摘要:爲(wei)獲得正(zheng)常測量(liang)正确率(lü),電磁流(liu)量傳感(gan)器上遊(you)要☁️有一(yi)🔴定長度(du)直管段(duan),但其長(zhang)度與大(da)部分其(qi)他流量(liang)儀表相(xiang)比要求(qiu)👣較低。90°彎(wan)頭、T形管(guan)、全開閘(zha)閥後通(tong)🔞常認爲(wei)隻要離(li)電極中(zhong)心線(不(bu)🏃‍♀️是傳感(gan)器進口(kou)端連接(jie)面)5倍直(zhi)徑(5D)長度(du)的直管(guan)段,不同(tong)開度的(de)🔴閥則需(xu)10D;下遊直(zhi)管段爲(wei)🧡2~3D或無要(yao)求;但要(yao)防止蝶(die)閥閥片(pian)伸人到(dao)傳感器(qi)測量⛹🏻‍♀️管(guan)🆚内。
1電磁(ci)流量計(ji)原理與(yu)結構
1.1概(gai)述.
　　電磁(ci)流量計(ji) (以下簡(jian)稱EMF)是利(li)用法拉(la)第電磁(ci)感應定(ding)律制成(cheng)的-種🥵測(ce)🤞量導✌️電(dian)☁️液體體(ti)積流量(liang)的儀表(biao)。50年代初(chu)EMF實現了(le)工⭕業化(hua)應用,近(jin)年來世(shi)界範🍉圍(wei)EMF産量約(yue)占工業(ye)流量儀(yi)表台數(shu)的5%~6.5%。70年代(dai)🈲以來出(chu)現鍵控(kong)低頻矩(ju)形波激(ji)磁方式(shi)，逐漸替(ti)代早期(qi)應用的(de)工頻交(jiao)流激磁(ci)♻️方式,儀(yi)表性能(neng)有了很(hen)大提高(gao),得到更(geng)爲廣泛(fan)的應用(yong)。
1.2原理與(yu)機構
　　EMF的(de)基本原(yuan)理是法(fa)拉第電(dian)磁感應(ying)定律,即(ji)導體在(zai)磁🚶場中(zhong)切割磁(ci)力線運(yun)動時在(zai)其兩端(duan)産生感(gan)應電動(dong)勢。導電(dian)性液體(ti)在垂直(zhi)于磁場(chang)的非磁(ci)性測量(liang)管内🈲流(liu)動，與流(liu)動方向(xiang)垂直的(de)方向上(shang)産生與(yu)流量成(cheng)比🌍例的(de)感應電(dian)勢,電動(dong)勢的方(fang)向按“弗(fu)來明右(you)手規則(ze)”,其值如(ru)下式:
E=kBDV
式(shi)中:E一感(gan)應電動(dong)勢,即流(liu)量信号(hao),V;
k---系數;
B--磁(ci)感應強(qiang)度,T;
D--測量(liang)管内徑(jing),m;
V---平均流(liu)速，m/s。
設液(ye)體的體(ti)積流量(liang)爲,則式(shi)中:k-儀表(biao)常數,
　　k=4KB/πD。EMF由(you)流量傳(chuan)感器和(he)轉換器(qi)兩大分(fen)組成。傳(chuan)感器典(dian)型結👄構(gou),測量管(guan)上下裝(zhuang)有激磁(ci)線圈,通(tong)激磁電(dian)流後産(chan)生磁場(chang)穿過測(ce)👣量管,一(yi)對電極(ji)裝在測(ce)量管内(nei)壁與液(ye)體相🌈接(jie)觸,引出(chu)感應電(dian)勢，送到(dao)轉換器(qi)。激磁電(dian)流則由(you)轉換器(qi)提供。
