dn50電磁流量計在大口徑管（guǎn）道測量中的特點及工程設計說明

點擊次數：2734 發布時間：2021-09-09 15:37:45

dn50電（diàn）磁流量計在各類導電（diàn）介質的管道測（cè）量（liàng）中市場占有率逐年（nián）上升（shēng），目（mù）前已經是流量計裝（zhuāng）機數量*多，應用*為廣泛的（de）流量計品類之（zhī）一，在許多行業的各類測量現場發揮了重要的作用。dn50電（diàn）磁（cí）流量計我們*常見的結構形式就是管道一體式，管道（dào）分體式。由於現場測量條件的特殊性（xìng）各不（bú）相同，大口徑的管道測量，如果采用管道式測量，尤其是直徑超（chāo）過1米的大型管道，其在儀表購買與安裝上的費用將是很大的一筆開支（zhī），針（zhēn）對於這種情況，也（yě）得益於控製測量精度的數字技術的提高，目前在dn50電磁流量計（jì）家族一種插入（rù）式安裝（zhuāng）的dn50電磁流量計（jì）嶄露頭（tóu）角，這種dn50dn50電磁（cí）流量計的特點（diǎn）表現在：結（jié）構簡單、重（chóng）量輕巧、安裝方便（biàn）、維護簡易、價格相對於管道式產品便宜很多，因此很家工程設計（jì）者（zhě）和用戶的歡迎。
*近幾年來，隨著石化總廠對（duì）裝置及公（gōng）用工程計量要求的提（tí）高，在（zài）對（duì）現有裝置（zhì）的技術改造、新裝置和基建項目的設計中，特別是大（dà）型輸（shū）送管（guǎn）道環節，對於裝置內外的新鮮水、循環水、汙水等采用了一（yī）批（pī）dn50dn50電磁流（liú）量計（jì），使用效果很好，解決了這些介質在（zài）裝置內和公用係統中的流量檢測和計量問題，同時也在成本這（zhè）塊為單位節約了大量的資（zī）金（jīn）。
1、大管道導電液體的流量測量方法
從當前的技術講,測量大管道導（dǎo）電液體（tǐ）流量的檢測方法較多,現（xiàn）將常用的幾種方法說明（míng）如下。
1.1　封閉管道(滿（mǎn）管（guǎn）)流（liú）量測量
1)dn50電磁流量計,本文有詳述。
2)孔（kǒng）板流量計(包括同心銳孔板、1/4圓孔板等),為標（biāo）準的流量測量元件（jiàn）,結構簡單、精度高（gāo）、重複性（xìng）好、無需現場標定、使用壽命長,但要求直管段長、有壓損、流速要（yào）求高,不適合在大口徑管道中使（shǐ）用。
3)文丘裏管、皮托管或阿牛巴等,可以在大管道測量中使用,但由於被測介質流速低,故測量精（jīng）度較低（dī）。
4)超聲波流量（liàng）計是一種新型的非接觸式流量測量儀表,現正（zhèng）在逐步推廣使用,但不適合於在埋地管道中安裝。
5)渦街流量（liàng）計（jì）也是一種可選的流量測（cè）量儀表,從國內使用來看,使用效果差異較大,且要求有嚴格的直管段及一定的（de）*低流速,一般在埋地的（de）大管道安裝也不合適（shì）。
6)渦輪流量計,國（guó）內很少采用,也受流速限製。1.2　明渠或封（fēng）閉(不滿管)流量測量
1)明渠式:測量明渠液（yè）位(用靜壓式、超（chāo）聲波式、浮標式、反吹式等),在明渠截麵積已（yǐ）知的情況下,可計算出流量。
2)超聲波式:測量明渠或不滿管中的流體液麵及流速,根據液體流過的截麵積計算其流量。
2、石化企（qǐ）業中大口徑（jìng）導電液體流量測量中的問題
2.1　在石油化工（gōng）廠中,裝置及公用工程中的大口徑流（liú）體基本上是新鮮水、除鹽水、循環水、汙水及海水等導電液體,它們自身及管道安裝的特點是:
1)管徑大,有些工廠的（de）循環水管道管徑可大到1.8～ 2.0m,為（wéi）了減少占（zhàn）地麵（miàn）積及減輕管橋荷重及防凍等原因,一般均（jun1）采用埋地敷設。
