針對生產(chǎn)中防腐污水流量計問(wèn)題的解決案例分析

污水流量計用于腐蝕性液體的流量測量相當普遍，由于其結構與測量特點(diǎn)，在防腐液體測量領(lǐng)域有著(zhù)很好的表現，也是防腐流量計選型方案中最常見(jiàn)的儀表類(lèi)型。但是由于不恰當的安裝與運行條件，會(huì )導致防腐型的污水流量計出現故障與損壞。本案例是以在某大型化工集團尿素生產(chǎn)裝置中采用的兩臺污水流量計加以說(shuō)明。其中一臺是用作測量高壓甲銨泵入口流量測量；另一臺是測量水解廢液流量。實(shí)際應用中無(wú)論在響應速度上，還是在其它各項特性上都能夠滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)的需要，這證明了污水流量計的測量性能和精準度還是非常值得肯定的。不過(guò)也出現了一些我們始料不及的問(wèn)題。自建成投產(chǎn)以后，僅測高壓甲銨泵入口流量的污水流量計就壞了兩臺，另外一臺測水解廢液的污水流量計也曾多次發(fā)生過(guò)損壞。這些故障的產(chǎn)生，對于生產(chǎn)成本的消耗和維護費用開(kāi)支上都給公司帶來(lái)負擔。
通過(guò)對于故障的分析與研究，積極尋找方法，采用相應的手段解決了問(wèn)題。為幫助同行在遇到同樣的問(wèn)題時(shí)少走彎路，本文針對生產(chǎn)中防腐污水流量計問(wèn)題的解決的案例給予說(shuō)明。
污水流量計的工作原理及特點(diǎn)
1、工作原理
污水流量計系統由變送器和轉換器構成，兩者之間通過(guò)兩根帶雙層屏蔽的電纜連結，變送器安裝在管道系統上，而轉換器則可安裝在現場(chǎng)或中央室。儀表的測量原理是根據法拉第電磁感應定律：當一導體在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，在導體的兩端將產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。
此定律應用于導電流體也同樣成立。如果假定磁場(chǎng)強度為B，管道直徑為D，感應電勢為E，則可以證明管道的體積流量為
Qv=D/4×（E/B）
式中的B、D是表中設定的，E是通過(guò)變送器測量管道上的一對電極測出的，實(shí)際的污水流量計正是根據這一原理工作的?？梢?jiàn)污水流量計是測體積流量的儀表，它與流體的溫度、壓力、密度、粘度和電導率等物理性質(zhì)無(wú)關(guān)。
2、污水流量計的特點(diǎn)
污水流量計有以下特點(diǎn)：
（1）傳感元件不與測量介質(zhì)接觸，可用于腐蝕性導電介質(zhì)流量的測量；
（2）量程范圍寬，同一臺污水流量計的量程比可達1:100；
（3）無(wú)壓力損失；
（4）檢測部分無(wú)可動(dòng)部件：
（5）可以測定正、反向流體的流量；
（6）響應速度快。
以上是污水流量計的優(yōu)點(diǎn)，但它也有一定局限性和不足之處。
（1）被測介質(zhì)必須是導電的：
（2）由于受測量管襯里材料的限制，一般使用溫度范圍為0~200℃，又因電極是嵌裝在導管上的，使污水流量計的工作壓力也受到一定限制。
（3）污水流量計結構復雜，價(jià)格較高。
3、污水流量計的應用
我廠(chǎng)甲銨泵入口流量計FT-09101為德國FISCHER&POTER公司產(chǎn)品，自89年10月投產(chǎn)以來(lái)，已經(jīng)更換了兩塊，最初采用DX1221型，這種污水流量計外殼用不銹鋼，測量管內壁用聚四氟乙烯，轉換器封閉在一個(gè)長(cháng)方體金屬殼內，內部電路板上有一個(gè)四位數的數據盤(pán)，可作測量值的指示器。變送器與轉換器之間通過(guò)兩根電纜連結，變送器安裝在管道上，轉換器固定在旁邊的框架上。這種流量計無(wú)論零點(diǎn)還是量程都不能自行調整，只能在指定廠(chǎng)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(jīng)檢查發(fā)現變送器電路板發(fā)生了腐蝕，有幾只晶體三極管管腳已經(jīng)銹斷，這并沒(méi)有引起我們足夠的重視，只是更換了幾只三極管便又重新裝上，這樣修復后該表又運行了幾個(gè)月，然后又失去了指示。當我們再次檢查該表時(shí)，發(fā)現變送器的電路板及七芯電纜已全部腐蝕掉，于是該表報廢。這才引起了我們的警覺(jué)，原來(lái)因該表安裝的地方離高壓甲銨泵及高壓氨泵太近，停車(chē)時(shí)排放及平時(shí)泄漏的氨和甲銨附帶的氨氣常包繞在該表周?chē)?，致使該表一直工作在腐蝕性環(huán)境中，加上我們只注意了該表的耐腐蝕特點(diǎn)，而忽略了該表外在的脆弱性，最終導致了該表的損壞。