2電(dian)磁流量(liang)計故障(zhang)類型
　　電(dian)磁流量(liang)汁運行(hang)中産生(sheng)故障的(de)第一類(lei)爲儀表(biao)本身故(gu)障,即🐕儀(yi)表結構(gou)件或元(yuan)器件損(sun)壞引起(qi)的故障(zhang)🏃🏻‍♂️;第二類(lei)爲外界(jie)原因引(yin)起的故(gu)障,如安(an)裝不妥(tuo)流動♊畸(ji)變，沉積(ji)和結垢(gou)等。本文(wen)重點🐅讨(tao)論的是(shi)應用方(fang)面和上(shang)述第二(er)類外界(jie)原因的(de)故障。按(an)照故障(zhang)發生時(shi)㊙️期分類(lei)，可分🧡爲(wei):①調試期(qi)故障;②運(yun)行期故(gu)障。調試(shi)期故🏃🏻障(zhang)出現在(zai)新裝♻️用(yong)後調試(shi)初期,主(zhu)要原因(yin)是儀表(biao)選用或(huo)設定不(bu)當，安❗裝(zhuang)不妥等(deng)。運行期(qi)故障足(zu)在運行(hang)一段時(shi)期後出(chu)現，主要(yao)原因有(you)流體中(zhong)雜質附(fu)着電極(ji)襯裏，環(huan)境條件(jian)變化出(chu)現新幹(gan)擾源等(deng)。按故障(zhang)外界源(yuan)頭分析(xi)來自3個(ge)方面:①管(guan)道系統(tong)和安裝(zhuang)等方面(mian)🔱引起的(de);②環境方(fang)面引起(qi)的;③流🤟體(ti)方面引(yin)起的。來(lai)源①主要(yao)在調試(shi)期表現(xian)出來;來(lai)源②和🏒③則(ze)在調試(shi)期和運(yun)行🤟期均(jun)會出現(xian)。
2.1調試期(qi)故障
　　本(ben)類故障(zhang)在電磁(ci)流量計(ji)初始裝(zhuang)用調試(shi)時就出(chu)現,但一(yi)經改進(jin)排除故(gu)障,以後(hou)在相同(tong)條件下(xia)一般就(jiu)不會再(zai)度出現(xian)。常見調(diao)試期故(gu)障主要(yao)有安裝(zhuang)不妥、環(huan)境幹🧡擾(rao)、流體特(te)性影🈲響(xiang)3方面原(yuan)因。屏蔽(bi)保護還(hai)不💃能克(ke)服。
2.1.3流體(ti)方面.
　　液(ye)體含有(you)均勻分(fen)布細小(xiao)氣泡通(tong)常不影(ying)響正常(chang)測量,唯(wei)所測得(de)體積流(liu)量是液(ye)體和氣(qi)體兩者(zhe)之和;氣(qi)泡增大(da)會使輸(shu)出信号(hao)波動,若(ruo)氣泡大(da)到流過(guo)電極遮(zhe)蓋整♍個(ge)電極表(biao)面,使電(dian)極信号(hao)回路瞬(shun)時斷開(kai)輸出信(xin)号将👅産(chan)生更大(da)波動。低(di)頻(50/16Hz~50/6Hz)矩形(xing)波激🏃‍♀️磁(ci)電磁流(liu)🎯量計測(ce)量液體(ti)中含有(you)固體超(chao)過一-定(ding)含量時(shi)将産生(sheng)漿液噪(zao)聲🔴,輸出(chu)信号亦(yi)會有一(yi)定程度(du)波動。