2)由於輸送流量大,為了減少長期操作費用,一般設計流速（sù）偏低,且流量及（jí）流速時常有變化。
3)循（xún）環水及汙水有不同（tóng）程度的懸浮物或沉淤物、水質條件差。
4)現場儀表安裝在裝置邊界（jiè）以外,儀表配管及信號線敷設比較困難。
5)計（jì）量（liàng）精度滿足企業內部做物料平衡及經濟核（hé）算即可。
2.2　洛陽石（shí）化總廠在上述場所使用的流量計多為管裝（zhuāng）法蘭式dn50電磁流量計和法蘭取壓（yā）同心（xīn）圓銳孔板,銳孔板測量中主要存在（zài）以下問題。
1)由於管道為地下敷設,儀表安裝處設一地下井,待儀表安裝時因地下井漏水,將管線全部浸沒,井內存許多（duō）雜物,使儀表安裝無法進行;安裝後儀表長期浸（jìn）沒在水中也（yě）無法檢修。
2)考慮到冬天防凍,安裝（zhuāng）變送（sòng）器的儀表箱及測量引線要求進（jìn）行保溫伴（bàn）熱,由於這些儀表基本都在裝置或工廠的邊界線上,距離伴熱蒸汽(或熱水)及回水點很遠,故使伴熱造成很大困難。
3)用水量隨工藝裝置操作（zuò）條件而常有變化,其流量和流速變化較大,有時在很（hěn）低流速下工（gōng）作,其測量精度不高,測量誤差較大。
從（cóng）原理、結構及（jí）安裝（zhuāng）上,渦街流量計是（shì）一種較好的測量方法（fǎ）,但在循環水（shuǐ）、汙水大管道測量中也存在一些問題:
1)渦街流量計的測量精度與流速關係較大(即流體應在一定的（de）雷諾（nuò）數之上),不適於這種大管道、流（liú）速低的流體測量;
2)不宜安裝在被（bèi）水浸沒的場所（suǒ）;
3)沉積物及懸浮物在渦街（jiē）傳（chuán）感器中沉積時對測量精度有影響;
4)使（shǐ）用壽命較短。
3、dn50電磁流量計的特點
1)測量不受流（liú）體密度、溫度、壓力、粘度和導電率變化的影響,且與流速分（fèn）布無關;
2)測量管截（jié）麵積沒有（yǒu）收縮,無阻擋流動（dòng）部件、無壓力損失;
3)適用於漿（jiāng）狀、汙泥及帶固體的液體;
4)精度較高,± 0.5%;
5)可（kě）輸出（chū）與流速成正比例的線性模擬信號或
脈衝信號,測量範圍寬、線性好、零點穩定;
6)適用管徑範圍寬(16～ 3000mm)、要（yào）求較少的直管（guǎn）段;
7)電*和襯裏可（kě）采用不（bú）同材質製造,耐腐（fǔ）蝕、抗磨損、可在高溫和水下安裝;
8)應用限製:測量液體必須有*小導（dǎo）電（diàn）率(1μ S/cm隨供貨商而定);測量流體有沉積（jī）物時,會使測量精度降低;對溫度和壓力有一定限製。
4、dn50dn50電磁流量計（jì）的特點及應（yīng）用
4.1　dn50dn50電磁流量計的特點
1)傳感器(探頭)直接（jiē）插入被測管道,與（yǔ）一般管（guǎn）裝法（fǎ）蘭式dn50電磁流量計相（xiàng）比,具有體積小、安裝方便、投資（zī）少等優點;
2)傳感器插入深度僅為管道直徑的10%～
12.5%,無壓損,特別適用於大口徑管道中的流量測量,有優越的性能價格比;
3)無淤塞、無磨損（sǔn）件、免維護;
4)傳感器可以做成潛水浸沒型(IP68),很適於在工（gōng）廠中埋地管道上安裝;
5)可以提供防爆結構產品;
6)采用電流、脈（mò）衝信號輸出,絕對（duì）零點穩定
7)測量*低流速可至0.1m/s(甚至（zhì）更低),*小導電率≥ 20μS/cm;
8)傳感器可（kě）帶安（ān）裝附件,現場安裝容易;
9)精度較低,一般為（wéi）± 1%。
4.2　測量原理
安裝在傳感器中的通（tōng）電線圈在管道中產生穩定的磁場,導電液體（tǐ）流過時,切割磁力線,產生與流速成正比的電壓信號,該信號被傳感器兩電*檢出,並轉（zhuǎn）換成4～ 20mA模擬信號或脈衝信號,從而實現對流體的測（cè）量(見圖1)。

