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電磁流量計早在上個世紀(jì)50年代已經(jīng)實現(xiàn)了**的工業(yè)化應(yīng)用。本文主要針對電磁流量計在我公司真空制鹽采輸鹵應(yīng)用過程中，出現(xiàn)的一些故障、測量不準(zhǔn)確等現(xiàn)象做簡要分析，以及相關(guān)的解決辦法與建議。主要針對 我公司鹵水輸送管道結(jié)垢導(dǎo)致的測量不準(zhǔn)確的現(xiàn)狀，分析其成因，提出解決思路與方法進行探討。
1.前言
電磁流量計是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成 的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。其測量原理 是當(dāng)導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運動時，在導(dǎo)體中 會產(chǎn)生感應(yīng)電勢，感應(yīng)電勢的大小與導(dǎo)體在磁場中 的有效長度及導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁場方向運 動的速度成正比。如圖1所示，導(dǎo)電流體在磁場中 作垂直方向流動切割磁力線時，也會在管道兩邊的 電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢。
其感應(yīng)電勢為E=kBVD 其中：
K——儀表常數(shù)
B 磁感應(yīng)強度
V——測量管道截面內(nèi)的平均流速 D——測量管道截面的內(nèi)徑 測量流量時，導(dǎo)電性的液體以速度v流過垂直 于流動方向的磁場，導(dǎo)電性液體的流動感應(yīng)出一個與平均流速成正比的電壓，其感應(yīng)電壓信號通過兩 個或兩個以上與液體直接接觸的電極檢出，并通過 電纜送至轉(zhuǎn)換器通過智能處理，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號4? 20mA 或 0~lkHz 輸出。
2.故障現(xiàn)狀介紹與原因分析
2.1 電磁流量計使用概況
電磁流量計早在上個世紀(jì)50年代已經(jīng)實現(xiàn)了 **的工業(yè)化應(yīng)用，也**應(yīng)用于制鹽化工等行業(yè) 的計量，我公司真空制鹽采輸鹵應(yīng)用過程中，部分 電磁流量計出現(xiàn)的一些故障、測量不準(zhǔn)確等現(xiàn)象。 目前在我們公司電磁流量計主要對液體（鹽鹵，水）和渣漿流體進行流量檢測，獲得瞬時流量和累積流 量。三個礦區(qū)有約100臺電磁流量計，使用時間長 短不一，有的壽命在十年以上，但近幾年由于井組 增多，注入井組介質(zhì)不斷變化，鹵水類型不斷轉(zhuǎn)換， 以及管道切換頻繁導(dǎo)致的測量不準(zhǔn)確時有發(fā)生。
前段時間我們使用電磁流量計，由于注水介質(zhì) 發(fā)生改變，出現(xiàn)注水流量比平常顯著降低（由 100m3/h降低至20?30m3/h )，出鹵量明顯偏高的現(xiàn) 象，針對這一現(xiàn)象曾做以下工作：
測量數(shù)據(jù)發(fā)生顯著變化的部分井組，在焊接管 道時曾拆開流量計，流量計內(nèi)部結(jié)垢情況如圖2。
2.2電磁流量計故障原因主要有兩類
**類是外部原因引發(fā)的故障，例如安裝不當(dāng) 導(dǎo)致流動畸變，傳感器內(nèi)壁沉積和結(jié)垢。由于鹵水 和不同注水介質(zhì)在管道流動的過程中，由于溫度、 壓力等的變化，介質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，易在管路和 流量計內(nèi)壁上結(jié)垢，受流量計流通截面積變化的影 響，儀表的檢測準(zhǔn)確性也會發(fā)生變化。另一方面，鹵 水電導(dǎo)率隨濃度、成份等發(fā)生的變化。電導(dǎo)率(EC)表 示溶液的導(dǎo)電能力，不同濃度之間和不同pH值之 間，鹵水的電導(dǎo)率變化很明顯。通過現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù) 分析，數(shù)據(jù)變化范圍較大。管路和流量計內(nèi)壁上結(jié)垢會明顯影響流體的電導(dǎo)率，增大管路截面的電阻 值，降低電信號輸出，從而影響流量計的準(zhǔn)確性。
第二類是儀表自身故障，即儀表自身結(jié)構(gòu)件或 元器件損壞引發(fā)的故障。
3.鹵水輸送管道流量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)原因分析
結(jié)合我公司電磁流量計在鹵水輸送管道現(xiàn)狀，可以從設(shè)備自身維保、流通介質(zhì)性質(zhì)、使用環(huán)境等方面分析，流量計數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，主要由以下幾個方面原因：
3.1內(nèi)壁附著層
