian)來世界(jie)範圍EMF産(chan)量約占(zhàn)工業流(liú)量儀表(biao)台數的(de)5%~6.5%。70年代以(yǐ)來出現(xian)鍵控低(dī)頻矩形(xing)波激磁(cí)方式，逐(zhú)漸替代(dai)早期應(yīng)用的工(gōng)頻💃🏻交流(liú)激磁方(fang)式,儀表(biǎo)性能有(yǒu)了很🌏大(dà)提高,得(dé)到更爲(wei)廣泛的(de)應用。
1.2原(yuán)理與機(jī)構
　　EMF的基(ji)本原理(lǐ)是法拉(la)第電磁(cí)感應定(dìng)律,即導(dao)體在磁(ci)場中切(qiē)割磁力(lì)線運動(dong)時在其(qí)兩端産(chǎn)生感應(ying)電動💰勢(shi)。導電性(xìng)液體在(zài)垂直于(yu)磁場的(de)非磁性(xing)測量管(guǎn)内流動(dòng)，與流動(dòng)方向垂(chuí)直的方(fāng)向上産(chan)生與流(liú)量成比(bi)例的感(gǎn)應電勢(shi),電動勢(shì)的方向(xiàng)按“弗來(lai)明💋右手(shou)規則”,其(qi)值如下(xia)式:
E=kBDV
式中(zhōng):E一感應(ying)電動勢(shi),即流量(liàng)信号,V;
k---系(xì)數;
B--磁感(gan)應強度(du),T;
D--測量管(guan)内徑,m;
V---平(píng)均流速(su)，m/s。
設液體(ti)的體積(jī)流量爲(wèi),則式中(zhōng):k-儀表常(cháng)數,
　　k=4KB/πD。EMF由流(liu)量傳感(gǎn)器和轉(zhuǎn)換器兩(liang)大分組(zǔ)成。傳感(gǎn)器典型(xing)結構⛱️,測(cè)量管上(shàng)下裝有(you)激磁線(xian)圈,通激(ji)磁電流(liu)後産生(sheng)磁場穿(chuan)過測量(liàng)管,一對(duì)電極裝(zhuang)在測量(liang)管内壁(bi)與液體(ti)相接觸(chu),引出感(gǎn)應電勢(shi)，送🛀到轉(zhuan)換器。激(jī)磁電流(liú)👨‍❤️‍👨則由轉(zhuan)換器提(tí)供。
2電磁(cí)流量計(ji)故障類(lèi)型
　　電磁(cí)流量汁(zhi)運行中(zhōng)産生故(gu)障的第(di)一類爲(wèi)儀表本(ben)👅身故障(zhang),即儀表(biǎo)結構件(jiàn)或元器(qi)件損壞(huai)引起的(de)故障;第(di)二類爲(wèi)外界原(yuan)因引起(qi)的故障(zhang),如安裝(zhuang)不妥流(liú)動畸變(biàn)，沉積和(hé)結垢等(děng)。本文重(zhong)點讨論(lun)的是應(yīng)用方面(mian)✔️和上述(shù)第二類(lèi)外界原(yuán)因的故(gu)💞障。按照(zhào)故障發(fā)生時👅期(qi)分類，可(ke)分爲:①調(diao)試期故(gu)‼️障;②運行(hang)期故障(zhàng)。調試期(qī)故✊障出(chu)現在新(xīn)裝用後(hòu)調試初(chū)期,主要(yào)原因是(shì)儀🌈表選(xuǎn)用或設(shè)定不當(dāng)，安裝不(bú)妥等。運(yùn)行期😘故(gù)障足在(zài)運行一(yi)🤩段時期(qi)後出現(xian)，主要原(yuan)因有流(liú)體中雜(zá)質附着(zhe)電極襯(chèn)裏，環境(jìng)條件變(biàn)化出現(xian)新幹擾(rao)源等。按(àn)故障外(wài)界源頭(tóu)分析來(lái)自3個方(fāng)面:①管道(dao)系統和(he)安裝等(deng)方面‼️引(yǐn)起的;②環(huán)境⭐方面(miàn)引起的(de);③流體方(fāng)面引起(qi)的。來源(yuán)①主🈲要在(zai)🔴調試期(qī)表現出(chu)來;來源(yuan)②和③則在(zài)調試期(qī)和運行(háng)期均會(hui)出現。
2.1調(diào)試期故(gu)障
　　本類(lèi)故障在(zai)電磁流(liu)量計初(chu)始裝用(yòng)調試時(shí)就出現(xian),但一💞經(jīng)改🔞進排(pái)除故障(zhàng),以後在(zai)相同條(tiao)件下一(yī)般就不(bu)會再度(dù)出現。常(cháng)見💘調試(shi)期故障(zhàng)主要有(you)安裝不(bu)妥、環境(jing)幹擾、流(liú)體特性(xing)影響3方(fang)面原因(yīn)。屏🌏蔽保(bao)護還不(bu)能克服(fú)。
2.1.3流體方(fang)面.
