熱力站熱水流量計在強腐蝕環境下的問題及（jí）解決方案
點擊次數（shù）：2547 發布時（shí）間：2021-09-01 09:48:51
熱力站熱水流量計用於腐蝕性液體的流量測量相（xiàng）當普遍，由於其結（jié）構與測量特點，在防（fáng）腐液體測量領域有著很好的表現，也是防腐（fǔ）流（liú）量計選型方案中*常見（jiàn）的（de）儀表類型。但是由於不（bú）恰當的安裝（zhuāng）與運行條件，會導致防腐型的熱（rè）力站熱水流量計出現（xiàn）故障與損壞。本案例是（shì）以在某大型化工集團尿（niào）素生產裝置中采用的兩台熱力站熱水流量計加以說明。其中一台是用作測量高壓甲銨泵入口流量測量（liàng）；另一台是測量水（shuǐ）解廢液流量。實際應用中無論在響應速度上，還是在其它各項特性上都能夠滿足工藝生產的需要，這證明了熱力站熱水流（liú）量計的測量性能和精準度還是非常值得肯定（dìng）的。不過也（yě）出現了（le）一些（xiē）我們始料不及的問題。自建成投產以後，僅測高（gāo）壓甲銨（ǎn）泵入（rù）口流量的熱力站熱水流量計就壞了兩台，另外一台測水（shuǐ）解（jiě）廢液的（de）熱力站熱水流量（liàng）計也曾多次發生過損壞。這些故障的產生，對（duì）於生產成本的消耗和維護費用開支上都給公司帶來負擔。
通過對於故障的（de）分析與研究，積*尋找方法，采用相應的手段解決了問題。為幫助同行在遇到同樣的問題時少走彎路，本文針對生產中防腐熱力站熱水流（liú）量計問題的解（jiě）決的案例給予說明。
熱力站熱水流量計的工作原理及特點
1、工作（zuò）原理
熱力（lì）站熱水流量計係統由（yóu）變送器（qì）和轉換器構成，兩者之間通過兩（liǎng）根帶雙層屏（píng）蔽的電纜連結，變送器（qì）安裝在管（guǎn）道係（xì）統上，而轉換（huàn）器則可（kě）安裝在現場或中央室。儀表的（de）測量原理是根據法拉*電磁感應定律：當（dāng）一導體在磁場中作切割磁力線運動時，在導體的兩端將產生感應電（diàn）動勢。
此定律應用於導電流體也同樣（yàng）成立。如（rú）果假定磁場強度為B，管道直徑為D，感應（yīng）電勢（shì）為E，則可以證明管道的體積流（liú）量為
Qv=D/4×（E/B）
式中的B、D是表中設定的，E是通過變送器測量管道上的一對電*測出的，實際的熱力站熱水流量計正是根據這一原理工作的。可（kě）見熱力（lì）站熱水流量計是測體積流量的儀表，它與流體的溫度、壓力、密度、粘度和（hé）電導率等物理性（xìng）質無關（guān）。
2、熱力站熱水流量計的特點
熱力（lì）站熱水流量計有以下特點（diǎn）：
（1）傳（chuán）感元件不與測量介質接觸，可用於腐蝕性導電介質流量的測量；
（2）量程範圍寬，同一台熱力站熱水流量計的量（liàng）程比可達（dá）1:100；
（3）無壓力損失；
（4）檢測部分無可動部件：
（5）可以測定正（zhèng）、反向（xiàng）流體的（de）流量；
（6）響應速度快。
以上是熱力站（zhàn）熱水流量計的優點，但它也有一（yī）定局限性和（hé）不（bú）足之處。
（1）被（bèi）測介質必（bì）須是導電的：
（2）由於受測量管襯裏材料的限製，一般使用溫度範（fàn）圍為0~200℃，又因電*是嵌裝在導管上的，使熱力站熱水流量計的工作壓力也受到一定限製。