兩(liang)種💚或兩(liang)種以♍上(shang)液體作(zuo)管道混(hun)合工藝(yi)時,若兩(liang)種液體(ti)電導率(lü)(或各自(zi)與電🌍極(ji)間電位(wei))有差異(yi),在混合(he)未均勻(yun)前即進(jin)人流量(liang)傳感器(qi)進行流(liu)量測量(liang),輸出信(xin)号亦會(hui)産生波(bo)動。電極(ji)材質與(yu)被測介(jie)質選配(pei)不善,産(chan)📞生鈍化(hua)或氧化(hua)等化學(xue)作用🌐,電(dian)極表面(mian)形成絕(jue)緣膜㊙️,以(yi)及電化(hua)學和極(ji)化現象(xiang)等,均會(hui)妨礙正(zheng)常測量(liang)。
2.2運行期(qi)故障
　　經(jing)初期調(diao)試并正(zheng)常運行(hang)一段時(shi)期後在(zai)運行期(qi)間出現(xian)的故障(zhang),常見故(gu)障原因(yin)有:流量(liang)傳感器(qi)内壁附(fu)着層,雷(lei)電擊,環(huan)💔境條件(jian)變化。
2.2.1内(nei)壁附着(zhe)層
　　由于(yu)電磁流(liu)量計測(ce)量含有(you)懸浮固(gu)相或污(wu)髒體的(de)機會遠(yuan)比😍其🈲他(ta)流量儀(yi)表多,出(chu)現内壁(bi)附着層(ceng)産生的(de)故障概(gai)率也就(jiu)相♻️對較(jiao)高。若附(fu)着層電(dian)導率與(yu)液體電(dian)導率相(xiang)近,儀表(biao)還能正(zheng)常輸出(chu)信🌈号，隻(zhi)是改變(bian)❗流通面(mian)積,形成(cheng)測量誤(wu)差的隐(yin)性故障(zhang);若是高(gao)電導率(lü)附着層(ceng),電👨‍❤️‍👨極間(jian)電動勢(shi)将被短(duan)路;若是(shi)絕緣性(xing)附㊙️着層(ceng),電極表(biao)面被絕(jue)緣而斷(duan)開測量(liang)電路。後(hou)兩種現(xian)象均會(hui)使儀表(biao)無法工(gong)作。
2.2.2雷電(dian)擊
　　雷電(dian)擊在線(xian)路中感(gan)應瞬時(shi)高電壓(ya)和浪湧(yong)電流，進(jin)入❤️儀表(biao)🈚就會損(sun)壞儀表(biao)。雷電擊(ji)損儀表(biao)有3條引(yin)入途徑(jing):電源線(xian)♋,傳感器(qi)勺轉換(huan)💚器間的(de)流量信(xin)号線和(he)激磁線(xian)。然而從(cong)雷電故(gu)障中損(sun)壞零部(bu)件㊙️的分(fen)析,引起(qi)故障的(de)感應高(gao)電壓和(he)浪湧電(dian)流大部(bu)分足從(cong)控制室(shi)電源線(xian)路引人(ren)的,其他(ta)兩條途(tu)徑較少(shao)。還從發(fa)生🍓雷擊(ji)事故現(xian)場了解(jie)到,不僅(jin)電磁流(liu)量計出(chu)現故障(zhang)🔆，控制室(shi)中其他(ta)儀🚶表電(dian)常⛱️常同(tong)時出現(xian)雷擊事(shi)故。因☔此(ci)使用單(dan)位要認(ren)識設置(zhi)控制室(shi)儀表電(dian)源線防(fang)雷設施(shi)的重要(yao)性。
2.2.3環境(jing)條件變(bian)化.
