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管道熱水流量計的原理特點與在聚乙烯醇測量中的應用
點擊次數：2155 發布時間：2021-09-01 09:56:24
聚乙烯醇（PVA）是一種重（chóng）要（yào）化學助劑，其主要用於紡織行業經紗漿料、織物整理（lǐ）劑（jì）、維尼（ní）綸纖（xiān）維原料；建築裝潢行業107膠、內外（wài）牆塗料、粘合（hé）劑；化工行業用作聚合乳化劑、分散劑及聚乙烯醇縮甲醛、縮（suō）乙（yǐ）醛、縮丁醛樹脂；造紙行業用作紙品粘合劑（jì）；農業方麵用（yòng）於土壤（rǎng）改良劑、農藥粘（zhān）附增效劑（jì）和聚乙（yǐ）烯醇薄膜；還可用於日（rì）用化妝品及高（gāo）頻（pín）淬火劑等（děng）方麵。隨著工控自動（dòng）化水平的不斷提高，在聚乙烯醇（PVA）的實際生產過程中，參（cān）與（yǔ）生產過程（chéng）的各種（zhǒng）物料必（bì）須按（àn）一定的量或比例（lì）投入，企業為（wéi）了降低成本並節能降耗，對（duì）相應管道熱水流量（liàng）計測量精度的要求也越來越高。
流量計有很多種類型，從傳統的孔板流量計、渦輪流量計（jì）直到（dào）管道熱水流量計、超聲波流量計等在石化行業中（zhōng）的應（yīng）用有著廣泛的應用（yòng）。在此，筆者將介紹管道熱水流量計在內蒙古雙欣環保材料股份有限公司在PVA生產裝置（zhì）中的實際應用（yòng），並（bìng）總結應用中流量計（jì）的幾類故障和解（jiě）決方法。希望對於從業朋友們有所幫（bāng）助。
一、 工作原理
管道熱水流（liú）量計是利用法拉*電磁感應定律設計的流量測量儀表，用於測量導電液體的體積流量。根據法拉*電磁感應定律，當導體切割磁力線運動時，導體內將產生感應電動勢Ex（圖1），方向根據右手定則確定，感（gǎn）應電動勢Ex的（de）大小與磁場的磁感應強度B、傳感器管道的內徑D和流過導電液體的流速V成正比，B、D、V三者相互垂（chuí）直，即Ex=BDV。
管道熱（rè）水流量計由轉換器（qì）和傳感器兩部分組成，兩者用連接線連接。橫河管道熱水流量計的電*附（fù）在流量計管的（de）外部，由這些電*通過（guò）氧化鋁陶瓷管壁的電容來獲取液體流動產生的電動勢。管道熱水流量計的測量管由氧化鋁陶瓷管的（de）電容式電*，一個包括線圈鐵心、接地環和密封外殼的電磁回（huí）路組成。為了避免浮地電容的影響，將密（mì）封的外（wài）殼設計為環繞電（diàn）容式電*，從而產生密封驅動的電容式電*。
二、產品 特點
管道熱水流量計的特點如下：管道熱水流量計的測量導管是一段光滑的直管，內部無可動部件和阻流部件，因此無壓力損失，無（wú）機械慣性，反應十分靈敏，測量精度較高；測量範圍寬，量程比寬（kuān）；可以測量（liàng）含（hán）有固體顆粒的（de）導電液體體積流量，也可以進行正、反向雙向測量；測量過程中不受被測介質的溫度、壓力、密度、粘度和流動狀態的影響，無測（cè）量滯後（hòu）；采用24V（DC）單獨供電，管道熱水流量計（jì）采用（yòng）高頻勵磁技術，在測量低導電率（lǜ）流體流量時對流量噪聲具有抗幹（gàn）擾性，具有快速響應和消除輸出噪聲的功（gōng）能，其氧化鋁陶瓷襯裏適應各種腐蝕（shí）性導電液體流量（liàng）的（de）測量；目前隻有管道（dào）熱（rè）水流量計可以測量低至0.01μS/cm的超低電導率液體，還可以測量高濃度漿體的流量和容易附著或堵塞的導電液體的流量，而（ér）不必擔心結垢（gòu）、腐蝕或堵（dǔ）塞問題，降低了維護成本。需要（yào）注意的是，在使用中被測液體溫度（dù）要求低（dī）於120℃，流速要高於0.3m/s，壓力（lì）不能超過（guò）1.6MPa，而且要求不能（néng）含有較（jiào）多的鐵磁性物質和氣泡。