（3）熱力站熱水流量計結（jié）構複雜（zá），價格較高（gāo）。
3、熱力站熱水流量計（jì）的應用
我廠甲銨泵入口流量計FT-09101為德國FISCHER&POTER公（gōng）司產品，自89年10月投（tóu）產以來，已經更（gèng）換了兩（liǎng）塊，*初采用DX1221型，這種熱力站熱水（shuǐ）流量計（jì）外殼用不鏽（xiù）鋼，測量管內壁用聚四（sì）氟乙烯，轉換器（qì）封（fēng）閉在（zài）一個長方體金屬殼內，內部電路（lù）板上有一個四位數的數據盤，可作測量值的指示器。變送器（qì）與轉換器之間通過兩（liǎng）根電纜連結，變送（sòng）器安裝（zhuāng）在管道上，轉換器固定在旁邊的（de）框架上。這（zhè）種流量計無論零（líng）點還是量程都不能自行調整，隻能在指定廠家標定，使用很不方便。該流量計投用運行還未到一年，指示便出現了故障，經檢查發現變送器電路板發生（shēng）了腐（fǔ）蝕，有幾隻晶體三（sān）*管管（guǎn）腳已經鏽斷，這並沒（méi）有引起我們足夠的重視，隻是更換（huàn）了幾隻三（sān）*管便又重新裝上，這樣修複後該（gāi）表又運行（háng）了幾個月，然後又失去了指示。當我們再次（cì）檢查該表時，發現變送器的電路板及七（qī）芯電纜已全部腐蝕掉，於是該表報廢。這才（cái）引起了我們的警覺，原來因該表安裝的地方離高壓甲銨泵及高壓氨泵太近（jìn），停車時排放及平時泄漏的氨和甲銨附帶的氨氣常包繞在該表周圍，致使該（gāi）表一直工作在腐蝕性環境中，加上我（wǒ）們隻注意了該（gāi）表的（de）耐腐蝕特（tè）點，而忽略了該表外在的（de）脆弱性，*終導致了該表的損壞。
吸取教訓後，我們（men）在92年大修中又更換了一（yī）塊同型號的儀表，不過這次已對腐蝕問題特別重視，在安裝時，為防止腐蝕性氣體侵入電（diàn）子室，我們在接線盒蓋邊緣及電纜接頭處全部用矽橡膠密封，並（bìng）用水（shuǐ）電（diàn）兩用（yòng）膠帶加以封固（gù），以期達到防腐的目的。該表投用（yòng）後運行了一年多時（shí）間，便再次發生了同樣（yàng）故障，變送器電路板及（jí）電纜又被腐蝕，表又損壞。
再次事故的發生，不得不使我們對腐蝕問題進行仔細的（de）思考，為什麽變送器密封那麽（me）好還要腐蝕？而（ér）與變送器僅半米之遙的轉換器卻安然無恙？經過仔細的觀察，分析，答案終於找到，原來安裝變送器的管道因（yīn）流速高，一直在不（bú）停（tíng）地輕微（wēi）震動，密封膠很（hěn）容易鬆動而脫落，不停地震動又為氨氣（qì）的侵入增（zēng）加了助動力，而固定在框架上的轉換器，由於沒有震動，各（gè）密封口完好，因此沒有腐蝕。
找到了出現故障的原（yuán）因，自然也就找到（dào）了排（pái）除故障（zhàng）的措施。在94年的大修中，我們再次更換此表，這次使用的是江蘇久久儀表有限公司的熱力（lì）站熱水流量計，這種熱力站熱水流量計較前兩種要先進得多，它采用了微處理器（qì）技術，在轉換器上有一雙排液晶顯示器，在顯示器下邊有三個按（àn）鈕，通過它們可以對流量計的參數進（jìn）行組態設定，並可翻看流量計的有關參數設置。該表具有比（bǐ）較強的外部通信接口能力，能以模擬和數字方式與其它外設通信，並帶有很強的自診斷功能，參數的輸入及選擇以（yǐ）數據直接輸入及主副菜單選擇方式進行，可方便地進行零點調整和（hé）量程設定（dìng），操作十分方便。