　　液體(ti)含有均(jun)勻分布(bù)細小氣(qi)泡通常(chang)不影響(xiang)正常測(ce)量🙇‍♀️,唯所(suo)測🥵得體(ti)積流量(liang)是液體(tǐ)和氣體(ti)兩者之(zhi)和;氣泡(pào)增大會(hui)💘使輸出(chū)信号波(bo)動,若氣(qì)泡大到(dao)流過電(diàn)極遮蓋(gài)整個電(dian)極表面(mian),使🚩電極(jí)信号回(huí)路瞬時(shi)斷開輸(shu)❄️出信号(hào)将産生(sheng)更大波(bo)動。低頻(pín)(50/16Hz~50/6Hz)矩形波(bō)激🚶磁電(diàn)磁流量(liang)計測量(liang)液✂️體中(zhōng)含有固(gù)體超過(guò)一-定含(hán)量時将(jiāng)産生漿(jiang)液噪聲(sheng),輸出信(xin)号亦會(huì)有一定(ding)程度波(bo)動。兩種(zhong)或兩種(zhong)以上液(ye)體👈作管(guan)道混合(hé)工藝時(shi),若兩種(zhong)液體電(diàn)導率(或(huò)各自與(yu)電🥵極間(jian)電位)有(you)差異,在(zài)混合未(wèi)均勻前(qián)即進✊人(ren)流量傳(chuán)感器進(jin)行🌈流量(liàng)測量,輸(shu)出信号(hào)🥵亦會産(chǎn)生波動(dong)。電極材(cai)質與被(bei)測介質(zhì)選☀️配不(bú)善,産生(shēng)鈍化或(huò)氧化等(deng)化學作(zuo)用,電極(ji)表面形(xíng)成絕緣(yuan)膜,以及(ji)電化學(xue)和極化(hua)現象等(děng),均會🐆妨(fang)礙正常(cháng)測量。
2.2運(yùn)行期故(gù)障
　　經初(chū)期調試(shi)并正常(chang)運行一(yī)段時期(qi)後在運(yun)行期間(jian)出現的(de)故障🤟,常(chang)見故障(zhang)原因有(yǒu):流量傳(chuán)感器内(nei)壁附着(zhe)層,雷電(dian)擊,環境(jìng)條件變(biàn)化。
2.2.1内壁(bi)附着層(ceng)
　　由于電(dian)磁流量(liang)計測量(liang)含有懸(xuán)浮固相(xiàng)或污髒(zang)體的🤟機(jī)會🙇‍♀️遠比(bi)其他流(liu)量儀表(biao)多,出現(xiàn)内壁附(fù)着層産(chǎn)生的故(gu)障概率(lǜ)也就相(xiang)對較高(gāo)。若附着(zhe)層電導(dǎo)率與液(yè)體電導(dao)率相近(jìn),儀表還(hai)☔能正常(chang)輸出信(xìn)🚶‍♀️号，隻是(shi)改變流(liú)通面積(jī),形成測(cè)量🐆誤差(cha)的隐⁉️性(xìng)故障;若(ruo)是高電(dian)導💋率附(fu)着層,電(diàn)極間電(diàn)動勢❤️将(jiāng)被短路(lu);若是絕(jue)緣性附(fù)着層,電(dian)極表㊙️面(mian)被絕緣(yuán)而斷開(kāi)測量電(diàn)路。後兩(liang)種現🔴象(xiang)均會使(shi)儀表無(wu)法工作(zuo)。
2.2.2雷電擊(ji)
　　雷電擊(jī)在線路(lu)中感應(yīng)瞬時高(gao)電壓和(he)浪湧電(diàn)流，進🏃‍♂️入(rù)儀表就(jiu)會損壞(huai)儀表。雷(lei)電擊損(sǔn)儀表有(yǒu)3條引入(ru)途徑:電(diàn)✍️源線,傳(chuán)感🐇器勺(sháo)轉換器(qì)間的流(liu)量信号(hào)線和激(ji)磁線。然(ran)❗而從雷(lei)✌️電故障(zhàng)🍉中損壞(huai)♍零部件(jiàn)的分析(xī),引起故(gu)障的感(gan)應高電(dian)壓🌐和浪(lang)湧電流(liu)大部分(fen)足從控(kòng)制㊙️室電(dian)源線路(lù)引人的(de),其他🛀🏻兩(liǎng)條途徑(jìng)較☔少。還(hái)從發生(sheng)雷擊事(shi)故現場(chǎng)🥵了解到(dao),不僅電(dian)😄磁流量(liang)計出現(xian)故障⛷️，控(kong)制室中(zhong)✂️其他儀(yí)表電常(chang)🔞常同時(shi)出現雷(lei)擊事故(gù)。因此使(shǐ)用單位(wèi)要認識(shi)⭐設置控(kòng)制室儀(yí)表電源(yuán)線防雷(lei)設施的(de)重🐉要性(xìng)。
2.2.3環境條(tiáo)件變化(huà).
