摘(zhai)要:爲獲得(de)正常測量(liang)正确率,電(dian)磁流量傳(chuan)感器上遊(you)🈲要有一定(ding)😍長度直管(guan)段,但其長(zhang)度與大部(bu)分其他流(liu)量儀表相(xiang)比要求較(jiao)低。90°彎頭、T形(xing)管、全開閘(zha)閥後通🚶‍♀️常(chang)認爲🤟隻要(yao)離電極中(zhong)心線(不是(shi)傳感器進(jin)口端連接(jie)面)5倍直徑(jing)(5D)長度的直(zhi)管段,不同(tong)開度的閥(fa)則需10D;下👣遊(you)直管段爲(wei)2~3D或無要求(qiu);但要防止(zhi)蝶閥🌏閥片(pian)伸人到☀️傳(chuan)感器測量(liang)🤞管内。
1電磁(ci)流量計原(yuan)理與結構(gou)
1.1概述.
　　電磁(ci)流量計 (以(yi)下簡稱EMF)是(shi)利用法拉(la)第電磁感(gan)應定律制(zhi)成的-種測(ce)量導♉電👄液(ye)體體積流(liu)量的儀表(biao)。50年代初EMF實(shi)現了工業(ye)化應用,近(jin)年來世界(jie)範圍EMF産量(liang)約占工業(ye)流量儀表(biao)台數的5%~6.5%。70年(nian)代以來出(chu)現鍵控低(di)頻矩形波(bo)激磁方式(shi)，逐漸替代(dai)早期應㊙️用(yong)的工頻交(jiao)流激磁方(fang)式,儀表性(xing)能有了很(hen)⚽大提高,得(de)到🈲更爲廣(guang)泛的應用(yong)。
1.2原理與機(ji)構
　　EMF的基本(ben)原理是法(fa)拉第電磁(ci)感應定律(lü),即導體在(zai)磁場☁️中切(qie)割磁🈲力線(xian)運動時在(zai)其兩端産(chan)生感應電(dian)動勢。導電(dian)性液體在(zai)垂直于磁(ci)場的非磁(ci)性測量管(guan)内流動，與(yu)流動方向(xiang)垂直的方(fang)向上産生(sheng)與流量成(cheng)比例的感(gan)應電勢,電(dian)動勢的方(fang)向按“弗來(lai)明右手規(gui)則”,其值如(ru)下式:
E=kBDV
式中(zhong):E一感應電(dian)動勢,即流(liu)量信号,V;
k---系(xi)數;
B--磁感應(ying)強度,T;
D--測量(liang)管内徑,m;
V---平(ping)均流速，m/s。
設(she)液體的體(ti)積流量爲(wei),則式中:k-儀(yi)表常數,
　　k=4KB/πD。EMF由(you)流量傳感(gan)器和轉換(huan)器兩大分(fen)組成。傳感(gan)器典型結(jie)構,測量管(guan)上下裝有(you)激磁線圈(quan),通激磁電(dian)流後産生(sheng)磁場穿過(guo)測♌量管,一(yi)對電極裝(zhuang)在測量管(guan)内壁與液(ye)體相💁接觸(chu),引出感應(ying)電勢，送到(dao)轉換器。激(ji)磁電流則(ze)由轉換器(qi)提供。
2電磁(ci)流量計故(gu)障類型
　　電(dian)磁流量汁(zhi)運行中産(chan)生故障的(de)第一類爲(wei)儀表本身(shen)故👣障,即儀(yi)❤️表結構件(jian)或元器件(jian)損壞引起(qi)的故障;第(di)二類爲外(wai)界原因引(yin)起的故障(zhang),如安裝不(bu)妥流動畸(ji)變，沉積和(he)結⭐垢等。本(ben)文重點讨(tao)論的🆚是應(ying)用方面和(he)上述第二(er)類外界原(yuan)因的故💁障(zhang)。按照故☀️障(zhang)發生時期(qi)分類，可分(fen)👅爲:①調試期(qi)故⁉️障;②運行(hang)期故障。調(diao)試期故障(zhang)出現在新(xin)裝用後調(diao)試初期,主(zhu)要原因是(shi)儀表選🈲用(yong)或設定不(bu)當，安🔞裝不(bu)妥等。運行(hang)期❌故障足(zu)在運行☀️一(yi)段時期後(hou)出現，主🈲要(yao)原因有流(liu)體中雜質(zhi)附着電極(ji)襯裏，環✔️境(jing)條件變化(hua)出現新幹(gan)擾源等。按(an)故障外界(jie)源頭分析(xi)來自3個方(fang)面:①管道系(xi)統和安裝(zhuang)等方面引(yin)起的;②環境(jing)方面引起(qi)的;③流體方(fang)面引起的(de)。來源①主要(yao)在調試期(qi)表現出來(lai);來源②和③則(ze)在調試期(qi)和運行期(qi)均會出現(xian)。
2.1調試期故(gu)障
　　本類故(gu)障在電磁(ci)流量計初(chu)始裝用調(diao)試時就出(chu)現,但🔅一📐經(jing)㊙️改💛進排除(chu)故障,以後(hou)在相同條(tiao)件下一般(ban)就🌏不會再(zai)度🤩出現。常(chang)見調試期(qi)故障主要(yao)有安裝不(bu)妥💜、環境幹(gan)擾、流體特(te)性影響3方(fang)面原因。屏(ping)蔽保護還(hai)不能克服(fu)。
2.1.3流體方面(mian).