為了（le）保證這塊表能安全運行，我們（men）在吸取前兩次教訓的基礎上又采取了（le）另外一種防（fáng）腐措施（shī）-吹氣防腐法。這種方法的原理是設法使變送器接線盒內純淨氣體壓（yā）力增大，致使有（yǒu）害氣體不能侵入接線盒內，從（cóng）而達到防腐目的。具（jù）體方法是在熱力站熱水流量計變送器的電子室上打兩個小孔，一個進氣，一個排氣（qì），然（rán）後接上儀表空氣，讓空氣保持微小流量，則電子室內純淨氣的壓力升高，氣流隻能從孔隙由內向（xiàng）外流動，從而阻止了有害氣（qì）體的侵入，起到了防腐的作用（yòng）。該表投（tóu）入運行後，效（xiào）果一直很好，在時隔7年的2001年大修中我們曾打開電子（zǐ）室檢查，沒有發現腐（fǔ）蝕現（xiàn）象，可見吹氣防腐確實（shí）起到了作用。
為以防萬（wàn）一，我們還注重了平時（shí）的（de）維護，定（dìng）期更換轉換器及變（biàn）送器電纜上（shàng）的絕緣膠帶和（hé）密封膠，以（yǐ）防（fáng）老化引起密封破壞。為了（le）保護液晶顯示器，我們在顯示器加上（shàng）了一塊遮陽板，以防液晶顯示器長期被日光直射（shè）造成可讀能力下降。另有一台測水解廢液的（de）小口徑流量計FT-09701也曾發（fā）生過損壞，這（zhè）塊（kuài）表（biǎo）也是FISCH&POTER公司的產品，它是一體化裝置，轉換器與變送器固定在一起由（yóu）通信電纜遠傳至主控室，其故障（zhàng）現象為測量管襯裏鼓包，使渦電流的流線變彎曲，破壞了流體流速的（de）軸對稱性（xìng），給測量造成很大的（de）誤差，儀表（biǎo）失靈，引（yǐn）起鼓包（bāo）的具體原因到底是超溫超壓，還（hái）是產品質量問題至今仍不明確。93年大修時，我們又換上了一（yī）塊（kuài）同型號新表，結果又沒運行多長時間便出現了線路板腐（fǔ）蝕現象，95年、98年我（wǒ）們對（duì）此表進行了更新，損壞的主要原因（yīn）也（yě）都是線路板腐（fǔ）蝕，98年（nián）我們采用吹（chuī）儀表空氣的方法對此表進行了改進，直到現在（zài）此表（biǎo）未出現異常現象運行情況一直（zhí）良好。
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通過對於故障的（de）分析與研究，積*尋找方法，采用相應的手段解決了問題。為幫助同行在遇到同樣的問題時少走彎路，本文針對生產中防腐熱力站熱水流（liú）量計問題的解（jiě）決的案例給予說明。
熱力站熱水流量計的工作原理及特點
1、工作（zuò）原理
熱力（lì）站熱水流量計係統由（yóu）變送器（qì）和轉換器構成，兩者之間通過兩（liǎng）根帶雙層屏（píng）蔽的電纜連結，變送器（qì）安裝在管（guǎn）道係（xì）統上，而轉換（huàn）器則可（kě）安裝在現場或中央室。儀表的（de）測量原理是根據法拉*電磁感應定律：當（dāng）一導體在磁場中作切割磁力線運動時，在導體的兩端將產生感應電（diàn）動勢。
此定律應用於導電流體也同樣（yàng）成立。如（rú）果假定磁場強度為B，管道直徑為D，感應（yīng）電勢（shì）為E，則可以證明管道的體積流（liú）量為
Qv=D/4×（E/B）