　　主要原(yuan)因同上(shang)節調試(shi)期故障(zhàng)環境方(fāng)面,隻是(shi)幹擾源(yuan)不在調(diào)✉️試期出(chū)現而在(zài)運行期(qī)間再介(jiè)人的。例(li)如🔞一台(tai)接地保(bǎo)護并不(bú)理想的(de)電磁流(liú)量計,調(diào)試期因(yin)無廠擾(rao)👣源,儀表(biao)運行正(zhèng)常,然而(er)在運行(háng)期出現(xian)新幹擾(rǎo)源(例如(ru)測量點(diǎn)附✊近管(guan)道或較(jiào)遠處實(shi)施管道(dào)電焊)幹(gan)擾儀表(biǎo)正常運(yun)行,出📞現(xian)輸出信(xìn)号♈大幅(fu)度波動(dong)🌈。
3丙烯酸(suān)裝置中(zhōng)電磁流(liu)量計簡(jian)介及故(gù)障分析(xī)
3.1電磁流(liu)量計簡(jian)介
　　丙烯(xi)酸裝置(zhì)中采用(yòng)的一種(zhǒng)電磁流(liu)量計,其(qi)爲電磁(cí)流量計(jì)AXF系列流(liu)量計是(shì)基于數(shù)十年現(xian)場經驗(yàn)實踐研(yan)發🏃‍♂️的産(chan)品,不僅(jǐn)耐用，而(ér)且易于(yu)操作。可(ke)更換電(diàn)極和電(diàn)極粘污(wū)度診斷(duan)功🐅能的(de)結合大(da)大提高(gāo)了系統(tǒng)可維護(hù)性。AXF采用(yòng)能消🏃🏻‍♂️除(chú)流體噪(zao)音的“雙(shuāng)頻勵磁(cí)法”和爲(wei)惡劣環(huán)境下使(shi)用新增(zeng)的可選(xuan)“增強型(xing)雙頻勵(lì)磁法”,确(què)保系統(tong)穩定性(xìng)和快速(sù)響應。
3.2電(diàn)磁流量(liang)計的安(ān)裝問題(tí)
3.2.1直管段(duàn)長度問(wèn)題
　　爲獲(huò)得正常(chang)測量精(jīng)度,電磁(cí)流量傳(chuán)感器上(shang)遊也要(yao)有👨‍❤️‍👨一定(ding)長度直(zhi)管段,但(dan)其長度(dù)與大部(bù)分其它(tā)流量♋儀(yí)表相比(bǐ)要求✂️較(jiào)低。90°彎頭(tóu)、T形管、全(quan)開閘閥(fá)後通常(cháng)認爲隻(zhi)要離電(dian)極中心(xīn)線(不是(shi)傳感器(qì)進口端(duān)連接面(mian))5倍直徑(jing)(5D)長度的(de)直管段(duan),不同開(kai)度的閥(fá)則需10D;下(xia)遊直管(guan)段爲(2~3)D或(huo)無要求(qiú);但要防(fáng)🌐止蝶閥(fá)閥片伸(shen)人到傳(chuán)感器測(cè)量管内(nèi)。各标準(zhǔn)或檢定(dìng)規♋程所(suo)提出上(shang)下☁️遊直(zhí)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻管段長(zhǎng)度🎯亦不(bu)--緻,這是(shi)由♌于爲(wei)保證達(da)到當前(qian)0.5級精度(dù)儀表的(de)要求。
3.2.2安(an)裝位置(zhì)和流動(dong)方向問(wèn)題
　　傳感(gan)器安裝(zhuang)方向水(shuǐ)平、垂直(zhi)或傾斜(xie)均可,不(bú)受限制(zhì)。但⚽測量(liàng)🔴固液兩(liǎng)相流體(tǐ)最好垂(chuí)直安裝(zhuang)，自下而(er)上流動(dòng)。這樣能(néng)🔴避免水(shuǐ)平安裝(zhuang)時襯裏(lǐ)下半部(bù)局部磨(mo)損🚶‍♀️嚴重(zhòng),低流速(sù)時🔞固相(xiàng)沉澱等(deng)缺點。水(shuǐ)平安裝(zhuang)時要使(shǐ)電極軸(zhóu)線平行(háng)于地平(píng)線,不要(yao)處于垂(chui)直🌂于地(di)平線🌐,因(yin)爲處于(yu)地步的(de)電極易(yì)被沉積(jī)物覆👨‍❤️‍👨蓋(gai),頂部電(diàn)極⭕易被(bei)液體中(zhōng)偶存氣(qi)泡擦過(guò)遮住電(dian)極表面(miàn),使輸出(chū)信号波(bō)動。