　　主要(yao)原因同(tong)上節調(diao)試期故(gu)障環境(jing)方面,隻(zhi)是幹擾(rao)源不在(zai)調試期(qi)出現而(er)在運行(hang)期間再(zai)介人的(de)。例如一(yi)台接地(di)保護并(bing)不理想(xiang)的電磁(ci)流量計(ji),調試期(qi)因🈲無廠(chang)擾🥰源,儀(yi)表運行(hang)正常,然(ran)而在運(yun)行期出(chu)現新幹(gan)擾源(例(li)如測量(liang)點附近(jin)管道或(huo)較遠處(chu)實施管(guan)道電🔅焊(han))幹擾儀(yi)表正常(chang)運行,出(chu)現輸出(chu)信号大(da)幅度波(bo)動。
3丙烯(xi)酸裝置(zhi)中電磁(ci)流量計(ji)簡介及(ji)故障分(fen)析
3.1電磁(ci)流量計(ji)簡介
　　丙(bing)烯酸裝(zhuang)置中采(cai)用的一(yi)種電磁(ci)流量計(ji),其爲電(dian)磁流🥵量(liang)計AXF系列(lie)⁉️流量計(ji)是基于(yu)數十年(nian)現場經(jing)驗實踐(jian)研發🌏的(de)産品,不(bu)僅耐用(yong)，而且易(yi)于操作(zuo)。可更換(huan)電極和(he)電極粘(zhan)污度💁診(zhen)斷功能(neng)的結合(he)大大提(ti)高了系(xi)統可維(wei)護性。AXF采(cai)用能消(xiao)除流體(ti)噪音的(de)“雙頻勵(li)磁法”和(he)爲惡劣(lie)環境😘下(xia)使用新(xin)增的可(ke)選“增強(qiang)型雙頻(pin)勵磁♍法(fa)”,确保系(xi)統㊙️穩定(ding)性和快(kuai)速響應(ying)。
3.2電磁流(liu)量計的(de)安裝問(wen)題
3.2.1直管(guan)段長度(du)問題
　　爲(wei)獲得正(zheng)常測量(liang)精度,電(dian)磁流量(liang)傳感器(qi)上遊也(ye)要有一(yi)定長度(du)直管段(duan),但其長(zhang)度與大(da)部分其(qi)它流量(liang)儀表相(xiang)比要求(qiu)較低。90°彎(wan)頭、T形管(guan)、全開閘(zha)閥後通(tong)常認⚽爲(wei)隻要離(li)電極中(zhong)心線(不(bu)是傳感(gan)器進口(kou)端連接(jie)面)5倍直(zhi)徑(5D)長度(du)的直管(guan)㊙️段,不同(tong)開度的(de)閥則需(xu)10D;下遊直(zhi)管段爲(wei)(2~3)D或無要(yao)求;但要(yao)防♻️止蝶(die)閥閥片(pian)伸人到(dao)傳感🔴器(qi)測量管(guan)内。各标(biao)準或檢(jian)定規程(cheng)所提出(chu)上下遊(you)直管段(duan)長度🚶亦(yi)不--緻,這(zhe)是由于(yu)爲保證(zheng)達到當(dang)前0.5級精(jing)度儀表(biao)的要求(qiu)。
3.2.2安裝位(wei)置和流(liu)動方向(xiang)問題
　　傳(chuan)感器安(an)裝方向(xiang)水平、垂(chui)直或傾(qing)斜均可(ke),不受限(xian)制。但測(ce)量固🥰液(ye)兩相流(liu)體最好(hao)垂直安(an)裝，自下(xia)而上流(liu)動。這💔樣(yang)能避免(mian)👌水平安(an)裝🥰時襯(chen)裏下半(ban)部局部(bu)磨損嚴(yan)重,低流(liu)速時固(gu)相沉澱(dian)等缺點(dian)。水平安(an)裝時要(yao)使電極(ji)軸線平(ping)行于地(di)🐪平線,不(bu)要處于(yu)垂直于(yu)地平線(xian),因爲處(chu)于地步(bu)的電極(ji)易被沉(chen)積物覆(fu)蓋,頂部(bu)電極易(yi)被液體(ti)中偶存(cun)氣泡擦(ca)過遮住(zhu)電極表(biao)面,使輸(shu)出信号(hao)波動。
3.3強(qiang)流束的(de)幹擾