式中的B、D是表中設定的，E是通過變送器測量管道上的一對電*測出的，實際的熱力站熱水流量計正是根據這一原理工作的。可（kě）見熱力（lì）站熱水流量計是測體積流量的儀表，它與流體的溫度、壓力、密度、粘度和（hé）電導率等物理性（xìng）質無關（guān）。
2、熱力站熱水流量計的特點
熱力（lì）站熱水流量計有以下特點（diǎn）：
（1）傳（chuán）感元件不與測量介質接觸，可用於腐蝕性導電介質流量的測量；
（2）量程範圍寬，同一台熱力站熱水流量計的量（liàng）程比可達（dá）1:100；
（3）無壓力損失；
（4）檢測部分無可動部件：
（5）可以測定正（zhèng）、反向（xiàng）流體的（de）流量；
（6）響應速度快。
以上是熱力站（zhàn）熱水流量計的優點，但它也有一（yī）定局限性和（hé）不（bú）足之處。
（1）被（bèi）測介質必（bì）須是導電的：
（2）由於受測量管襯裏材料的限製，一般使用溫度範（fàn）圍為0~200℃，又因電*是嵌裝在導管上的，使熱力站熱水流量計的工作壓力也受到一定限製。
（3）熱力站熱水流量計結（jié）構複雜（zá），價格較高（gāo）。
3、熱力站熱水流量計（jì）的應用
我廠甲銨泵入口流量計FT-09101為德國FISCHER&POTER公（gōng）司產品，自89年10月投（tóu）產以來，已經更（gèng）換了兩（liǎng）塊，*初采用DX1221型，這種熱力站熱水（shuǐ）流量計（jì）外殼用不鏽（xiù）鋼，測量管內壁用聚四（sì）氟乙烯，轉換器（qì）封（fēng）閉在（zài）一個長方體金屬殼內，內部電路（lù）板上有一個四位數的數據盤，可作測量值的指示器。變送器（qì）與轉換器之間通過兩（liǎng）根電纜連結，變送（sòng）器安裝（zhuāng）在管道上，轉換器固定在旁邊的（de）框架上。這（zhè）種流量計無論零（líng）點還是量程都不能自行調整，隻能在指定廠家標定，使用很不方便。該流量計投用運行還未到一年，指示便出現了故障，經檢查發現變送器電路板發生（shēng）了腐（fǔ）蝕，有幾隻晶體三（sān）*管管（guǎn）腳已經鏽斷，這並沒（méi）有引起我們足夠的重視，隻是更換（huàn）了幾隻三（sān）*管便又重新裝上，這樣修複後該（gāi）表又運行（háng）了幾個月，然後又失去了指示。當我們再次（cì）檢查該表時，發現變送器的電路板及七（qī）芯電纜已全部腐蝕掉，於是該表報廢。這才（cái）引起了我們的警覺，原來因該表安裝的地方離高壓甲銨泵及高壓氨泵太近（jìn），停車時排放及平時泄漏的氨和甲銨附帶的氨氣常包繞在該表周圍，致使該（gāi）表一直工作在腐蝕性環境中，加上我（wǒ）們隻注意了該（gāi）表的（de）耐腐蝕特（tè）點，而忽略了該表外在的（de）脆弱性，*終導致了該表的損壞。
吸取教訓後，我們（men）在92年大修中又更換了一（yī）塊同型號的儀表，不過這次已對腐蝕問題特別重視，在安裝時，為防止腐蝕性氣體侵入電（diàn）子室，我們在接線盒蓋邊緣及電纜接頭處全部用矽橡膠密封，並（bìng）用水（shuǐ）電（diàn）兩用（yòng）膠帶加以封固（gù），以期達到防腐的目的。該表投用（yòng）後運行了一年多時（shí）間，便再次發生了同樣（yàng）故障，變送器電路板及（jí）電纜又被腐蝕，表又損壞。
