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電磁流量計

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電磁流量計的裝配和在煤化工操縱中罕見的題目

來歷:作者:頒發時候:2017-08-18 10:32:23

 [摘 要] 電磁流量計是一種按照法拉第電磁感到定律來丈量管內導電介質體積流量的感到式儀表,已在化工中獲得普遍操縱,在運轉中的毛病辨別體例遭到了國際外操縱者的存眷,出格是對電磁流量計的裝配,間接決議著電磁流量計的可否普通運轉和大大削減往后的掩護。

 
1  丈量道理
按照法拉第電磁感到定律,當一導體在磁場中活動切割磁力線時,在導體的兩頭即產生感到電勢 e,其標的目的由右手定章肯定,其巨細與磁場的磁感到強度 B,導體在磁場內的長度 L 及導體的活動速率 u 成正比,如果 B,L,u 三者相互垂直,則:
e=Blu (1)
 
與此相仿,在磁感到強度為 B 的平均磁場中,垂直于磁場標的目的放一個內徑為 D 的不導磁管道,當導電液體在管道中以流速 u活動時,導電流體就切割磁力線。
電磁流量計道理圖
如果在管道截面上垂直于磁場的直徑兩頭裝配一對電極(圖1)則能夠或許證實,只需管道內流速散布為軸對稱散布,兩電極之間也特產生感生電動勢:
e=BDū (2)
式中,ū 為管道截面上的平均流速。由此可得管道的體積流量為:
20180818103348.jpg
 
由上式可見,體積流量 Q 與感到電動勢 e 和丈量管內徑 D 成線性干系,與磁場的磁感到強度 B 成正比,與別的物理參數有關
 
2 電磁流量計的裝配
電磁流量計的精確裝配對電磁流量計的普通運轉極其主要,也大大削減往后的掩護任務量;電磁流量計的裝配要注重以下幾個題目:
(1) 裝配場所。丈量夾雜相流體時,應挑選不會引發相分手的場所;防止裝配在電念頭、變壓器等強電裝備四周,以防止引發電磁場攪擾;挑選丈量管內不會呈現負壓的場所;防止裝配在四周有強侵蝕性氣體的場所;情況溫度普通應在 -25~60  ℃規模內,盡能夠或許防止陽光直射;裝配在無振動或振動小的場所。如果振動過大,則應在傳感器前后的管道加牢固支持;防止裝配在能被雨水直淋或被水淹沒的場所。
 
(2) 直管段長度。電磁流量計對表前直管段長度的請求比擬低。普通,對 90° 彎頭、 T 形三通、異徑管、全開閥門等活動阻力件,離傳感器電極軸中間線 ( 不是傳感器入口端面 ) 應有 3~5 D 的直管段長度;對差別開度的閥門,則請求有 10 D 的直管段長度;傳感器后普通應有 2 D 的直管段長度。當閥門不能全開時,如果使閥門截流標的目的與傳感器電極軸成 45° 裝配,可大大減小附加偏差。
 
(3) 裝配地位和活動標的目的。電磁流量計能夠或許程度、垂直或傾斜裝配。程度裝配時,電磁流量計電極軸必須程度安排。如許能夠或許防止由于流體所夾帶的氣泡而產生的電極短時候絕緣;也可防止電極被流體中堆積物籠蓋。不應將電磁流量計裝配在**高點,以防止有氣體儲蓄積累,裝配在管系**高處,為不良的裝配地位,應予以防止。垂直裝配時,應使活動標的目的向上,如許能夠或許使無流量或流量很小時,流體中所夾帶的較重的固體顆粒下沉,而較輕的脂肪類物資回升分開傳感器電極區。丈量泥漿、礦漿等液固二相流時,垂直裝配能夠或許防止固相覺積淀和電磁流量計襯里不平均磨損。傳感器裝配處應具備必然背壓,電磁流量計出口間接排空易構成丈量管內液體非滿管,為不良的裝配地位,應予以防止。為了防止傳感器內產生負壓,電磁流量計應裝配在泵的后面,而不應裝配在泵的后面。
 
(4) 裝配旁路管。為了便于液流運動時查抄和調劑零點,中小管徑應盡能夠或許裝配旁路管。在丈量含有積淀物流體時,應斟酌便于洗濯電磁流量計的裝配體例。如圖 2 。
 電磁流量計旁路裝配
接納圖 2 裝配,即使是在出產中也能夠或許切出來,停止掩護和處置。
 
(5) 接地。
由于電磁流量計的任務道理和特征,接地屏障外界電磁攪擾出格主要;同時為了使丈量精確和電極不會產生電流侵蝕,電磁流量計必須零丁接地,并使傳感器和流體約莫處于不異電位。分手型電磁流量計,準繩上接地應在流量計側,轉換器接地應在統一接地點,在大大都情況下,流量計的內裝參比電極或金屬管能確保所許的電位均衡。是以,能夠或許經由進程內裝的參比電極和金屬管將管中流體接地,將流量計的接地片與接地線相連。如果傳感器裝配于帶陰極侵蝕掩護管道上,除流量計和接地環一路接地外,還要用粗銅線繞過流量計跨接在管道的兩法蘭上,使陰極掩護電流與流量計之距離離。對金屬非接地管道,操縱粗銅線毗連,保障法蘭至法蘭和法蘭到流量計是連通的。對非導電的塑料管或襯里管,如果不參比電極或由于電位均衡電流的存在,需將流體經由進程接地環接地。
 
3  電磁流量計在煤化工出產中的罕見題目
電磁流量計作為以后流程產業普遍操縱的流量計,在操縱進程中根據其毛病與成因分為五類,上面就電磁流量計的這些罕見毛病的成因、檢測辨別體例和對毛病的處置體例扼要論述。
 