三、 安裝（zhuāng）要求
管道熱水流（liú）量計的安裝質量對其測量結果（guǒ）的影響較大（dà），因此在安裝時需要（yào）注意幾個問題。*先（xiān），管道熱水流量計直管段的選擇在配管（guǎn）時一（yī）定要按照要求進行選擇，一般選擇流量計通徑與工藝管道通徑相同，即（jí）可滿足工程需要，而且安裝（zhuāng）方（fāng）便、壓力損失小，流（liú）量計直管段（duàn）上遊側的長度（dù）不少於5倍（bèi）工藝管道直徑，下遊側的長度不少於3倍工藝管道直徑（圖2）。但在流速太（tài）慢而又要求精度較高或需要變徑的應用場合，可選擇通徑小於工藝管道通徑的流量（liàng）計（jì），以提高測量（liàng）精度，此時流量計上（shàng）、下遊必須加裝異徑管，且進口異徑（jìng）管（guǎn）上遊側應有長於10倍工藝管道直徑的直管段，下遊側應有長於5倍工藝（yì）管道直徑的直（zhí）管段（圖3）。
安裝時必須保證流量計的管徑與工藝管道同心，被測液體的流向與管道熱水流量計上的箭頭（tóu）標記方向一致；選擇振動小的場所，避免附近有大電機，以免引起電磁場（chǎng）幹擾；選擇能夠滿足必要的維修空間的場所，盡量避免周圍環境有高濃度（dù）腐蝕性氣體（tǐ），還要避免陽光（guāng）直射；電容式管道熱水流量計既可以水平安裝也可以垂直安裝，但必（bì）須（xū）保（bǎo）證管道（dào）熱水流量計的測量（liàng）管中始終充（chōng）滿液體，對含有固體顆粒以及汙濁的液體建議垂直安（ān）裝（流向自下而上），以減少對電*的磨蝕和沾汙；管道中應保證液體不產生氣泡，以免影響（xiǎng）測量精度；管道熱水流量計必（bì）須接地。
四（sì）、 管道熱水流量計在PVA生產中（zhōng）的應用
4.1 合成工段
在合成工段，分離塔一段循環液和（hé）送（sòng）精餾工段過濾液的測量中使（shǐ）用（yòng）了管道熱水流量計。分離（lí）塔一段的被測液（yè）體中主要含有大量的醋酸（suān）、少量的VAC和部分碳粉，被測液（yè）體既髒又具有腐蝕性，並伴（bàn）有強烈（liè）的酸味和刺激性氣味，使用該管道（dào）熱水（shuǐ）流量計（jì）測量維護（hù）量很（hěn）少而且測量精（jīng）度也比較高。
4.2 精餾工段
在精餾（liú）過濾室，過濾液加料計量采用了管道熱水流量計測量。過濾液的主要（yào）成分是醋酸和碳粉，物料具（jù）有腐蝕性（xìng），刺激性氣味濃。之前采用金屬管轉（zhuǎn）子流量計進行測量時（shí），管道容易堵塞，經常要拆洗（xǐ），維護量大。自從改換管道熱水流量（liàng）計後，維護量（liàng）小且測量精度也比（bǐ）較高。
4.3 聚合（hé）與醇解工段
在聚合工段，由聚合二（èr）釜樹脂送出的液體由管道熱水流量計測量，聚合一釜加AIBN甲醇溶液的計量也（yě）使用（yòng）該流量計。在醇解（jiě）工段，醇解機靜態混合（hé）器樹脂加料計量（liàng）也使用了該流量計（jì）。
