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電磁流量計(jì)早在上個(gè)世紀(jì)50年代已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了**的工業(yè)化應(yīng)用。本文主要針對電磁流量計(jì)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(jìn)行探討。
1.前言
電磁流量計(jì)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(yùn)動(dòng)時(shí)，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(yùn) 動(dòng)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(dòng)切割磁力線時(shí)，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(qiáng)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(shí)，導(dǎo)電性的液體以速度v流過垂直 于流動(dòng)方向的磁場，導(dǎo)電性液體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速成正比的電壓，其感應(yīng)電壓信號通過兩 個(gè)或兩個(gè)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(jì)使用概況
電磁流量計(jì)早在上個(gè)世紀(jì)50年代已經(jīng)實(shí)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(jì)量，我公司真空制鹽采輸鹵應(yīng)用過程中，部分 電磁流量計(jì)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(jì)主要對液體（鹽鹵，水）和渣漿流體進(jìn)行流量檢測，獲得瞬時(shí)流量和累積流 量。三個(gè)礦區(qū)有約100臺電磁流量計(jì)，使用時(shí)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(shí)有發(fā)生。
前段時(shí)間我們使用電磁流量計(jì)，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(shí)曾拆開流量計(jì)，流量計(jì)內(nèi)部結(jié)垢情況如圖2。
2.2電磁流量計(jì)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(dòng)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(dòng)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(jì)內(nèi)壁上結(jié)垢，受流量計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，主要由以下幾個(gè)方面原因：
3.1內(nèi)壁附著層
由于電磁流量計(jì)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(jìn)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(shí)會瞬時(shí)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(gè) 途徑進(jìn)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(jìn)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?yàn)閮x表在 運(yùn)行期間出現(xiàn)了新的干擾源。例如一臺接地保護(hù)并不 良好的電磁流量計(jì)，調(diào)試期因無外界干擾源，儀表能 夠正常運(yùn)行，然而在運(yùn)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(diǎn)附近管道或較遠(yuǎn)處實(shí)施管道電焊，車輛過往頻繁振動(dòng)加大等等)，干擾了儀表 正常運(yùn)行，出現(xiàn)了電磁流量計(jì)信號輸出較大振蕩。
3.4突發(fā)事件對表計(jì)影響
傳感器長時(shí)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(dá)8小時(shí)。事后經(jīng)過及時(shí)檢查處理，大部分恢復(fù)，而 密封不嚴(yán)實(shí)的儀表，內(nèi)部勵(lì)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(jì)工作原理和工作環(huán)境要求，解 決電磁流量計(jì)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(diǎn)、襯里材質(zhì)、 接地性能等；盡量選用陶瓷襯里的電磁流量計(jì)，如 果預(yù)算允許，就用電容式電磁流量計(jì)，因沒有接液 電極，同時(shí)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(jìn)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(hù)時(shí)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(hù)等級等。
4.2安裝地點(diǎn)、方式選擇
流量計(jì)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(jì)合符要求，但后期因?yàn)樯a(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(jì)安裝盡量放大表計(jì)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(jì) 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(jì)自身性能特點(diǎn)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(shí)，漿液中的 沉渣不在流量計(jì)測量管的位置聚集，減少結(jié)垢的機(jī) 率。在易結(jié)垢的管路段上，加裝除垢超聲波流量計(jì)， 可保證流量計(jì)段30m以內(nèi)管路不結(jié)垢。
(2)加旁路沖洗裝置。在流量計(jì)不運(yùn)行時(shí)或產(chǎn)生 管道阻礙時(shí)，及時(shí)用清水對流量計(jì)進(jìn)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(jì)，雖然計(jì)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(dòng)的位置，流量計(jì)兩邊的管道要用支架支撐，減少工 作時(shí)的管道震動(dòng)，同時(shí)流量計(jì)檢修時(shí)便于拆裝；給流 量計(jì)安裝外防護(hù)罩，減少環(huán)境對表計(jì)的損害和影響。
(5)定期校準(zhǔn)。已安裝的無法拆除的流量計(jì)，進(jìn) 行定期校準(zhǔn)標(biāo)定，該維護(hù)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(jì)進(jìn)行比較，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。富士超聲波 流量計(jì)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(xiàng)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(jìn)行連接測量，粉砂注井部分設(shè) 備可實(shí)現(xiàn)。管匯房與閥門井等設(shè)備不可行。同時(shí)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(shí)現(xiàn)。
5.3經(jīng)驗(yàn)法。利用礦區(qū)長期積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，目測 出鹵的流量，結(jié)合采注比，調(diào)整流量計(jì)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(jì)在我公司采輸鹵 過程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行分析，提出解決方法，從流 量計(jì)的選型到安裝、使用、校驗(yàn)，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(fèi)用。對于在 電磁流量計(jì)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。