再次事故的發生，不得不使我們對腐蝕問題進行仔細的（de）思考，為什麽變送器密封那麽（me）好還要腐蝕？而（ér）與變送器僅半米之遙的轉換器卻安然無恙？經過仔細的觀察，分析，答案終於找到，原來安裝變送器的管道因（yīn）流速高，一直在不（bú）停（tíng）地輕微（wēi）震動，密封膠很（hěn）容易鬆動而脫落，不停地震動又為氨氣（qì）的侵入增（zēng）加了助動力，而固定在框架上的轉換器，由於沒有震動，各（gè）密封口完好，因此沒有腐蝕。
找到了出現故障的原（yuán）因，自然也就找到（dào）了排（pái）除故障（zhàng）的措施。在94年的大修中，我們再次更換此表，這次使用的是江蘇久久儀表有限公司的熱力（lì）站熱水流量計，這種熱力站熱水流量計較前兩種要先進得多，它采用了微處理器（qì）技術，在轉換器上有一雙排液晶顯示器，在顯示器下邊有三個按（àn）鈕，通過它們可以對流量計的參數進（jìn）行組態設定，並可翻看流量計的有關參數設置。該表具有比（bǐ）較強的外部通信接口能力，能以模擬和數字方式與其它外設通信，並帶有很強的自診斷功能，參數的輸入及選擇以（yǐ）數據直接輸入及主副菜單選擇方式進行，可方便地進行零點調整和（hé）量程設定（dìng），操作十分方便。為了（le）保證這塊表能安全運行，我們（men）在吸取前兩次教訓的基礎上又采取了（le）另外一種防（fáng）腐措施（shī）-吹氣防腐法。這種方法的原理是設法使變送器接線盒內純淨氣體壓（yā）力增大，致使有（yǒu）害氣體不能侵入接線盒內，從（cóng）而達到防腐目的。具（jù）體方法是在熱力站熱水流量計變送器的電子室上打兩個小孔，一個進氣，一個排氣（qì），然（rán）後接上儀表空氣，讓空氣保持微小流量，則電子室內純淨氣的壓力升高，氣流隻能從孔隙由內向（xiàng）外流動，從而阻止了有害氣（qì）體的侵入，起到了防腐的作用（yòng）。該表投（tóu）入運行後，效（xiào）果一直很好，在時隔7年的2001年大修中我們曾打開電子（zǐ）室檢查，沒有發現腐（fǔ）蝕現（xiàn）象，可見吹氣防腐確實（shí）起到了作用。
為以防萬（wàn）一，我們還注重了平時（shí）的（de）維護，定（dìng）期更換轉換器及變（biàn）送器電纜上（shàng）的絕緣膠帶和（hé）密封膠，以（yǐ）防（fáng）老化引起密封破壞。為了（le）保護液晶顯示器，我們在顯示器加上（shàng）了一塊遮陽板，以防液晶顯示器長期被日光直射（shè）造成可讀能力下降。另有一台測水解廢液的（de）小口徑流量計FT-09701也曾發（fā）生過損壞，這（zhè）塊（kuài）表（biǎo）也是FISCH&POTER公司的產品，它是一體化裝置，轉換器與變送器固定在一起由（yóu）通信電纜遠傳至主控室，其故障（zhàng）現象為測量管襯裏鼓包，使渦電流的流線變彎曲，破壞了流體流速的（de）軸對稱性（xìng），給測量造成很大的（de）誤差，儀表（biǎo）失靈，引（yǐn）起鼓包（bāo）的具體原因到底是超溫超壓，還（hái）是產品質量問題至今仍不明確。93年大修時，我們又換上了一（yī）塊（kuài）同型號新表，結果又沒運行多長時間便出現了線路板腐（fǔ）蝕現象，95年、98年我（wǒ）們對（duì）此表進行了更新，損壞的主要原因（yīn）也（yě）都是線路板腐（fǔ）蝕，98年（nián）我們采用吹（chuī）儀表空氣的方法對此表進行了改進，直到現在（zài）此表（biǎo）未出現異常現象運行情況一直（zhí）良好。