樹脂的成分是聚醋酸乙（yǐ）烯甲醇，是無色粘稠狀液（yè）體。偶氮二異丁腈（AIBN）甲醇溶液容易結晶，而且對人體有毒（dú）。使用該流量計後，管道再無堵塞發生，而且（qiě）維（wéi）護量少，測量精度也較高。
五、 故障與解決（jué）方法
5.1 流量信號無顯示
合成工藝操作人員反映，分離塔一段送精餾工段過濾液流量表FT-126流量值無顯示，儀（yí）表人員判斷出現此種情況的主要原因可能是管道（dào）熱（rè）水流量計斷電或管壁上沾有汙垢或測量導管襯裏損壞（huài）。仔細檢查發現，流量計管道堵塞，無法送出過（guò）濾液，疏通管道後測量示（shì）值顯示正常（cháng）。
合成工藝操作人員反映，分（fèn）離塔一段循環液流量表FT-141無（wú）顯示，現場一次表黑屏。實地檢查發（fā）現，保（bǎo）險絲熔（róng）斷，用備用保險絲替換後，儀表指示正（zhèng）常。
5.2 流量信號波動（dòng）大
聚（jù）合工藝操作人員反映，聚合二釜樹脂送（sòng）出流量表FT-324流（liú）量值上、下波動大。在現場仔細檢查發現，管道熱水流量計本（běn）身無（wú）故障，管道熱水流量計（jì）外殼接地線脫落，重（chóng）新連接後流量計指示正常。
5.3 現場實（shí）際值與DCS顯示值不對應
聚合工藝操作人員反映，聚合一（yī）釜加AIBN甲醇溶液現場流量表FT-311顯示（shì）與（yǔ）中控DCS顯示不（bú）對應。在工藝人員（yuán）的配合下，將流量表的前、後截止閥關（guān）死（sǐ），並打開旁路截止閥，保（bǎo）證工藝正常運行。在保證管道熱水流量計所測管道充滿（mǎn）液體並靜止的（de）情（qíng）況下，儀表（biǎo）人員重新調校該表的零點後（hòu），關閉旁路截止閥並打（dǎ）開流量計前、後截止閥，發現現場實際值與（yǔ）DCS顯示值還是不對應。經過仔細檢查發現，管道熱水流量計的量程設置與DCS上的量程不對應，重新設定後，現（xiàn）場實際（jì）值與DCS顯示值（zhí）一致（zhì）。
5.4 零點不穩定
大檢（jiǎn）修停車（chē）後（hòu），儀表人員在檢查合成工（gōng）段FT-126時發（fā）現管道熱水流量計的零（líng）點變動。檢查（chá）儀表外觀和內部參數，沒有發現異（yì）常，拆（chāi）下管道熱水（shuǐ）流量計後，發現流量計內壁附著醋酸晶體，除去電*上的醋酸晶體後重新安裝（zhuāng），零點恢複正（zhèng）常。
六、結束（shù）語
ADMAGCA電容式管道熱水流量計（jì）作為流量（liàng）測量儀表的一種（zhǒng），要使其在實際（jì）生產中發揮（huī）恰當（dāng）作用，必須在（zài）安裝和使（shǐ）用時嚴格按標準進行，才能（néng）滿足工藝要求（qiú）。筆（bǐ）者結合實際經驗，介紹了其安裝注意事項，並總結了該流量計在PVA生產中的故障現象和解決辦法，希望能給同（tóng）行以借鑒。
熱水流（liú）量計的安裝要（yào）求與注意事項 熱水（shuǐ）流量計的工作原理（lǐ）介紹 熱水流（liú）量計在供水行業中的安裝配置及（jí）使用狀況分析 磁場（chǎng）及介質電導率對熱水流量計（jì）測量的影響分析 熱水流量計清洗管道的連接及傳感器（qì）在地下管道中的安裝 管道熱水流量計（jì）的原理特點與在聚乙烯醇測量中的應（yīng）用 對於供暖管道熱（rè）水流量計等自動化儀表的設（shè）計與應用 