樓宇機房管道改造電磁流量計 返回列表頁

樓宇機房管道改造電磁流量計

 某造船廠有一臺DN80mm電磁流量計測量水流量，運行人員反映關閉閥門后流量為零時，輸出反而達到滿度值。現場檢查發現傳感器下游僅有一段短管，水直接排入大氣，截止閥卻裝在傳感器上游，閥門關閉后傳感器測量管內水全部排空。將閥門改裝到位置2，故障便迎刃而解。這類故障原因在制造廠售后服務事例中是經常碰到的，當屬工程設計之誤。
      2、液體中含有固相。液體中含有粉狀、顆粒或纖維等固體，可能產生的故障有；①漿液噪聲；②電極表面玷污；③導電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里；④襯里被磨損或被沉積物覆蓋，流通截面積縮小。
      實例2  導電沉積層短路效應。電磁流量傳感器測量管絕緣襯里若沉積導電物質，流量信號將被短路而使儀表失效。由于導電物質是逐漸沉積，本類故障通常不會出現在調試期，而要運行一段時期后才顯露出來。
      某柴油機廠工具車間電解切削工藝試驗裝置上，用DN80mm儀表測量和控制飽和食鹽電解液流量以獲取*切削效率。起初該儀表運行正常，間斷使用2個月后，感到流量顯示值越來越小，直到流量信號接近為零。現場檢查，發現絕緣層表面沉積一層黃銹，擦拭清潔后儀表運行正常。黃銹層是電解液中大量氧化鐵沉積所致。
      本實例屬運行期故障，雖非多見故障，然而若黑色金屬管道銹蝕嚴重，沉積銹層，也會有此短路效應。凡是開始運行正常，隨著時間推移，流量顯示越來越小，就應分析有此類故障的可能性。
      3、有可能結晶的液體，電磁流量計應慎用。有些易結晶化工物料在溫度正常的情況下能正常測量，由于輸送流體的導管都有良好的伴熱保溫，在保溫工作時不會結晶，但是電磁流量傳感器的測量管難以實施伴熱保溫，因此，流體流過測量管時易因降溫而引起內壁結上一層固體。由于改用其他原理的流量計測量也同樣存在結晶問題，所以在無其他更好方法的情況下，可選用測量管長度非常短的一種“環形”（oring）電磁流量傳感器，并將流量計的上游管道伴熱保溫予以強化。在管道連接方法上，考慮流量傳感器拆裝方便，在一旦結晶時能方便地拆下維護。
      實例3  因液體結晶引起電磁流量計無法正常工作的例子并不少見。例如，湖南某冶煉廠安裝一批電磁流量計測量溶液流量，因電磁流量傳感器的測量管難以實施伴熱保溫，數星期后內壁和電極上就結了一層結晶物，導致信號源內阻變得很大，儀表示值失常。因這批電磁流量計口徑較大，頻繁拆洗不堪忍受，所以zui后還是改用明渠流量計。

　　 EMF滿度流量時液體流速可在1～10m/s范圍內選用，范圍是比較寬的。上限流速在原理上是不受限制的，然而通常建議不超過5m/s，除非襯里材料能承受液流沖刷，實際應用很少超過7m/s，超過10m/s則更為罕見。滿度流量的流速下限一般為1m/s，有些型號儀表則為0.5m/s。有些新建工程運行初期流量偏低或在流速偏低的管系，從測量精度角度考慮，儀表口徑應改用小于管徑，以異徑管連接之。

　　用于有易粘附、沉積、結垢等物質的流體，選用流速不低于2m/s，提高到3～4m/s或以上，起到自清掃、防止粘附沉積等作用。用于礦漿等磨耗性強的流體，常用流速應低于2～3m/s ，以降低對襯里和電極的磨損。

