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电磁流量计在强腐蚀环境下的应用

发布时间:2019-02-22 12:20:26 浏览:

南省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铵泵入口流量;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f泵入口流量的电磁流量计就坏了两台,另外一 台测水解废&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 x (E/B)

式中的BD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:

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;

量程范围宽同一台电磁流量计的量程比可达 1 : 100;

无压力损失;

检测部分无可动部件;

可以测定正、反向流体的流量;

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。

被测介质必须是导电的;

由于受测量管衬里材料的限制,一般使用温度范围为0 ~ 2 0 0 ’C,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。

电磁流量计结构复杂价格较高。

电磁流量计的应用

我厂甲铵泵人口流量计FT-09101为德国FISCHER & POTER公司产品,自89年10月投产以来,已经更换了两 块,最初采用DX1221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铵泵及 高压氨泵太近,停车时排放及平时泄漏的氨和甲铵附带的氨 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。

吸取教训后,我们在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 止腐蚀性气体侵人电子室,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 气的侵入增加了助动力,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。在94年的大修中,我们再次更换此表,这次使用的 FISCH&POTER公司的D50XM1000型电磁流量计种电磁流量计较前两种要先进得多,它采用了微处理器技 ,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LI 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 i川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,从而酙止了有害气体的侵入,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.我们还注重了平时的维护,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f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。

另有一台测水解废液的小口径流量计FT - 09 7 01也曾 发生过损坏,这块表也是FISCH&POTER公司的产晶,它 是一体化装置,转换器与变送器固定在一起由通信电缆远传 至主控室,其故障现象为测量管衬里鼓包,使涡电流的流线 变弯曲,破坏了流体流速的轴对称性,给测量造成很大的误 差,仪表失灵,引起鼓包的具体原因到底是超温超压,还是 产品质量问题至今仍不明确。93年大修时,我们又换上了 一块同型号新表,结果义没运行多长时间便出现了线路板腐 蚀现象,95年、98年我们对此表进行了更新,损坏的主要 原因也都是线路板腐蚀,98年我们采用吹仪表空气的方法 对此表进行了改进,直到现在此表未出现异常现象运行情况-直良好。

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,实际上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