4.3　適用範圍
與一般dn50電磁流量計（jì）的測量（liàng）範圍相同。
5、dn50dn50電磁流量計的結構特點及（jí）儀表選型
5.1　結構特點
dn50dn50電磁流量計主要由兩部分組成———傳感器和變送器。
1)按其組合方式可分（fèn）為（wéi）:
一體式(傳感器和變送器一體安裝,見圖2);

分離式(傳感器和變送器分離安裝,見（jiàn）圖3)。

2)按防爆形式分為:普通型和（hé）隔爆型。
3)按變（biàn）送器信號類型（xíng）分為:
模擬變送器和微處理變送器。
按傳感器使用場合（hé）分為:
一般型(溫度- 20～ 120　壓（yā）力（lì）1.6MPa);
耐高溫型(溫度180　壓力4.0MPa);
此外,傳（chuán）感器還可製成在（zài）線可拆卸型。
5.2　儀表選型
針對dn50dn50電磁流量計的（de）特點（diǎn）,工程設計中儀表選（xuǎn）型要點是:
1)提供被測液體的性質(主要是電導率)、流體測量範圍、被（bèi）測介質溫度、壓力、工藝管道內徑等;
2)根據安裝位置確（què）定選普通型一體式或分（fèn）離式;隔爆型一體式或分離式;
3)根據介質腐蝕程度,確定（dìng）傳感器的材質;計算dn50dn50電磁流量計可測量的*低流速(流速偏低影響測量精度),以確定是否應（yīng）縮小工（gōng）藝管徑(提高流體流（liú）速);
4)按工藝（yì）管（guǎn）道內徑確定dn50dn50電（diàn）磁流量計的插入深度及所帶安裝附件。
6、dn50dn50電磁流量計的安裝
如前所述,dn50dn50電磁流量計安（ān）裝十分簡單,選型時隻要成套訂購法蘭短管,按傳感器安裝尺寸在工藝管道上開口,並按工藝（yì）管道尺寸將法蘭短管加工成能（néng）符（fú）合傳感（gǎn）器安裝要求的尺寸後,將其焊接在工藝管（guǎn）道上即可,詳見安裝示意圖（tú）4,5)。

7、dn50dn50電磁流（liú）量計在（zài）洛陽石化總廠的應用情況
我廠原設計處理能力很大,自1984年開工（gōng）以來多次變更原油處理能力,致使公用（yòng）工（gōng）程（chéng）中的水(新鮮水、循（xún）環水、汙水等)流量變化很大,且（qiě）這些（xiē）管（guǎn）道大多都埋在地（dì）下,過去設置在水井中的（de）儀表由於水井漏水長期浸泡,大多數儀（yí）表都無法使用。近幾年來,我（wǒ）們在改建或新建裝置和係統工程中陸（lù）續使用一批dn50dn50電（diàn）磁流量計,其使用效果良好,基本滿足廠裏對這些介質（zhì）的（de）測量和計量問題。
在（zài）目前新建的化纖工程中,根據廠裏的使用經驗,與承擔工程設計（jì）的設計單位商定,又采用一批dn50dn50電磁流（liú）量（liàng）計,用於新鮮水、循環水及汙水的測量（liàng）。
8、dn50dn50電磁流量計使用中存在的問題
1)dn50dn50電磁流量計其測量*低流速一般可小（xiǎo）至0.1m/s。但實際（jì）選用時仍應對（duì）其所測得的*低流速進行核算,以確保被測流量有一較好的測量精度。
2)流量計前（qián）直管段應≥ 5D;流量計後直管（guǎn）段應≥ 3D(D為管道公稱直徑)。
3)管路有沉澱物析出時,如汙（wū）泥與淤泥,此時流體應有較高的測量流速,防止汙（wū）物的沉積,特別（bié）是（shì）在那些沉積物會產（chǎn）生使傳感器絕緣的場合,更應注意,必（bì）要時應選擇可更（gèng）換電*的傳感器(可在線拆裝)。
4)對於流量變化範圍大、流體速度長（zhǎng）期低（dī）於流量計要求的*低（dī）流速的場（chǎng）合,應考慮縮小工藝管道或采用兩台一（yī）大一小並聯安（ān）裝的流（liú）量計。
5)dn50dn50電磁流量計與普通dn50電磁流量計（jì）一樣宜在垂直的工藝管道上安裝,這樣可（kě）防止懸浮的固體沉落在電*上,同時使流體中的油分上升到（dào）電*的測量範圍（wéi）之外,如果流量計在水平工藝管道上安裝（zhuāng）,則應使傳感（gǎn）器的（de）電*處於（yú）水平軸線上,避免（miǎn）電*由於空氣泡產生的幹擾,導致測（cè）量誤差。
6)當工（gōng）藝管道中不能（néng）完全充滿流體,可（kě）采用一“V”型彎管結構(見圖6),這特別適用於汙水（shuǐ）測量中含固體較多且流體不滿管的場合。