由于電磁流量計測量的流體大多含有懸浮固 相或者臟污體，電磁流量傳感器內(nèi)壁附著層出現(xiàn)的 故障頻率較高，如果附著層與液體二者的電導(dǎo)率接 近，儀表仍然可以進行正常信號輸出，只是改變了 流體的流通面積，將導(dǎo)致測量誤差的隱形故障，如 果附著層是高電導(dǎo)率，電磁流量傳感器電極間的電 勢易短路，如果附著層是絕緣性，電磁流量傳感器 電極表面被絕緣將斷開了測量回路。后兩種現(xiàn)象需 要清潔附著層或更換傳感器才能使儀表正常工作。
3.2雷電擊
線路遇雷擊時會瞬時產(chǎn)生很高電壓和浪涌電 流，儀表遭雷擊后極易損壞。雷電擊主要通過三個 途徑進入儀表：儀表電源線，轉(zhuǎn)換器和傳感器間的 激磁線與流量信號線。從雷電故障中損壞的儀表零 部件分析，雷電擊大部分經(jīng)電源線路進入儀表從而 引發(fā)故障，而其他兩種途徑比較少。
3.3環(huán)境條件變化
環(huán)境條件變化所引起的故障主要是因為儀表在 運行期間出現(xiàn)了新的干擾源。例如一臺接地保護并不 良好的電磁流量計，調(diào)試期因無外界干擾源，儀表能 夠正常運行，然而在運行期出現(xiàn)新的干擾源后(例如： 管道旁新增高壓電網(wǎng)、測量點附近管道或較遠處實施管道電焊，車輛過往頻繁振動加大等等)，干擾了儀表 正常運行，出現(xiàn)了電磁流量計信號輸出較大振蕩。
3.4突發(fā)事件對表計影響
傳感器長時間浸泡水中，本廠區(qū)閥門井遇到暴 雨外加斷電的情況，導(dǎo)致儀表全部浸泡在水中，長 達8小時。事后經(jīng)過及時檢查處理，大部分恢復(fù)，而 密封不嚴(yán)實的儀表，內(nèi)部勵磁線圈、電路板等全部 損壞，傳感器無法工作，只能更換儀表。
4.解決方法與思路
根據(jù)電磁流量計工作原理和工作環(huán)境要求，解 決電磁流量計測量不準(zhǔn)主要是從前期選型、保證工 作環(huán)境、消除干擾因素、定期校準(zhǔn)等幾方面入手。
4.1前期選型
首先不同測量介質(zhì)的類型選取合適的儀表，這 里涉及的內(nèi)容主要有管道口徑大小、壓力等級、測 量介質(zhì)酸堿性、腐蝕性、噪音、電極特點、襯里材質(zhì)、 接地性能等；盡量選用陶瓷襯里的電磁流量計，如 果預(yù)算允許，就用電容式電磁流量計，因沒有接液 電極，同時又是陶瓷內(nèi)襯里，這樣效果會好一些；有 條件情況下，要求供貨商對陶瓷襯里進行鏡面拋光處理，這樣處理后，襯里不易結(jié)垢，即使有輕微結(jié) 垢，也會在維護時容易處理掉。
第二是根據(jù)現(xiàn)場工況選擇分體式、一體式，防 護等級等。
4.2安裝地點、方式選擇
流量計前后直管段長度直接影響測量準(zhǔn)確 度，很多儀表前期設(shè)計合符要求，但后期因為生產(chǎn)檢 修等各種原因，需要增加各種閥門、沖洗管道等管 件，會導(dǎo)致直管段要求不夠，直接導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確； 因此，前期設(shè)計安裝盡量放大表計前后直管段長度。
保證安裝儀表的管道充滿測量介質(zhì)。流量計 測量段長度范圍內(nèi)不可以有氣室、氣袋等。
4.3采取防垢措施及裝置
根據(jù)流量計自身性能特點及安裝要求，結(jié)合在 我公司使用現(xiàn)狀以及故障原因分析，在電磁流量選 型、使用等方面可采取以下措施：
(1)選擇合適的安裝位置。當(dāng)停流時，漿液中的 沉渣不在流量計測量管的位置聚集，減少結(jié)垢的機 率。在易結(jié)垢的管路段上，加裝除垢超聲波流量計， 可保證流量計段30m以內(nèi)管路不結(jié)垢。
(2)加旁路沖洗裝置。在流量計不運行時或產(chǎn)生 管道阻礙時，及時用清水對流量計進行沖洗處理。
(3)選擇大口徑。在滿足生產(chǎn)需求情況下，選擇 稍大口徑的流量計，雖然計量精度會略有下降，但 維保量會減少許多。
(4)選擇沒有外部干擾的環(huán)境。安裝在沒有震 動的位置，流量計兩邊的管道要用支架支撐，減少工 作時的管道震動，同時流量計檢修時便于拆裝；給流 量計安裝外防護罩，減少環(huán)境對表計的損害和影響。
(5)定期校準(zhǔn)。已安裝的無法拆除的流量計，進 行定期校準(zhǔn)標(biāo)定，該維護工作量較大。
5.各類校準(zhǔn)方法及效果分析
5.1超聲波法。用超聲波測量管道內(nèi)流體流速，與 現(xiàn)有流量計進行比較，進行參數(shù)調(diào)整。富士超聲波 流量計與銳-環(huán)保提供的超聲波，對我公司注 水總管流量可測量，比對數(shù)據(jù)一致；閥門井、粉砂注 井、管匯房等處管道，無法獲得測量信號，對流體的 粘度系數(shù)、聲速等各項參數(shù)無法獲得，該方法可行 性比較弱。
5.2容積法。利用容積法校準(zhǔn)裝置，有罐子可精確 測量出體積的設(shè)備進行連接測量，粉砂注井部分設(shè) 備可實現(xiàn)。管匯房與閥門井等設(shè)備不可行。同時該 方法涉及到很多閥門操作以及專用容器選擇，需要 現(xiàn)場配合工作到位方可實現(xiàn)。
5.3經(jīng)驗法。利用礦區(qū)長期積累的運行經(jīng)驗，目測 出鹵的流量，結(jié)合采注比，調(diào)整流量計參數(shù)準(zhǔn)確度 比較低。
6.結(jié)束語
本文主要是結(jié)合電磁流量計在我公司采輸鹵 過程中出現(xiàn)的問題，進行分析，提出解決方法，從流 量計的選型到安裝、使用、校驗，按照以上方法可取 得相對較好的使用效果，延長設(shè)備使用周期，確保 測量的準(zhǔn)確度，減少檢修的工作量與費用。對于在 電磁流量計維保工作中出現(xiàn)的新問題，在工作中繼 續(xù)加以關(guān)注解決。