　　液體含有(you)均勻分布(bu)細小氣泡(pao)通常不影(ying)響正常測(ce)量📞,唯✌️所✏️測(ce)得🌈體積流(liu)量是液體(ti)和氣體兩(liang)者之和;氣(qi)泡增大會(hui)使輸出信(xin)号波動,若(ruo)氣泡大到(dao)流過電極(ji)遮蓋整個(ge)電極表面(mian),使電極信(xin)🐕号回路🥰瞬(shun)時斷開輸(shu)出信号将(jiang)産生更大(da)波動。低頻(pin)(50/16Hz~50/6Hz)矩形波激(ji)磁電磁流(liu)🈚量計測量(liang)液體中含(han)有固🧑🏾‍🤝‍🧑🏼體超(chao)過一-定🔴含(han)量時将産(chan)💚生漿液噪(zao)聲🌈,輸出信(xin)号亦會有(you)⁉️一定程度(du)波動🛀。兩種(zhong)或兩種以(yi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼上液體作(zuo)管道混合(he)工藝時,若(ruo)兩種液體(ti)電導率(或(huo)各自與電(dian)極間電位(wei))有差異,在(zai)混合未均(jun)勻前即進(jin)🈲人流量傳(chuan)感器進行(hang)流量測量(liang),輸出信号(hao)亦會産生(sheng)波動。電極(ji)材質與被(bei)測介質選(xuan)配不善,産(chan)🍉生鈍化或(huo)氧化等化(hua)學作📱用,電(dian)極表面形(xing)成絕緣膜(mo),以及電化(hua)學和極化(hua)現象等,均(jun)🏃🏻會妨礙正(zheng)常測量。
2.2運(yun)行期故障(zhang)
　　經初期調(diao)試并正常(chang)運行一段(duan)時期後在(zai)運行期間(jian)出現🔞的🔴故(gu)♋障🍉,常見故(gu)障原因有(you):流量傳感(gan)器内壁附(fu)着層,雷電(dian)擊,環境條(tiao)件變化。
2.2.1内(nei)壁附着層(ceng)
　　由于電磁(ci)流量計測(ce)量含有懸(xuan)浮固相或(huo)污髒體的(de)機會遠⚽比(bi)其他流量(liang)儀表多,出(chu)現内壁附(fu)着層産生(sheng)💘的故障概(gai)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼率也💘就相(xiang)對較高。若(ruo)附着層電(dian)導率與液(ye)體電導㊙️率(lü)相近,儀表(biao)還能正常(chang)🔴輸出信号(hao)，隻是改變(bian)流通面積(ji),形成測量(liang)誤差的隐(yin)㊙️性故障;若(ruo)💜是高電導(dao)🌈率附着層(ceng),電極間電(dian)動勢将被(bei)短路;若🌂是(shi)絕緣性附(fu)📱着層,電極(ji)表面被絕(jue)緣而斷開(kai)測量電路(lu)。後兩🌏種現(xian)象均會使(shi)儀表無法(fa)工作。
2.2.2雷電(dian)擊
　　雷電擊(ji)在線路中(zhong)感應瞬時(shi)高電壓和(he)浪湧電流(liu)，進入儀表(biao)就會損壞(huai)儀表。雷電(dian)擊損儀表(biao)有3條引入(ru)途徑:電源(yuan)線,傳感器(qi)勺轉換器(qi)間的流量(liang)信号線和(he)激磁線。然(ran)而從雷電(dian)故障中損(sun)壞零部件(jian)的分析,引(yin)起故障的(de)感應高電(dian)壓和浪湧(yong)電流大部(bu)分足從控(kong)制室電源(yuan)線路引人(ren)的,其他♻️兩(liang)條途徑較(jiao)少。還從發(fa)生🧑🏾‍🤝‍🧑🏼雷擊事(shi)故現場了(le)解到,不僅(jin)電磁流量(liang)計出現故(gu)障，控制室(shi)中其他儀(yi)表電常常(chang)同時出現(xian)雷擊事故(gu)。因☀️此使用(yong)單位要認(ren)識設置控(kong)制室儀表(biao)電源線防(fang)雷💁設施的(de)重要性。
2.2.3環(huan)境條件變(bian)化.