使用供暖熱水流量計計量鋼（gāng）廠工（gōng）業（yè）水的應用分析 對於供水計量鍋爐熱水流量計的安裝與管理（lǐ）問題研（yán）究 汙水處理監管升級新型熱水流量計市（shì）場需求引（yǐn）爆（bào） 供（gòng）熱水流量計流量測量應用成熟，適用於新技（jì）術創新 淺析空調冷水熱水（shuǐ）流量計製造技術應用發展及頸瓶 集熱水流量（liàng）計輸出信號出現波動的三個*常見原因 衛生熱水流量計漂移產生的原因及有效去除方法 在熱水處理中暖氣（qì）熱水流量（liàng）計的特點比較及選型 影響（xiǎng）分體式熱水流量計測量精度因素及提高準確性的對策 酒店熱水專用流量計的特點與安裝要求 供暖熱水流量計廠家為您詳述產品優點及不足之處（chù） 生產廠（chǎng）家對於暖氣熱水流（liú）量計安裝要求的技術指（zhǐ）導說明 探究影響熱水流量計電磁損耗的具體原（yuán）因 鍋爐熱（rè）水流量（liàng）計在西鋼煉鋼工程中的應用實例說明 熱力站熱水流量（liàng）計在強腐（fǔ）蝕環境下（xià）的問題及解決方案（àn） 空調熱水流量計在調試期與運行（háng）期故障有哪些典型的故障 五點要求說明空調冷熱水流（liú）量計的傳感器該正確安裝方法 冷熱水流量計的外部電磁幹擾及如（rú）何進（jìn）行（háng）的電磁（cí）兼容性分析 供暖熱水流量計在水油混合物誤差分析 常壓熱水鍋（guō）爐熱水流量計的硬件與程序設計 采暖熱水流量計為複雜的慢流量測量提供了解決方案 攪拌器葉片對冷熱水流量計（jì）流量測量精度的影（yǐng）響 供熱熱水流量計生產廠家為您分析流量計產生誤差的原（yuán）因
流量計有很多種類型，從傳統的孔板流量計、渦輪流量計（jì）直到（dào）管道熱水流量計、超聲波流量計等在石化行業中（zhōng）的應（yīng）用有著廣泛的應用（yòng）。在此，筆者將介紹管道熱水流量計在內蒙古雙欣環保材料股份有限公司在PVA生產裝置（zhì）中的實際應用（yòng），並（bìng）總結應用中流量計（jì）的幾類故障和解（jiě）決方法。希望對於從業朋友們有所幫（bāng）助。
一、 工作原理
管道熱水流（liú）量計是利用法拉*電磁感應定律設計的流量測量儀表，用於測量導電液體的體積流量。根據法拉*電磁感應定律，當導體切割磁力線運動時，導體內將產生感應電動勢Ex（圖1），方向根據右手定則確定，感（gǎn）應電動勢Ex的（de）大小與磁場的磁感應強度B、傳感器管道的內徑D和流過導電液體的流速V成正比，B、D、V三者相互垂（chuí）直，即Ex=BDV。
管道熱（rè）水流量計由轉換器（qì）和傳感器兩部分組成，兩者用連接線連接。橫河管道熱水流量計的電*附（fù）在流量計管的（de）外部，由這些電*通過（guò）氧化鋁陶瓷管壁的電容來獲取液體流動產生的電動勢。管道熱水流量計的測量管由氧化鋁陶瓷管的（de）電容式電*，一個包括線圈鐵心、接地環和密封外殼的電磁回（huí）路組成。為了避免浮地電容的影響，將密（mì）封的外（wài）殼設計為環繞電（diàn）容式電*，從而產生密封驅動的電容式電*。
二、產品 特點