吸取教訓后，我們在92年大修中又更換了一塊同型號的儀表，不過(guò)這次已對腐蝕問(wèn)題特別重視，在安裝時(shí)，為防止腐蝕性氣體侵入電子室，我們在接線(xiàn)盒蓋邊緣及電纜接頭處全部用硅橡膠密封，并用水電兩用膠帶加以封固，以期達到防腐的目的。該表投用后運行了一年多時(shí)間，便再次發(fā)生了同樣故障，變送器電路板及電纜又被腐蝕，表又損壞。
再次事故的發(fā)生，不得不使我們對腐蝕問(wèn)題進(jìn)行仔細的思考，為什么變送器密封那么好還要腐蝕？而與變送器僅半米之遙的轉換器卻安然無(wú)恙？經(jīng)過(guò)仔細的觀(guān)察，分析，答案終于找到，原來(lái)安裝變送器的管道因流速高，一直在不停地輕微震動(dòng)，密封膠很容易松動(dòng)而脫落，不停地震動(dòng)又為氨氣的侵入增加了助動(dòng)力，而固定在框架上的轉換器，由于沒(méi)有震動(dòng)，各密封口完好，因此沒(méi)有腐蝕。
 找到了出現故障的原因，自然也就找到了排除故障的措施。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污水流量計，這種污水流量計較前兩種要先進(jìn)得多，它采用了微處理器技術(shù)，在轉換器上有一雙排液晶顯示器，在顯示器下邊有三個(gè)按鈕，通過(guò)它們可以對流量計的參數進(jìn)行組態(tài)設定，并可翻看流量計的有關(guān)參數設置。該表具有比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，并帶有很強的自診斷功能，參數的輸入及選擇以數據直接輸入及主副菜單選擇方式進(jìn)行，可方便地進(jìn)行零點(diǎn)調整和量程設定，操作十分方便。為了保證這塊表能安全運行，我們在吸取前兩次教訓的基礎上又采取了另外一種防腐措施-吹氣防腐法。這種方法的原理是設法使變送器接線(xiàn)盒內純凈氣體壓力增大，致使有害氣體不能侵入接線(xiàn)盒內，從而達到防腐目的。具體方法是在污水流量計變送器的電子室上打兩個(gè)小孔，一個(gè)進(jìn)氣，一個(gè)排氣，然后接上儀表空氣，讓空氣保持微小流量，則電子室內純凈氣的壓力升高，氣流只能從孔隙由內向外流動(dòng)，從而阻止了有害氣體的侵入，起到了防腐的作用。該表投入運行后，效果一直很好，在時(shí)隔7年的2001年大修中我們曾打開(kāi)電子室檢查，沒(méi)有發(fā)現腐蝕現象，可見(jiàn)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)的維護，定期更換轉換器及變送器電纜上的絕緣膠帶和密封膠，以防老化引起密封破壞。為了保護液晶顯示器，我們在顯示器加上了一塊遮陽(yáng)板，以防液晶顯示器長(cháng)期被日光直射造成可讀能力下降。另有一臺測水解廢液的小口徑流量計FT-09701也曾發(fā)生過(guò)損壞，這塊表也是FISCH&POTER公司的產(chǎn)品，它是一體化裝置，轉換器與變送器固定在一起由通信電纜遠傳至主控室，其故障現象為測量管襯里鼓包，使渦電流的流線(xiàn)變彎曲，破壞了流體流速的軸對稱(chēng)性，給測量造成很大的誤差，儀表失靈，引起鼓包的具體原因到底是超溫超壓，還是產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題至今仍不明確。93年大修時(shí)，我們又換上了一塊同型號新表，結果又沒(méi)運行多長(cháng)時(shí)間便出現了線(xiàn)路板腐蝕現象，95年、98年我們對此表進(jìn)行了更新，損壞的主要原因也都是線(xiàn)路板腐蝕，98年我們采用吹儀表空氣的方法對此表進(jìn)行了改進(jìn)，直到現在此表未出現異?，F象運行情況一直良好。
4、結束語(yǔ)
以上我們只是結合我廠(chǎng)的應用情況談了污水流量計的防腐蝕問(wèn)題，當然防蝕還會(huì )有許多更好的方法，這要視條件而定，實(shí)際上污水流量計應用中還應考慮到電磁物干擾，震動(dòng)及其它影響測量準確性的各種因素，應用時(shí)，我們既要考慮到它的優(yōu)點(diǎn)，也要考慮到它的局限性。只有全面地研究分析并排除所有不利因素，才能使污水流量計得以更好地應用。

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