　　丙(bing)烯酸裝(zhuang)置中,有(you)一台比(bi)較重要(yao)的電磁(ci)流量計(ji),其安裝(zhuang)位置如(ru)圖1所示(shi)。電磁流(liu)量計FT-1230安(an)裝在彎(wan)曲管道(dao)💛的底部(bu)位置，前(qian)後直🙇‍♀️管(guan)段❄️長度(du)均符合(he)要求。但(dan)裝置投(tou)運後,很(hen)長時間(jian)工作不(bu)正常。從(cong)DCS趨勢圖(tu)上看出(chu)流🈲量波(bo)動很大(da),趨勢圖(tu)雜亂，而(er)經反複(fu)檢查✍️,儀(yi)表安裝(zhuang),電極及(ji)接地均(jun)無問題(ti)。後又檢(jian)查工藝(yi)上遊工(gong)業管道(dao)安裝的(de)情💘況,主(zhu)管道的(de)流東由(you)三股流(liu)束F1,F2,F3組成(cheng),其中F3來(lai)自一個(ge)高位槽(cao),和電👈磁(ci)流量計(ji)安裝位(wei)置标高(gao)差了約(yue)20m。而D段管(guan)道長約(yue)1m,H段管道(dao)長約1.5m。F3流(liu)束從高(gao)位槽下(xia)來後，由(you)于其巨(ju)大的🏃‍♀️位(wei)能轉還(hai)成動能(neng),使得F3未(wei)能和F1,F2混(hun)合好而(er)直接穿(chuan)過電磁(ci)流量計(ji),也即有(you)2種不同(tong)流束的(de)流體♉穿(chuan)過電磁(ci)流量計(ji)。這股流(liu)束形成(cheng)了對㊙️主(zhu)流體的(de)幹擾,使(shi)電磁流(liu)量計指(zhi)💁示紊亂(luan)波動。找(zhao)到原因(yin)後,将電(dian)磁流量(liang)計FT-1230從A位(wei)置移到(dao)B位置,B位(wei)置距原(yuan)管道彎(wan)曲部分(fen)約2m。改進(jin)安裝位(wei)置後♻️,這(zhe)一難題(ti)終于得(de)到解決(jue)。

3.4容器内(nei)部局部(bu)阻力變(bian)化對流(liu)的幹擾(rao)
　　丙烯酸(suan)裝置内(nei)有一台(tai)電磁流(liu)量計，其(qi)原安裝(zhuang)位置如(ru)圖2所示(shi)。其前後(hou)直管段(duan)長度及(ji)接地均(jun)符合要(yao)求，但是(shi)開車後(hou)流量示(shi)值一直(zhi)跳動,且(qie)查不出(chu)來原因(yin)。一個偶(ou)然的機(ji)會,母液(ye)罐的攪(jiao)拌器停(ting)止運行(hang)後卻發(fa)現電磁(ci)流量計(ji)示值穩(wen)定了。經(jing)檢查發(fa)現,此攪(jiao)拌♉器示(shi)側壁安(an)裝,且位(wei)置距電(dian)磁流量(liang)計💁管線(xian)出口翻(fan)起的波(bo)浪改變(bian)了管道(dao)出口的(de)㊙️阻力。電(dian)磁流量(liang)🏃‍♂️計出口(kou)到容器(qi)壁的距(ju)離D1約1.5m,由(you)于距離(li)太短,攪(jiao)拌波浪(lang)使管道(dao)出口的(de)壓力波(bo)動,從而(er)使電磁(ci)流🏃‍♀️量📐計(ji)出口流(liu)速不穩(wen),使電磁(ci)流量計(ji)示值産(chan)生跳動(dong)。後将電(dian)磁流量(liang)計從A位(wei)置移到(dao)B位置,距(ju)原安裝(zhuang)約10m,電磁(ci)流量計(ji)才得以(yi)正常運(yun)行。

4總結(jie)
　　 丙烯酸(suan)裝置中(zhong),在電磁(ci)流量計(ji)現實安(an)裝中遇(yu)到了很(hen)多問題(ti),經過不(bu)斷地學(xue)習和對(dui)有經驗(yan)師傅的(de)請🚶教,從(cong)而對電(dian)磁流量(liang)計安🤞裝(zhuang)的有關(guan)問題有(you)了較爲(wei)⁉️深刻認(ren)識。

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