3.3強流(liú)束的幹(gan)擾
　　丙烯(xi)酸裝置(zhi)中,有一(yi)台比較(jiao)重要的(de)電磁流(liu)量計,其(qí)安裝位(wei)置如圖(tú)1所示。電(dian)磁流量(liàng)計FT-1230安裝(zhuāng)在彎曲(qu)管道♈的(de)底部位(wèi)置，前後(hou)直管段(duàn)長度均(jun1)符合要(yao)求。但裝(zhuāng)置投運(yùn)後,很長(zhǎng)時間工(gōng)作不正(zhèng)常。從DCS趨(qū)勢圖上(shàng)看出流(liú)量波動(dong)很大,趨(qu)勢圖雜(zá)亂，而經(jīng)反複檢(jiǎn)查,儀表(biǎo)安裝,電(dian)極及接(jiē)地✉️均無(wú)問題。後(hòu)又檢查(cha)工藝上(shang)遊工業(ye)管道安(an)裝的情(qíng)況,主管(guǎn)道的流(liu)東✊由三(san)股流束(shu)F1,F2,F3組🌈成,其(qi)中F3來自(zì)一個高(gao)位槽,和(hé)電🤞磁流(liu)量計安(an)裝位置(zhi)标高⭐差(chà)了約20m。而(er)D段管道(dao)長🙇‍♀️約1m,H段(duan)管道長(zhang)約1.5m。F3流束(shù)從高位(wèi)槽下來(lái)後，由🆚于(yu)其巨大(da)的位能(neng)轉還成(cheng)動能,使(shǐ)得F3未能(neng)♈和F1,F2混合(he)好而直(zhí)接穿過(guo)電磁流(liú)量計,也(yě)即有2種(zhong)不同流(liú)束的流(liú)體穿過(guo)電磁流(liu)量💜計。這(zhè)股流束(shù)形成了(le)對主流(liu)⛱️體的幹(gan)擾,使電(diàn)磁流量(liang)計指🍓示(shi)紊亂波(bo)動。找到(dào)原因後(hòu),将電磁(cí)流量計(ji)FT-1230從A位置(zhì)移到B位(wei)置🈲,B位置(zhì)距原⭐管(guǎn)道彎曲(qǔ)部分約(yuē)2m。改進安(an)裝位置(zhi)後⚽,這一(yi)難題終(zhong)于得到(dào)解決。

3.4容(rong)器内部(bù)局部阻(zu)力變化(huà)對流的(de)幹擾
　　丙(bǐng)烯酸裝(zhuāng)置内有(you)一台電(dian)磁流量(liàng)計，其原(yuan)安裝位(wèi)置🐕如圖(tu)☁️2所示。其(qí)前後直(zhi)管段長(zhang)度及接(jie)地均符(fu)合要求(qiu)🈲，但是開(kai)車後流(liú)量示值(zhí)一直跳(tiào)動,且查(chá)不出來(lai)原因。一(yī)個偶然(ran)的機🚶‍♀️會(huì),母液罐(guan)的攪拌(bàn)器停止(zhi)運行後(hòu)卻發現(xian)電磁流(liú)量計示(shì)值穩定(ding)了。經檢(jiǎn)查發現(xian),此攪拌(ban)器示側(ce)壁安裝(zhuāng),且位置(zhì)距電磁(ci)流量計(ji)管線出(chū)口翻起(qǐ)的波浪(lang)改變了(le)管道出(chu)口的阻(zǔ)力。電磁(ci)流量計(ji)出口到(dao)容器壁(bì)的距🏃‍♀️離(li)D1約1.5m,由于(yú)距離太(tai)短,攪拌(bàn)波浪使(shi)管道出(chū)口的壓(ya)力波動(dòng),從而使(shǐ)電磁流(liu)👨‍❤️‍👨量計出(chū)口流速(sù)不穩,使(shǐ)電磁流(liu)量計🌐示(shi)值産生(shēng)跳動。後(hòu)将電🈲磁(cí)流量計(jì)從A位置(zhi)移到B位(wei)置,距原(yuan)安裝約(yuē)10m,電磁流(liu)量計才(cái)得以正(zheng)常運行(háng)。

4總結
　　 丙(bing)烯酸裝(zhuāng)置中,在(zai)電磁流(liú)量計現(xian)實安裝(zhuang)中遇到(dao)了很多(duo)問題,經(jīng)過不斷(duàn)地學習(xi)和對有(you)經驗師(shi)傅的請(qing)教,從而(ér)對♋電磁(ci)流量計(ji)安裝的(de)有關問(wen)題有了(le)較爲深(shēn)刻認識(shí)。

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