摘要(yao):根據海洋(yáng)石油平台(tai)和電磁流(liú)量計 的應(ying)用經驗，分(fèn)析電磁流(liú)量計工作(zuò)特性，對電(dian)磁流量計(jì)的😘安裝和(hé)常故障進(jin)行分析診(zhen)斷。
0引言
　　流(liu)量是工業(yè)生産過程(chéng)中常用的(de)過程控制(zhi)參數,流量(liang)計量✏️的正(zhèng)确與否将(jiāng)對企業的(de)成本核算(suan)、能源消耗(hào)等重要指(zhi)标的正确(que)計算及可(ke)信度産生(sheng)影響,因此(ci),選擇高質(zhì)量、運行穩(wen)定、計量正(zheng)确的流量(liàng)儀表是至(zhì)關重要的(de)。在衆多♻️流(liú)量儀表中(zhong),電磁流量(liang)計是發展(zhǎn)較快的流(liu)量檢測儀(yi)表💃,它具有(you)反應靈敏(min)、線性好、精(jīng)确度高的(de)🛀特點,以及(jí)在測量過(guò)程中不受(shòu)被✂️測介♌質(zhì)溫度、密度(du)、黏度、壓力(li)等因素影(ying)響的優點(diǎn),尤其是在(zai)液體測量(liang)上優勢🌈突(tū)出,能測量(liang)其他流量(liàng)計不易正(zhèng)确測量的(de)流體，如污(wū)水、泥漿、礦(kuàng)漿及腐蝕(shi)性流體⭕等(děng),所以電磁(cí)流量計已(yǐ)成爲液體(tǐ)流量測☂️量(liang)儀表。
　　電磁(cí)流量計的(de)測量原理(lǐ)主要是利(lì)用導電介(jie)質通過流(liú)量計時切(qiē)割電極産(chǎn)生磁場，進(jìn)而在電極(ji)兩端🍉産生(shēng)電壓來測(cè)量介質流(liu)速的。該方(fāng)法在正常(cháng)情況下不(bu)受🔞介質密(mì)度、黏度、溫(wēn)度的影響(xiang),其🔴顯著特(tè)點是該流(liu)量計無阻(zu)礙流體流(liu)動的部件(jiàn),對流📧體幾(ji)乎無阻力(li),但這種流(liu)量計對外(wài)界的電磁(cí)千擾很敏(mǐn)感,需要良(liang)好地接地(di)、屏蔽外界(jie)電磁場等(deng)[1。根據在流(liú)量室💋工作(zuo)的經驗,對(duì)電磁流量(liàng)⚽計在标定(dìng)🎯和使用中(zhōng)遇到的各(ge)種問題進(jìn)行分析總(zǒng)結。
1電磁流(liu)量計的安(an)裝
　　電磁流(liu)量計從結(jie)構上講,主(zhu)要由傳感(gan)器和變送(sòng)器組💛成。傳(chuán)感🚶‍♀️器安裝(zhuang)在工業過(guò)程管道上(shang),其作用是(shì)将🔴流進管(guan)道内的液(ye)體體積流(liú)量值線性(xìng)地變換成(chéng)感應電勢(shi)信号,并📧通(tong)過傳📱輸線(xiàn)将此信号(hào)送到轉換(huan)器🌈。變送器(qì)安裝在離(lí)傳感器不(bú)太遠的地(dì)方😘,它将傳(chuán)感器送來(lai)的流量信(xin)号放大🐅,并(bing)轉換成與(yu)流量信号(hao)成正比的(de)标準電🔴信(xin)号輸出,以(yǐ)進👨‍❤️‍👨行顯示(shì)、累積和調(diào)節🔴控制。
1.1傳(chuan)感器的安(ān)裝
　　傳感器(qi)在管線上(shàng)的安裝過(guo)程中應注(zhu)意以下幾(jǐ)點:
(1)安裝環(huán)境:平台常(chang)用的電磁(cí)流量計傳(chuan)感器的外(wai)殼☔需要防(fang)水防♌爆,對(duì)安裝場所(suǒ)的要求是(shì):①當測量介(jiè)質爲多🤩相(xiàng)流體時,應(yīng)選擇不會(huì)引起相分(fen)離的安裝(zhuāng)場所;②場所(suo)内的測量(liàng)管線内不(bú)應有負壓(yā);③避免安裝(zhuang)在電動機(ji)、變壓器等(deng)強電設備(bèi)附近，以免(miǎn)引起電磁(cí)場幹擾;④避(bì)免安裝在(zai)周圍有強(qiang)腐蝕性氣(qi)本的場所(suo);⑤環境溫度(du)一般🤞應在(zai)-25℃~60℃範圍内,盡(jìn)可能避免(mian)陽光直射(she);⑥安裝在無(wú)振動或振(zhèn)動小的⭐場(chang)所，如果振(zhen)動過大,則(zé)應在傳感(gǎn)器前、後的(de)管⛹🏻‍♀️道加固(gù)定支撐,如(ru)圖1所示;⑦環(huan)境相對濕(shī)度一般應(yīng)在10%~90%的範圍(wéi)内[臼;⑧安裝(zhuāng)流量計的(de)場☁️所因盡(jìn)量避免雨(yǔ)水潮濕。
 
(2)流(liu)量計安裝(zhuang)所需直管(guan)段長度:一(yī)般情況下(xia),對于90°彎頭(tou).T形三通、異(yì)徑管、全開(kai)閥門等流(liú)動阻力件(jian),離傳感器(qì)電極軸中(zhong)心線(不是(shi)傳感器進(jin)口端面)應(yīng)有3D~5D(D爲管直(zhi)徑)的直管(guǎn)段長度;對(duì)⛹🏻‍♀️于不同😘開(kai)度的閥門(mén),則要求有(you)10D的直管段(duan)長度;傳♊感(gan)器後一般(bān)應有2D以上(shang)的直管💚段(duan)長度,如圖(tú)2所示。當閥(fa)門不能全(quan)開時,需使(shi)閥門截🙇‍♀️流(liú)方向與傳(chuan)感🍓器電極(jí)軸成45°安裝(zhuāng),便可以減(jiǎn)小誤差。但(dan)各規程《電(diàn)磁流量計(jì)檢定規程(chéng)》和标準《國(guó)家計量技(jì)💰術規範》、《流(liú)量測量技(jì)術及儀表(biao)》所提出的(de)上、下遊直(zhi)管段的長(zhang)度亦不--緻(zhì),統計結果(guo)是前直管(guan)段在5D~10D,後直(zhí)管段在2D~5D範(fàn)圍内。
 
(3)管線上流(liú)量計的安(ān)裝方式和(he)介質流向(xiang)[3}:傳感器的(de)安❤️裝可以(yǐ)采用傾斜(xie)、豎直、水平(ping)方式,如圖(tú)3所示。其中(zhōng),(a)和(b)爲良好(hao)的安裝位(wèi)🎯置。
　　水平安(an)裝時,傳感(gǎn)器電極軸(zhou)必須水平(ping)安置,這樣(yàng)可以防止(zhi)🔞由于流體(tǐ)所夾帶的(de)氣泡而産(chan)生的電極(ji)短時間💚絕(jue)緣,也可以(yǐ)防止電極(jí)被流體中(zhong)沉積物覆(fù)蓋,不應将(jiāng)傳感器安(ān)裝在最高(gāo)點,以免有(yǒu)🈲氣體積聚(ju)。圖3中(c)安裝(zhuāng)在管系最(zuì)高處，爲不(bú)良的安裝(zhuāng)位置,應予(yǔ)以🏃‍♂️避免。
 
　　垂直安(an)裝時,應使(shi)流動方向(xiang)向上，這樣(yàng)可在無流(liú)量或流量(liàng)很小👄時使(shǐ)流體中所(suo)夾帶的較(jiao)重的固體(tǐ)顆粒下❌沉(chen),而使較輕(qing)的脂肪類(lei)物質上升(shēng)離開傳感(gǎn)器極區。測(cè)量泥漿🏃🏻、礦(kuàng)漿等液固(gu)二相流時(shí),垂直安裝(zhuang)可以避免(miǎn)固相沉澱(dian)和💛傳感器(qì)襯裏的不(bú)均勻磨損(sun)。圖3中(d)安裝(zhuāng)在一向下(xià)管道出口(kǒu)處,爲不良(liáng)的安裝位(wèi)置,應予以(yi)避免。
