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電磁流量計在煤化工應用中存在的問(wèn)題
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時(shí)間：2013-11-01
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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垂直安裝時(shí)，應使流動(dòng)方向向上，這樣可使無(wú)流量或流量很小時(shí)，流體中所夾帶的較重的固體顆粒下沉，而較輕的脂肪類(lèi)物質(zhì)上升離開(kāi)傳感器電極區。測量泥漿、礦漿等液固二相流時(shí)，垂直安裝可以避免固相覺(jué)沉淀和電磁流量計襯里不均勻磨損。傳感器安裝處應具有一定背壓，電磁流量計出口直接排空易造成測量管內液體非滿(mǎn)管，為不良的安裝位置，應予以避免。為了防止傳感器內產(chǎn)生負壓，電磁流量計應安裝在泵的后面，而不應安裝在泵的前面。
（4）安裝旁路管。
為了便于液流靜止時(shí)檢查和調整零點(diǎn)，中小管徑應盡可能安裝旁路管。在測量含有沉淀物流體時(shí)，應考慮便于清洗電磁流量計的安裝方式。如圖2。 
圖2 電磁流量計旁路安裝
采用圖2安裝，即便是在生產(chǎn)中也可以切出來(lái)，進(jìn)行維護和處理。
（5）接地。
由于電磁流量計的工作原理和特性，接地屏蔽外界電磁干擾特別重要；同時(shí)為了使測量準確和電極不會(huì )發(fā)生電流腐蝕，電磁流量計必須單獨接地，并使傳感器和流體大約處于相同電位。分離型電磁流量計，原則上接地應在流量計側，轉換器接地應在同一接地點(diǎn)，在大多數情況下，流量計的內裝參比電極或金屬管能確保所許的電位平衡。因此，可以通過(guò)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(xiàn)相連。如果傳感器安裝于帶陰極腐蝕保護管道上，除了流量計和接地環(huán)一起接地外，還要用粗銅線(xiàn)繞過(guò)流量計跨接在管道的兩法蘭上，使陰極保護電流與流量計之間隔離。對于金屬非接地管道，應用粗銅線(xiàn)連接，保證法蘭至法蘭和法蘭到流量計是連通的。對于非導電的塑料管或襯里管，如果沒(méi)有參比電極或由于電位平衡電流的存在，需將流體通過(guò)接地環(huán)接地。
3 電磁流量計在煤化工生產(chǎn)中的常見(jiàn)問(wèn)題
電磁流量計作為當前流程工業(yè)廣泛使用的流量計，在應用過(guò)程中依據其故障與成因分為五類(lèi)，下面就電磁流量計的這些常見(jiàn)故障的成因、檢測判別方法以及對故障的處理方式簡(jiǎn)要闡述。
3.1 液體中含有氣泡和非滿(mǎn)管的現象
液體中含有氣泡的現場(chǎng)導致測量不準或測量值波動(dòng)（輸出波動(dòng)），液體中泡狀氣體的形成有從外界吸入和液體中溶解氣體（空氣）轉變成游離狀氣泡兩種途徑。若液體中含有較大氣泡，則因擦過(guò)電極時(shí)能遮蓋整個(gè)電極，使流量信號輸入回路瞬時(shí)開(kāi)路，導致輸出信號出現波動(dòng)。非滿(mǎn)管現象可以看作液體中含有氣泡的一種極端情況。液體未充滿(mǎn)管道可分為液面高度高于測量電極水平面或低于水平面兩種情況。當管內液面高于電極水平面時(shí)，若管系的前后直管段比較理想時(shí)，電磁流量計的測量大多能夠穩定，但流量計所計量的液體體積包含了管內的氣體體積，故這種測量存在著(zhù)很大的測量誤差。當管內液面高度低于電極表面時(shí)，此時(shí)電極裸露在空氣中，測量回路實(shí)際處于開(kāi)路狀態(tài)。電磁流量計的測量值和輸出處于一種隨機的狀態(tài)，不停地波動(dòng)或是滿(mǎn)度。這也是在非工作狀態(tài)即管道無(wú)液體介質(zhì)時(shí)，電磁流量計指示隨機值，工藝人員有時(shí)會(huì )認為流量計出故障。