3.1  液體中含有氣泡和非滿管的景象
液體中含有氣泡的現場致使丈量不準或丈量值動搖 ( 輸入動搖 ) ,液體中泡狀氣體的構成有從外界吸入和液體中消融氣體 ( 氛圍 ) 改變成游離狀氣泡兩種路子。若液體中含有較大氣泡,則因掠過電極時能粉飾全部電極,使流量旌旗燈號輸入回路剎時開路,致使輸入旌旗燈號呈現動搖。非滿管景象能夠或許看做液體中含有氣泡的一種極度情況。液體未布滿管道可分為液面高度高于丈量電極程度面
或低于程度面兩種情況。當管內液面高于電極程度面時,若管系的前后直管段比擬抱負時,電磁流量計的丈量大多能夠或許不變,但流量計所計量的液體體積包羅了管內的氣體體積,故這類丈量存在著很大的丈量偏差。當管內液面高度低于電極外表時,此時電極袒露在氛圍中,丈量回路現實處于開路狀況。電磁流量計的丈量值和輸入處于一種隨機的狀況,不停地動搖或是滿度。這也是在非任務狀況即管道無液體介質時,電磁流量計唆使隨機值,工藝職員偶然會以為流量計出毛病。
 
**簡略的辨別體例是當碰到動搖時,堵截磁場的勵磁回路電流,如果此時儀表仍然有顯現且不不變時,申明大多是由于氣泡或非布滿管的影響構成。如果此時以萬用表丈量電極電阻,可丈量到電極的回路電阻要比普通時高;引發這方面的景象的大都仍是在裝配方面的緣由,電磁流量計的裝配適合與否間接影響到丈量成果,同時對被測介質中含有氛圍的情況,如果判定是由裝配地位引發的,如因電磁流量計裝在管道的高點而滯留氣體或外界吸入氛圍構成流量計動搖的話,改換裝配地位是**完全的處理體例,在管線**低點或接納 U 型管裝配。但良多操縱情況是口徑較大或裝配的地位不易改換,倡議在流量計下流裝配集氣包和排氣閥,在裝配了排氣裝配后,丈量即規復普通。在流量計裝配時盡可能防止呈現非滿管的情況,如后面說起的在管線**低端裝配或成心將流量計裝配在 U 型管道和垂直管道上。典范毛病:煤氣化 33 單元 P-3301AB 出口流量,由于裝配在泵的出口高處程度管道上,構成工藝水沒布滿電磁流量計,構成唆使動搖大,即丈量值和輸入處于一種隨機的狀況,不停地動搖或是滿量程;工藝沒法參考,把電磁流量計改裝到垂直管道或適合的程度管線上,能力完全處理題目;存在一樣題目的另有 33FT-0002 、 36FT-0001 、36FT-0002 ,都是由于裝配地位不適合構成唆使動搖大。
 
3.2  電極侵蝕
在解除氣泡的身分后有因電極侵蝕而構成丈量值晃悠的情況,且都以傳感器生效而了結。
 
由于電極資料的挑選不妥構成電極其被測液體所侵蝕,從而致使流量計輸入動搖。電極一旦被侵蝕后,所構成的成果對此的處理體例,只要改換新的電極。
 
3.3  電極結垢及電極短路
電極短路的辨別比擬簡略,若被測介質中含有金屬物資時,電極短路較易診斷,此時丈量值較著偏小或趨于零。但這類景象在平常運轉中并未幾見。因電磁流量計常常操縱于原水和污水等計量情況,電極結垢的產生概率較高。當電極結垢時,表現為旌旗燈號逐步減小,直至絕緣而使得旌旗燈號回路開路,此時流量旌旗燈號被隔斷。
 
當被測介質的粘度較高時,易在管壁附著和積淀,若附著的介質是比被測液體電導率高的導電物資,則旌旗燈號電勢被分流而不能任務,即電極短路,如果非導電層,便是咱們平常所說的電極結垢,則使電極開路而不能任務。連系工藝工況拆下洗濯電磁流量計是一個比擬完全的體例。
 
典范案例:煤氣化 14 單元,渣池輪回水泵 P-1402AB 出口去V-1402 的渣池水的電磁流量計 14FT-0003 ,由于渣池水含細渣和污垢,加上是程度裝配,更輕易構成襯里和電極結垢,從而構成流量計的唆使逐步減小。處理計劃,是管路停止革新,增添旁路,便于出產時代能夠或許交出,洗濯電磁流量計。
 
3.4  襯里變形
丈量不精確或電磁流量計破壞。襯里變形,大多產生在氟塑料的襯里,氟塑料襯里出格是聚四氟乙烯 (PTFE) 襯里自身的工藝布局,由于聚四氟乙烯與管壁間僅靠壓貼,無粘結力,故不能用于負壓管道。聚四氟乙烯 (PTFE) 適用溫度不能大于 150° ,是以,聚四氟乙烯 (PTFE) 襯里的電磁流量計不能操縱于低溫場所管道,若在低溫下剎時構成負壓后則會引發襯里變形。
襯里變形后的電磁流量計
典范案例:殼牌煤化工裝配中,泵 P-1601 打到 J-1602 的電磁流量計 16FT-0012 ,在出產任務進程中,唆使逐步變小,泊車拆開查抄,查抄發明四氟襯里變形,向內鼓泡,如圖 3 :后闡發緣由發明管道介質溫度工況在 150° 以上,因電磁流量計是四氟襯里,操縱溫度不應跨越 150° ,別的工藝停泵 P-1601 ,不翻開排放,電磁流量計裝配地位又高,溫度冷卻冷凝后構成負壓,構成襯里變形。
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