　　主要原(yuan)因同上節(jie)調試期故(gu)障環境方(fang)面,隻是幹(gan)擾源不在(zai)調試期出(chu)現而在運(yun)行期間再(zai)介人的。例(li)如一台♻️接(jie)地保護并(bing)不理想🧡的(de)電磁流量(liang)計,調試期(qi)因無廠擾(rao)源,儀表運(yun)行正常,然(ran)而在運行(hang)期出現新(xin)幹擾源(例(li)如👣測量點(dian)附👈近管道(dao)或較遠處(chu)實施管道(dao)電焊)幹擾(rao)儀表🔴正常(chang)運行,出現(xian)輸出信号(hao)大幅度波(bo)動🈲。
3丙烯酸(suan)裝置中電(dian)磁流量計(ji)簡介及故(gu)障分析
3.1電(dian)磁流量計(ji)簡介
　　丙烯(xi)酸裝置中(zhong)采用的一(yi)種電磁流(liu)量計,其爲(wei)電磁流量(liang)計AXF系列流(liu)量計是基(ji)于數十年(nian)現場經驗(yan)實踐研發(fa)🔞的産品,不(bu)僅耐🥰用，而(er)👄且易于操(cao)作。可更換(huan)電極和電(dian)極粘污度(du)診斷功能(neng)的結合大(da)大提高了(le)系統可維(wei)護性。AXF采用(yong)能消☔除流(liu)體噪音的(de)“雙頻勵磁(ci)法”和爲惡(e)劣環境下(xia)使用新增(zeng)的可選“增(zeng)強型雙頻(pin)勵磁🏃‍♂️法”,确(que)保系統🔞穩(wen)定性和快(kuai)速響應。
3.2電(dian)磁流量計(ji)的安裝問(wen)題
3.2.1直管段(duan)長度問題(ti)
　　爲獲得正(zheng)常測量精(jing)度,電磁流(liu)量傳感器(qi)上遊也要(yao)有一定長(zhang)度✔️直管段(duan),但其長度(du)與大部分(fen)其它流量(liang)❤️儀表相比(bi)要求較低(di)。90°彎頭、T形管(guan)、全開閘閥(fa)後通常認(ren)爲隻要離(li)電極中心(xin)線(不是傳(chuan)感器進口(kou)端連接面(mian))5倍直徑(5D)長(zhang)度的直管(guan)🔞段,不同開(kai)度的閥則(ze)😘需10D;下遊直(zhi)管段爲(2~3)D或(huo)無要求;但(dan)要防止蝶(die)閥閥片伸(shen)人到傳感(gan)器測量管(guan)内。各🏃🏻标準(zhun)或檢定規(gui)程所提出(chu)上下遊直(zhi)管段長度(du)🐅亦不--緻♻️,這(zhe)是由于爲(wei)保證達到(dao)當前0.5級精(jing)📧度儀表的(de)要求。
3.2.2安裝(zhuang)位置和流(liu)動方向問(wen)題
　　傳感器(qi)安裝方向(xiang)水平、垂直(zhi)或傾斜均(jun)可,不受限(xian)制。但測量(liang)固液兩相(xiang)流體最好(hao)垂直安裝(zhuang)，自下而上(shang)流動。這樣(yang)能避免水(shui)平👌安裝時(shi)襯裏下半(ban)部局部磨(mo)損嚴重,低(di)流速時固(gu)相沉澱等(deng)缺點。水平(ping)安裝時要(yao)使電極軸(zhou)線平行于(yu)地平線,不(bu)要處于垂(chui)直于地平(ping)線,因爲處(chu)于地步的(de)電極易被(bei)沉積物覆(fu)蓋,頂部電(dian)極👌易被液(ye)體中偶存(cun)氣泡擦過(guo)遮住電極(ji)表面,使💃🏻輸(shu)出㊙️信号波(bo)動。
3.3強流束(shu)的幹擾