管道熱水流量計的特點如下：管道熱水流量計的測量導管是一段光滑的直管，內部無可動部件和阻流部件，因此無壓力損失，無（wú）機械慣性，反應十分靈敏，測量精度較高；測量範圍寬，量程比寬（kuān）；可以測量（liàng）含（hán）有固體顆粒的（de）導電液體體積流量，也可以進行正、反向雙向測量；測量過程中不受被測介質的溫度、壓力、密度、粘度和流動狀態的影響，無測（cè）量滯後（hòu）；采用24V（DC）單獨供電，管道熱水流量計（jì）采用（yòng）高頻勵磁技術，在測量低導電率（lǜ）流體流量時對流量噪聲具有抗幹（gàn）擾性，具有快速響應和消除輸出噪聲的功（gōng）能，其氧化鋁陶瓷襯裏適應各種腐蝕（shí）性導電液體流量（liàng）的（de）測量；目前隻有管道（dào）熱（rè）水流量計可以測量低至0.01μS/cm的超低電導率液體，還可以測量高濃度漿體的流量和容易附著或堵塞的導電液體的流量，而（ér）不必擔心結垢（gòu）、腐蝕或堵（dǔ）塞問題，降低了維護成本。需要（yào）注意的是，在使用中被測液體溫度（dù）要求低（dī）於120℃，流速要高於0.3m/s，壓力（lì）不能超過（guò）1.6MPa，而且要求不能（néng）含有較（jiào）多的鐵磁性物質和氣泡。
三、 安裝（zhuāng）要求
管道熱水流（liú）量計的安裝質量對其測量結果（guǒ）的影響較大（dà），因此在安裝時需要（yào）注意幾個問題。*先（xiān），管道熱水流量計直管段的選擇在配管（guǎn）時一（yī）定要按照要求進行選擇，一般選擇流量計通徑與工藝管道通徑相同，即（jí）可滿足工程需要，而且安裝（zhuāng）方（fāng）便、壓力損失小，流（liú）量計直管段（duàn）上遊側的長度（dù）不少於5倍（bèi）工藝管道直徑，下遊側的長度不少於3倍工藝管道直徑（圖2）。但在流速太（tài）慢而又要求精度較高或需要變徑的應用場合，可選擇通徑小於工藝管道通徑的流量（liàng）計（jì），以提高測量（liàng）精度，此時流量計上（shàng）、下遊必須加裝異徑管，且進口異徑（jìng）管（guǎn）上遊側應有長於10倍工藝管道直徑的直管段，下遊側應有長於5倍工藝（yì）管道直徑的直（zhí）管段（圖3）。
安裝時必須保證流量計的管徑與工藝管道同心，被測液體的流向與管道熱水流量計上的箭頭（tóu）標記方向一致；選擇振動小的場所，避免附近有大電機，以免引起電磁場（chǎng）幹擾；選擇能夠滿足必要的維修空間的場所，盡量避免周圍環境有高濃度（dù）腐蝕性氣體（tǐ），還要避免陽光（guāng）直射；電容式管道熱水流量計既可以水平安裝也可以垂直安裝，但必（bì）須（xū）保（bǎo）證管道（dào）熱水流量計的測量（liàng）管中始終充（chōng）滿液體，對含有固體顆粒以及汙濁的液體建議垂直安（ān）裝（流向自下而上），以減少對電*的磨蝕和沾汙；管道中應保證液體不產生氣泡，以免影響（xiǎng）測量精度；管道熱水流量計必（bì）須接地。
四（sì）、 管道熱水流量計在PVA生產中（zhōng）的應用
4.1 合成工段
在合成工段，分離塔一段循環液和（hé）送（sòng）精餾工段過濾液的測量中使（shǐ）用（yòng）了管道熱水流量計。分離（lí）塔一段的被測液（yè）體中主要含有大量的醋酸（suān）、少量的VAC和部分碳粉，被測液（yè）體既髒又具有腐蝕性，並伴（bàn）有強烈（liè）的酸味和刺激性氣味，使用該管道（dào）熱水（shuǐ）流量計（jì）測量維護（hù）量很（hěn）少而且測量精（jīng）度也比較高。
4.2 精餾工段
在精餾（liú）過濾室，過濾液加料計量采用了管道熱水流量計測量。過濾液的主要（yào）成分是醋酸和碳粉，物料具（jù）有腐蝕性（xìng），刺激性氣味濃。之前采用金屬管轉（zhuǎn）子流量計進行測量時（shí），管道容易堵塞，經常要拆洗（xǐ），維護量大。自從改換管道熱水流量（liàng）計後，維護量（liàng）小且測量精度也比（bǐ）較高。