　　傳感(gǎn)器安裝處(chu)應具有一(yi)定背壓,圖(tu)3中(e)位置傳(chuán)感器出口(kǒu)直🔴接排空(kong),易造成測(cè)量管内液(ye)體非滿管(guǎn),爲不良的(de)安裝位置(zhì)㊙️,應予以避(bì)免。
　　爲避免(mian)傳感器内(nèi)産生負壓(ya)，傳感器應(yīng)安裝在泵(bèng)的後🔴面🥰,而(er)不應該安(an)裝在泵的(de)前面。圖3中(zhōng)(f)爲不良安(ān)裝🌈位置。
(4)接(jiē)地:爲測量(liàng)正确和電(dian)極不會發(fa)生電流腐(fu)蝕，電磁流(liú)量傳感器(qì)必須單獨(dú)接地,并使(shi)傳感器和(he)流體大🧑🏽‍🤝‍🧑🏻約(yue)處于相同(tong)的電位。分(fèn)離型電磁(cí)流量計原(yuán)則上接地(dì)應在傳感(gan)器側,轉換(huàn)器接地🈲應(ying)在同一接(jie)地點。在大(dà)多數情👄況(kuàng)下,傳感器(qi)的内裝參(cān)比電極🈲或(huò)金屬管能(neng)确保所需(xū)的電位平(píng)衡。因此,可(kě)以通過内(nèi)裝的參比(bi)電極和金(jīn)屬.管中的(de)流體接地(di),将傳感器(qi)的接地片(piàn)與接地線(xiàn)相連4。如果(guo)傳感器安(ān)裝于帶陰(yīn)極腐蝕保(bao)護管道上(shang),除了傳🌂感(gan)器和接地(dì)環一起接(jie)地外,還要(yao)用粗銅線(xian)繞過傳感(gan)器跨接在(zài)管道的兩(liang)法蘭。上,使(shi)陰極保護(hu)電流與傳(chuan)感❓器之間(jian)隔離,如圖(tú)4所示。
 
(5)維修(xiu).旁通管路(lù)的安裝:爲(wèi)方便流量(liang)計的定期(qī)檢定、故障(zhàng)維修以及(ji)傳感器的(de)清晰工作(zuo),電磁流量(liang)計旁通管(guan)線應采用(yòng)如圖5所示(shi)的安裝方(fāng)式。
 
1.2轉換(huàn)器的安裝(zhuang)
　　轉換器與(yǔ)傳感器之(zhi)間的距離(lí)是有限制(zhi)的,它與被(bei)測介質電(dian)導率和信(xin)号電纜的(de)型号有關(guan),因此,一般(bān)應采用制(zhi)造廠👌爲流(liu)量計所配(pèi)送的電纜(lan),廠家會根(gen)🥵據所測介(jie)質電💋導率(lü)的不同制(zhì)🤞定出相應(yīng)的信号傳(chuan)輸範圍,可(kě)供使用方(fāng)參考。在進(jìn)行長距離(li)㊙️信号傳輸(shu)時，屏蔽電(diàn)纜⭐可以采(cǎi)用多層的(de)0。如果流量(liang)計采用四(sì)🏃‍♀️線制,爲避(bi)免幹✏️擾,必(bi)須保證信(xìn)号線和電(diàn)源線🔴分開(kāi)安裝,最好(hao)将信号線(xiàn)通過鋼管(guan)安裝,屏蔽(bì)效果較好(hǎo)。
2電磁流量(liàng)計故障分(fèn)析及處理(lǐ)
2.1介質中含(han)有氣泡
　　在(zài)陸豐13-2項目(mù)中,污水處(chù)理撬中經(jing)實驗室檢(jiǎn)定合格的(de)電磁流量(liàng)計安裝後(hòu),發現表頭(tóu)顯示的數(shu)值出現晃(huǎng)動且不正(zheng)确,經現✂️場(chang)查證是由(yóu)于管線中(zhong)混有氣泡(pao),并且污水(shuǐ)流動過程(chéng)中在電極(ji)處發生聚(jù)集,将電極(jí)包裹，造成(cheng)傳感器、變(bian)送器回☁️路(lù)瞬間斷路(lù),采集的💋信(xin)号不穩.定(ding)🌈,緻使輸出(chu)來回波動(dong)。