最簡(jiǎn)單的判別方法是當遇到波動(dòng)時(shí)，切斷磁場(chǎng)的勵磁回路電流，如果此時(shí)儀表依然有顯示且不穩定時(shí)，說(shuō)明大多是由于氣泡或非充滿(mǎn)管的影響造成。如果此時(shí)以萬(wàn)用表測量電極電阻，可測量到電極的回路電阻要比正常時(shí)高；引起這方面的現象的多數還是在安裝方面的原因，電磁流量計的安裝合適與否直接影響到測量效果，同時(shí)對于被測介質(zhì)中含有空氣的情況，如果判斷是由安裝位置引起的，如因電磁流量計裝在管道的高點(diǎn)而滯留氣體或外界吸入空氣造成流量計波動(dòng)的話(huà)，更換安裝位置是最徹底的解決方法，在管線(xiàn)最低點(diǎn)或采用U型管安裝。但很多應用情況是口徑較大或者安裝的位置不易改換，建議在流量計上游安裝集氣包和排氣閥，在安裝了排氣裝置后，測量即恢復正常。在流量計安裝時(shí)盡量避免出現非滿(mǎn)管的情況，如前面提及的在管線(xiàn)最低端安裝或有意將流量計安裝在U型管道和垂直管道上。典型故障：煤氣化33單元P-3301AB出口流量，由于安裝在泵的出口高處水平管道上，造成工藝水沒(méi)充滿(mǎn)電磁流量計，造成指示波動(dòng)大，即測量值和輸出處于一種隨機的狀態(tài)，不停地波動(dòng)或是滿(mǎn)量程；工藝無(wú)法參考，把電磁流量計改裝到垂直管道或合適的水平管線(xiàn)上，才能徹底解決問(wèn)題；存在同樣問(wèn)題的還有33FT-0002、36FT-0001、36FT-0002，都是由于安裝位置不合適造成指示波動(dòng)大。
3.2 電極腐蝕
在排除氣泡的因素后有因電極腐蝕而造成測量值晃動(dòng)的情況，且都以傳感器失效而告終。
由于電極材料的選擇不當造成電極為被測液體所腐蝕，從而導致流量計輸出波動(dòng)。電極一旦被腐蝕后，所造成的結果對此的解決方法，只有更換新的電極。
3.3 電極結垢及電極短路
電極短路的判別比較簡(jiǎn)單，若被測介質(zhì)中含有金屬物質(zhì)時(shí)，電極短路較易診斷，此時(shí)測量值明顯偏小或趨于零。但這種現象在日常運行中并不多見(jiàn)。因電磁流量計經(jīng)常應用于原水和污水等計量環(huán)境，電極結垢的發(fā)生幾率較高。當電極結垢時(shí)，表現為信號逐漸減小，直至絕緣而使得信號回路開(kāi)路，此時(shí)流量信號被隔絕。
當被測介質(zhì)的粘度較高時(shí)，易在管壁附著(zhù)和沉淀，若附著(zhù)的介質(zhì)是比被測液體電導率高的導電物質(zhì)，則信號電勢被分流而不能工作，即電極短路，若是非導電層，就是我們日常所說(shuō)的電極結垢，則使電極開(kāi)路而不能工作。結合工藝工況拆下清洗電磁流量計是一個(gè)比較徹底的方法。
典型案例：煤氣化14單元，渣池循環(huán)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，加上是水平安裝，更容易造成襯里和電極結垢，從而造成流量計的指示逐漸減小。解決方案，是管路進(jìn)行改造，增加旁路，便于生產(chǎn)期間可以交出，清洗電磁流量計。
3.4 襯里變形
測量不準確或電磁流量計損壞。襯里變形，大多發(fā)生在氟塑料的襯里，氟塑料襯里特別是聚四氟乙烯（PTFE）襯里本身的工藝結構，因為聚四氟乙烯與管壁間僅靠壓貼，無(wú)粘結力，故不能用于負壓管道。聚四氟乙烯（PTFE）實(shí)用溫度不能大于150°，因此，聚四氟乙烯（PTFE）襯里的電磁流量計不能應用于高溫場(chǎng)合管道，若在高溫下瞬時(shí)形成負壓后則會(huì )引起襯里變形。 
圖3 襯里變形后的電磁流量計
典型案例：殼牌煤化工裝置中，泵P-1601打到J-1602的電磁流量計16FT-0012，在生產(chǎn)工作過(guò)程中，指示逐漸變小，停車(chē)拆開(kāi)檢查，檢查發(fā)現四氟襯里變形，向內鼓泡，如圖3：后分析原因發(fā)現管道介質(zhì)溫度工況在150°以上，因電磁流量計是四氟襯里，使用溫度不應超過(guò)150°，另外工藝停泵P-1601，沒(méi)有打開(kāi)排放，電磁流量計安裝位置又高，溫度冷卻冷凝后形成負壓，造成襯里變形。(end)
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