4.3 聚合（hé）與醇解工段
在聚合工段，由聚合二（èr）釜樹脂送出的液體由管道熱水流量計測量，聚合一釜加AIBN甲醇溶液的計量也（yě）使用（yòng）該流量計。在醇解（jiě）工段，醇解機靜態混合（hé）器樹脂加料計量（liàng）也使用了該流量計（jì）。
樹脂的成分是聚醋酸乙（yǐ）烯甲醇，是無色粘稠狀液（yè）體。偶氮二異丁腈（AIBN）甲醇溶液容易結晶，而且對人體有毒（dú）。使用該流量計後，管道再無堵塞發生，而且（qiě）維（wéi）護量少，測量精度也較高。
五、 故障與解決（jué）方法
5.1 流量信號無顯示
合成工藝操作人員反映，分離塔一段送精餾工段過濾液流量表FT-126流量值無顯示，儀（yí）表人員判斷出現此種情況的主要原因可能是管道（dào）熱（rè）水流量計斷電或管壁上沾有汙垢或測量導管襯裏損壞（huài）。仔細檢查發現，流量計管道堵塞，無法送出過（guò）濾液，疏通管道後測量示（shì）值顯示正常（cháng）。
合成工藝操作人員反映，分（fèn）離塔一段循環液流量表FT-141無（wú）顯示，現場一次表黑屏。實地檢查發（fā）現，保（bǎo）險絲熔（róng）斷，用備用保險絲替換後，儀表指示正（zhèng）常。
5.2 流量信號波動（dòng）大
聚（jù）合工藝操作人員反映，聚合二釜樹脂送（sòng）出流量表FT-324流（liú）量值上、下波動大。在現場仔細檢查發現，管道熱水流量計本（běn）身無（wú）故障，管道熱水流量計（jì）外殼接地線脫落，重（chóng）新連接後流量計指示正常。
5.3 現場實（shí）際值與DCS顯示值不對應
聚合工藝操作人員反映，聚合一（yī）釜加AIBN甲醇溶液現場流量表FT-311顯示（shì）與（yǔ）中控DCS顯示不（bú）對應。在工藝人員（yuán）的配合下，將流量表的前、後截止閥關（guān）死（sǐ），並打開旁路截止閥，保（bǎo）證工藝正常運行。在保證管道熱水流量計所測管道充滿（mǎn）液體並靜止的（de）情（qíng）況下，儀表（biǎo）人員重新調校該表的零點後（hòu），關閉旁路截止閥並打（dǎ）開流量計前、後截止閥，發現現場實際值與（yǔ）DCS顯示值還是不對應。經過仔細檢查發現，管道熱水流量計的量程設置與DCS上的量程不對應，重新設定後，現（xiàn）場實際（jì）值與DCS顯示值（zhí）一致（zhì）。
5.4 零點不穩定
大檢（jiǎn）修停車（chē）後（hòu），儀表人員在檢查合成工（gōng）段FT-126時發（fā）現管道熱水流量計的零（líng）點變動。檢查（chá）儀表外觀和內部參數，沒有發現異（yì）常，拆（chāi）下管道熱水（shuǐ）流量計後，發現流量計內壁附著醋酸晶體，除去電*上的醋酸晶體後重新安裝（zhuāng），零點恢複正（zhèng）常。
六、結束（shù）語
ADMAGCA電容式管道熱水流量計（jì）作為流量（liàng）測量儀表的一種（zhǒng），要使其在實際（jì）生產中發揮（huī）恰當（dāng）作用，必須在（zài）安裝和使（shǐ）用時嚴格按標準進行，才能（néng）滿足工藝要求（qiú）。筆（bǐ）者結合實際經驗，介紹了其安裝注意事項，並總結了該流量計在PVA生產中的故障現象和解決辦法，希望能給同（tóng）行以借鑒。
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