工業(yè)鹽水流量計在聚乙烯醇生產(chǎn)各工段的的應(yīng)用狀況

聚乙烯醇（PVA）是一種重要化學(xué)助劑，其主要用于紡織行業(yè)經(jīng)紗漿料、織物整理劑、維尼綸纖維原料；建筑裝潢行業(yè)107膠、內(nèi)外墻涂料、粘合劑；化工行業(yè)用作聚合乳化劑、分散劑及聚乙烯醇縮甲醛、縮乙醛、縮丁醛樹脂；造紙行業(yè)用作紙品粘合劑；農(nóng)業(yè)方面用于土壤改良劑、農(nóng)藥粘附增效劑和聚乙烯醇薄膜；還可用于日用化妝品及高頻淬火劑等方面。隨著工控自動化水平的不斷提高，在聚乙烯醇（PVA）的實際生產(chǎn)過程中，參與生產(chǎn)過程的各種物料必須按一定的量或比例投入，企業(yè)為了降低成本并節(jié)能降耗，對相應(yīng)工業(yè)鹽水流量計測量精度的要求也越來越高。
流量計有很多種類型，從傳統(tǒng)的孔板流量計、渦輪流量計直到工業(yè)鹽水流量計、超聲波流量計等在石化行業(yè)中的應(yīng)用有著廣泛的應(yīng)用。在此，筆者將介紹工業(yè)鹽水流量計在內(nèi)蒙古雙欣環(huán)保材料股份有限公司在PVA生產(chǎn)裝置中的實際應(yīng)用，并總結(jié)應(yīng)用中流量計的幾類故障和解決方法。希望對于從業(yè)朋友們有所幫助。
一、 工作原理
工業(yè)鹽水流量計是利用法拉*電磁感應(yīng)定律設(shè)計的流量測量儀表，用于測量導(dǎo)電液體的體積流量。根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律，當(dāng)導(dǎo)體切割磁力線運動時，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢Ex（圖1），方向根據(jù)右手定則確定，感應(yīng)電動勢Ex的大小與磁場的磁感應(yīng)強度B、傳感器管道的內(nèi)徑D和流過導(dǎo)電液體的流速V成正比，B、D、V三者相互垂直，即Ex=BDV。

工業(yè)鹽水流量計由轉(zhuǎn)換器和傳感器兩部分組成，兩者用連接線連接。橫河工業(yè)鹽水流量計的電*附在流量計管的外部，由這些電*通過氧化鋁陶瓷管壁的電容來獲取液體流動產(chǎn)生的電動勢。工業(yè)鹽水流量計的測量管由氧化鋁陶瓷管的電容式電*，一個包括線圈鐵心、接地環(huán)和密封外殼的電磁回路組成。為了避免浮地電容的影響，將密封的外殼設(shè)計為環(huán)繞電容式電*，從而產(chǎn)生密封驅(qū)動的電容式電*。
二、產(chǎn)品 特點
工業(yè)鹽水流量計的特點如下：工業(yè)鹽水流量計的測量導(dǎo)管是一段光滑的直管，內(nèi)部無可動部件和阻流部件，因此無壓力損失，無機械慣性，反應(yīng)十分靈敏，測量精度較高；測量范圍寬，量程比寬；可以測量含有固體顆粒的導(dǎo)電液體體積流量，也可以進行正、反向雙向測量；測量過程中不受被測介質(zhì)的溫度、壓力、密度、粘度和流動狀態(tài)的影響，無測量滯后；采用24V（DC）單獨供電，工業(yè)鹽水流量計采用高頻勵磁技術(shù)，在測量低導(dǎo)電率流體流量時對流量噪聲具有抗干擾性，具有快速響應(yīng)和消除輸出噪聲的功能，其氧化鋁陶瓷襯里適應(yīng)各種腐蝕性導(dǎo)電液體流量的測量；目前只有工業(yè)鹽水流量計可以測量低至0.01μS/cm的超低電導(dǎo)率液體，還可以測量高濃度漿體的流量和容易附著或堵塞的導(dǎo)電液體的流量，而不必擔(dān)心結(jié)垢、腐蝕或堵塞問題，降低了維護成本。需要注意的是，在使用中被測液體溫度要求低于120℃，流速要高于0.3m/s，壓力不能超過1.6MPa，而且要求不能含有較多的鐵磁性物質(zhì)和氣泡。
三、 安裝要求
工業(yè)鹽水流量計的安裝質(zhì)量對其測量結(jié)果的影響較大，因此在安裝時需要注意幾個問題。*先，工業(yè)鹽水流量計直管段的選擇在配管時一定要按照要求進行選擇，一般選擇流量計通徑與工藝管道通徑相同，即可滿足工程需要，而且安裝方便、壓力損失小，流量計直管段上游側(cè)的長度不少于5倍工藝管道直徑，下游側(cè)的長度不少于3倍工藝管道直徑（圖2）。但在流速太慢而又要求精度較高或需要變徑的應(yīng)用場合，可選擇通徑小于工藝管道通徑的流量計，以提高測量精度，此時流量計上、下游必須加裝異徑管，且進口異徑管上游側(cè)應(yīng)有長于10倍工藝管道直徑的直管段，下游側(cè)應(yīng)有長于5倍工藝管道直徑的直管段（圖3）。