　　 在測量接近閾值的低電導液體，盡可能選定較低流速（小于0.5～1m/s），因流速提高流動噪聲會增加，而出現輸出晃動現象。

　　 EMF的范圍度是比較大的，通常不低于20，帶有量程自動切換功能的儀表，可超過50～100。

　　國內可以提供的定型產品的口徑從10mm到3000mm，隨然實際應用還是以中小口徑居多，但與大部分其他原理流量儀表（如容積式、渦輪式、渦街式或科里奧利質量式等）相比，大口徑儀表占有較大比重。某企業近萬臺儀表中，50mm以下小口徑、65～250mm中口徑、300～900mm大口徑、1000mm以上超大口徑分別占37%、45%、15%和3%。

　　6.4液體電導率

　　 使用EMF的前提是被測液體必須是導電的，不能低于閾值（即下限值）。電導率低于閾值會產生測量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測量，示值誤差變化不大，通用型EMF的閾值在10-4～（5×10-6）S/cm之間，視型號而異。使用時還取決于傳感器和轉換器間流量信號線長度及其分布電容，制造廠使用說明書中通常規定電導率相對應的信號線長度。非接觸電容耦合大面積電極的儀表則可測電導率低至5×10-8S/cm的液體。

　　 工業用水及其水溶液的電導率大于10-4S/cm，酸、堿、鹽液的電導率在10-4～10-1S/cm之間，使用不存在問題，低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。石油制品和有機溶劑電導率過低就不能使用。表1列出若干液體的電導率。從資料上查到有些純液或水溶液電導率較低，認為不能使用，然而實際工作中會遇到因含有雜質而能使用的實例，這類雜質對增加電導率有利。對于水溶液，資料中的電導率是用純水配比在實驗室測得的，實際使用的水溶液可能用工業用水配比，電導率將比查得的要高，也有利于流量測量。

　　　通常電磁流量傳感器外殼防護等極為IP65（GB 4208規定的防塵防噴水級），對安裝場所有以下要求。

　　1） 測量混合相流體時，選擇不會引起相分離的場所；測量雙組分液體時，避免裝在混合尚未均勻的下游；測量化學反應管道時，要裝在反應充分完成段的下游；　　

　　2） 盡可能避免測量管內變成負壓；　

　　3） 選擇震動小的場所，特別對一體型儀表；　

　　4） 避免附近有大電機、大變壓器等，以免引起電磁場干擾；　

 　5） 易于實現傳感器單獨接地的場所；　

　　6） 盡可能避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體；　

　　7） 環境溫度在－25/－10～50/600℃范圍內，一體形結構溫度還受制于電子元器件，范圍要窄些；　

　　8） 環境相對濕度在10%～90%范圍內；　

　　9） 盡可能避免受陽光直照；　

　　10） 避免雨水浸淋，不會被水浸沒。　

　　如果防護等級是IP67（防塵防浸水級）或IP68 （防塵防潛水級），則無需上述8）、10）兩項要求。　

　　（2） 直管段長度要求　

　　 為獲得正常測量度，電磁流量傳感器上游也要有一定長度直管段，但其長度與大部分其它流量儀表相比要求較低。90º彎頭、T形管、同心異徑管、全開閘閥后通常認為只要離電極中心線（不是傳感器進口端連接面）5倍直徑（5D）長度的直管段，不同開度的閥則需10D；下游直管段為（2～3）D或無要求；但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器測量管內。各標準或檢定規程所提出上下游直管段長度亦不一致，匯集如表2所示，要求比通常要求高。這是由于為保證達到當前0.5級精度儀表的要求。

　　 擾流件名稱

　　 標準或檢定規程號

　　ISO 6817

　　 ISO 9104

　　 JIS B7554

　　 ZBN 12007

　　 JJG 198

　　 上游

　　 彎管、形管、全開閘閥、漸擴管

　　 10D 或制造廠規定

　　 10D

　　 5D

　　 5D

　　 10D

　　 漸縮管

　　 可視作直管

　　其他各種閥

　　 10D

　　下游

　　 各類

　　 未提要求

　　 5D

　　 未提要求

　　 2D

　　 2D

　　如閥能開使用時，應按閥截流方向和電極軸成45º角度安裝，則附加誤差可大為減少。　

　　（3） 安裝位置和流動方向

　　 傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可，不受限制。但測量固液兩相流體垂直安裝，自下而上流動。這樣能避免水平安裝時襯里下半部局部磨損嚴重，低流速時固相沉淀等缺點。