　　丙(bing)烯酸裝置(zhi)中,有一台(tai)比較重要(yao)的電磁流(liu)量計,其安(an)♈裝位置如(ru)圖1所示。電(dian)磁流量計(ji)FT-1230安裝在彎(wan)曲管道的(de)底部位置(zhi)，前後直💁管(guan)段🔴長度均(jun)符合要求(qiu)。但裝置投(tou)運後,很長(zhang)時間工作(zuo)♻️不正常。從(cong)DCS趨勢圖上(shang)看出流量(liang)波動很大(da),趨勢圖雜(za)亂，而經反(fan)複檢查,儀(yi)表安裝,電(dian)極及接地(di)均無問題(ti)。後🈲又檢查(cha)工藝上遊(you)工業管道(dao)安裝的情(qing)✏️況,主管道(dao)的流東由(you)三股流束(shu)F1,F2,F3組成,其中(zhong)F3來自一個(ge)高位槽,和(he)電🔞磁流量(liang)計♍安裝位(wei)置标高差(cha)了約20m。而D段(duan)管道長約(yue)1m,H段管道長(zhang)約1.5m。F3流束從(cong)高位槽下(xia)來後，由于(yu)其巨大的(de)位能轉還(hai)成動能,使(shi)得F3未能✉️和(he)F1,F2混合好而(er)直接穿過(guo)電磁流量(liang)計,也即有(you)2種不同流(liu)束的流體(ti)🔴穿過電磁(ci)流量💔計。這(zhe)股流束形(xing)成了對主(zhu)流體的幹(gan)擾,使電磁(ci)流🛀量計指(zhi)示紊亂波(bo)動。找到原(yuan)因後,将💃電(dian)磁流量計(ji)FT-1230從A位置移(yi)到B位置,B位(wei)置距原管(guan)道彎曲部(bu)分😘約2m。改⭐進(jin)安裝位置(zhi)後,這一難(nan)題終于得(de)到解決。

3.4容器内部(bu)局部阻力(li)變化對流(liu)的幹擾
　　丙(bing)烯酸裝置(zhi)内有一台(tai)電磁流量(liang)計，其原安(an)裝位置如(ru)圖2所示。其(qi)前後直管(guan)段長度及(ji)接地均符(fu)合要求，但(dan)是開車📧後(hou)流量示值(zhi)一📞直跳動(dong),且查不出(chu)來原因❌。一(yi)個偶然的(de)機⚽會,母液(ye)🔞罐的攪拌(ban)器停止運(yun)行後卻發(fa)現電磁流(liu)量計示值(zhi)穩定了。經(jing)檢查發現(xian),此攪拌器(qi)示側壁安(an)裝,且位置(zhi)距電磁流(liu)量計管線(xian)出口翻起(qi)的波浪改(gai)變了管道(dao)出口的阻(zu)力。電磁流(liu)量🈚計出口(kou)到容器壁(bi)的距🐕離D1約(yue)1.5m,由于距離(li)太短,攪拌(ban)波浪使管(guan)🐕道出口的(de)壓力波動(dong),從而使電(dian)磁流量計(ji)出口流速(su)不穩,使電(dian)磁流量計(ji)示值産生(sheng)跳動。後将(jiang)電🔴磁流量(liang)計從A位置(zhi)移到B位置(zhi),距🔞原安裝(zhuang)約10m,電磁流(liu)量計才得(de)以正常運(yun)行。

4總結
　　 丙(bing)烯酸裝置(zhi)中,在電磁(ci)流量計現(xian)實安裝中(zhong)遇到了很(hen)💃多問題,經(jing)🎯過不斷地(di)學習和對(dui)有經驗師(shi)傅的請教(jiao),從而對電(dian)磁流量計(ji)安裝的有(you)關問題有(you)了較爲深(shen)刻認識。

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