　　解決辦法(fa)便是更換(huàn)安裝位置(zhì),但由于平(píng)台管線已(yi)經敷設,更(geng)改管線較(jiào)難,經綜合(hé)考慮後,在(zài)流量計上(shàng)遊安裝排(pái)🔆氣閥和集(jí)氣包,有效(xiào)地排放和(he)吸收了污(wū)⭐水中的氣(qi)體,使得問(wèn)題❤️得以解(jiě)🥰央[6]2.2電極腐(fu)蝕變形
　　在(zai)金縣1-1項目(mù)中,一台8寸(cùn)管徑的電(dian)磁流量計(ji)因檢定時(shí)🈲間到🔴期進(jin)🔴行複檢,實(shi)驗室檢定(dìng)過程中，發(fā)現變送🔴器(qì)輸出數值(zhí)晃動不穩(wěn),與📐标準表(biao)的示數不(bú)相符,在排(pai)除氣泡、介(jie)質流速不(bú)穩等因🌍素(sù)後,将流量(liang)計拆下仔(zai)細觀察,發(fa)現其電極(jí)已腐蝕🏒變(bian)形,出現🌍很(hen)多凹點,且(qiě)由于此現(xiàn)象短時間(jian)不🌏易發現(xian),不利于流(liu)量計的維(wei)修和保養(yang)。應及時更(gèng)換新的☂️電(dian)極,并每隔(ge)一段時間(jian)對電極👅進(jìn)行清理和(hé)維護。
2.3電磁(ci)流量計安(an)裝不正确(que)
　　綏中36-1項目(mù)中,污水系(xi)統排海管(guan)線上裝有(yǒu)一6寸管徑(jìng)的電磁流(liu)量計,投用(yong)發現其讀(du)數始終顯(xian)示不正确(què)🐆,反複跳變(biàn),後經💜查證(zhèng)，是由👣于流(liu)量計安裝(zhuang)存在問題(ti),造成流量(liàng)計出口處(chu)産⛱️生負壓(yā)🈲,即下遊管(guǎn)線中介質(zhi)壓力不穩(wěn)，造成流量(liàng)計示數跳(tiao)變，輸出有(yǒu)🐅誤。因此在(zài)流量計下(xia)遊5D處安裝(zhuang)-排放閥，以(yǐ)保證管線(xian)内壓力功(gōng)。
　　電磁流量(liàng)出現的故(gu)障大同小(xiao)異,應根據(jù)具體問題(tí)具體分析(xi)。此外,電磁(cí)流量計故(gu)障中還存(cún)在電極結(jie)垢和電磁(ci)幹擾等問(wèn)題，都🏃會造(zào)成電磁流(liú)量計讀數(shù)波動和錯(cuo)誤。結🔴垢的(de)電極主要(yào)是管壁上(shàng)附着沉澱(dian)、絕緣物質(zhì)，緻使回路(lu)🚶斷開,輸出(chū)錯誤,可對(duì)電極進行(hang)🈲清理,或更(gèng)換刮刀電(dian)極或半球(qiu)形電極;電(dian)磁幹擾主(zhu)要是外界(jie)磁場和空(kong)氣中雜散(san)🚶‍♀️電流所緻(zhi),爲防止磁(cí)🌈場幹擾,通(tōng)🈲常隻有将(jiāng)傳感器遠(yuǎn)離強磁場(chang)源或加強(qiang)屏蔽。
3結論(lun)
　　随着電子(zi)技術突飛(fei)猛進的發(fā)展,電磁流(liu)量計在當(dang)今生産🔅過(guò)🔞程中所起(qǐ)的作用也(yě)日益突出(chū),其功能也(yě)在不斷完(wan)善,如誤差(cha)補償、空管(guan)報警、支持(chí)hart通信等。在(zài)海洋石油(you)平台應用(yong)中📱,流量計(ji)量在單位(wei)成本核算(suàn)中的位置(zhi)💃越來越重(zhong)要,正确選(xuan)擇電磁流(liú)🍉量計已成(chéng)🔆爲成本核(he)算的重要(yao)組成部分(fen)。

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