　　 水平安裝時要使電極軸線平行于地平線，不要處于垂直于地平線，因為處于地步的電極易被沉積物覆蓋，頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面，使輸出信號波動。圖5所示管系中，c、d為適宜位置；a、b 、e為不宜位置，b處可能液體不充滿，a、e處易積聚氣體，且e處傳感器后管段短也有可能不充滿，排放口如f形狀所示。對于固液兩相流c處亦是不宜位置。　

　　（4） 旁路管、便于清洗連接和預置入孔　

　　 為便于在工藝管道繼續流動和傳感器停止流動時檢查和調整零點，應裝旁路管。但大管徑管系因投資和位置空間限制，往往不易辦到。根據電極污染程度來校正測量值，或確定一個不影響測量值的污染程度判斷基準是困難的。除前文所述，采用非接觸電極或帶清除裝置電極的儀表，可解決一些問題外，有時還需要清除內壁附著物，則可按圖6所示，不卸下傳感器就地清除。

　　 對于管徑大于1.5～1.6m的管系在EMF 附近管道上，預置入孔，以便管系停止運行時清洗傳感器測量管內壁。　　

　　（5） 負壓管系的安裝　

　　 氟塑料襯里傳感器須謹慎地應用于負壓管系；正壓管系應防止產生負壓，例如液體溫度高于室溫的管系，關閉傳感器上下游截止閥停止運行后，流體冷卻收縮會形成負壓，應在傳感器附近裝負壓防止閥，如圖7所示。有制造廠規定PTFE 和PFA 塑料襯里應用于負壓管系的壓力可在200C、1000C、1300C時使用的壓力必須分別大于27、40、50KPa.　　

　　（6） 接地　

　　 傳感器必須單獨接地（接地電阻100Ω以下）。分離型原則上接地應在傳感器一側，轉換器接地應在同一接地點。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護管道上，除了傳感器和接地環一起接地外，還要用較粗銅導線（16mm2）饒過傳感器跨接管道兩連接法蘭上，使陰極保護電流于傳感器之間隔離。

　　 有時后雜散電流過大，如電解槽沿著電解液的泄漏電流影響 EMF 正常測量，則可采取流量傳感器與其連接的工藝之間電氣隔離的辦法。同樣有陰極保護的管線上，陰極保護電流影響 EMF 測量時，也可以采取本方法。　

　　7.3轉換器安裝和連接電纜　

　　 一體型 EMF 無單獨安裝轉換器；分離型轉換器安裝在傳感器附近或儀表室，場所選擇余地較大，環境條件比傳感器好些，其防護等級是 IP65 或 IP64 （防塵防濺級）。安裝場所的要求與7.2節之（1）中3）、4）、6）、8）、9）、10）各條相同，環境溫度受電子件限制，使用溫度范圍比7）規定所列要窄些。

　　 轉換器和傳感器間距離受制于被測介質電導率和信號電纜型號，即電纜的分布電容、導線截面和屏蔽層數等。要用制造廠隨儀表所附（或規定型號）的信號電纜。電導率較低液體和傳輸距離較長時，也有規定用三層屏蔽電纜。一般儀表“使用說明書”對不同電導率液體給出相應傳輸距離范圍。單層屏蔽電纜用于工業用水或酸堿液通常可傳送距離100m。

　　 為了避免干擾信號，信號電纜必須單獨穿在接地保護鋼管內，不能把信號電纜和電源線安裝在同一鋼管內。

樓宇機房管道改造電磁流量計