安裝時必須保證流量計的管徑與工藝管道同心，被測液體的流向與工業(yè)鹽水流量計上的箭頭標記方向一致；選擇振動小的場所，避免附近有大電機，以免引起電磁場干擾；選擇能夠滿足必要的維修空間的場所，盡量避免周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體，還要避免陽光直射；電容式工業(yè)鹽水流量計既可以水平安裝也可以垂直安裝，但必須保證工業(yè)鹽水流量計的測量管中始終充滿液體，對含有固體顆粒以及污濁的液體建議垂直安裝（流向自下而上），以減少對電*的磨蝕和沾污；管道中應(yīng)保證液體不產(chǎn)生氣泡，以免影響測量精度；工業(yè)鹽水流量計必須接地。
四、 工業(yè)鹽水流量計在PVA生產(chǎn)中的應(yīng)用
4.1 合成工段
在合成工段，分離塔一段循環(huán)液和送精餾工段過濾液的測量中使用了工業(yè)鹽水流量計。分離塔一段的被測液體中主要含有大量的醋酸、少量的VAC和部分碳粉，被測液體既臟又具有腐蝕性，并伴有強烈的酸味和刺激性氣味，使用該工業(yè)鹽水流量計測量維護量很少而且測量精度也比較高。
4.2 精餾工段
在精餾過濾室，過濾液加料計量采用了工業(yè)鹽水流量計測量。過濾液的主要成分是醋酸和碳粉，物料具有腐蝕性，刺激性氣味濃。之前采用金屬管轉(zhuǎn)子流量計進行測量時，管道容易堵塞，經(jīng)常要拆洗，維護量大。自從改換工業(yè)鹽水流量計后，維護量小且測量精度也比較高。
4.3 聚合與醇解工段
在聚合工段，由聚合二釜樹脂送出的液體由工業(yè)鹽水流量計測量，聚合一釜加AIBN甲醇溶液的計量也使用該流量計。在醇解工段，醇解機靜態(tài)混合器樹脂加料計量也使用了該流量計。
樹脂的成分是聚醋酸乙烯甲醇，是無色粘稠狀液體。偶氮二異丁腈（AIBN）甲醇溶液容易結(jié)晶，而且對人體有毒。使用該流量計后，管道再無堵塞發(fā)生，而且維護量少，測量精度也較高。
五、 故障與解決方法
5.1 流量信號無顯示
合成工藝操作人員反映，分離塔一段送精餾工段過濾液流量表FT-126流量值無顯示，儀表人員判斷出現(xiàn)此種情況的主要原因可能是工業(yè)鹽水流量計斷電或管壁上沾有污垢或測量導(dǎo)管襯里損壞。仔細檢查發(fā)現(xiàn)，流量計管道堵塞，無法送出過濾液，疏通管道后測量示值顯示正常。
合成工藝操作人員反映，分離塔一段循環(huán)液流量表FT-141無顯示，現(xiàn)場一次表黑屏。實地檢查發(fā)現(xiàn)，保險絲熔斷，用備用保險絲替換后，儀表指示正常。
5.2 流量信號波動大
聚合工藝操作人員反映，聚合二釜樹脂送出流量表FT-324流量值上、下波動大。在現(xiàn)場仔細檢查發(fā)現(xiàn)，工業(yè)鹽水流量計本身無故障，工業(yè)鹽水流量計外殼接地線脫落，重新連接后流量計指示正常。
5.3 現(xiàn)場實際值與DCS顯示值不對應(yīng)
聚合工藝操作人員反映，聚合一釜加AIBN甲醇溶液現(xiàn)場流量表FT-311顯示與中控DCS顯示不對應(yīng)。在工藝人員的配合下，將流量表的前、后截止閥關(guān)死，并打開旁路截止閥，保證工藝正常運行。在保證工業(yè)鹽水流量計所測管道充滿液體并靜止的情況下，儀表人員重新調(diào)校該表的零點后，關(guān)閉旁路截止閥并打開流量計前、后截止閥，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場實際值與DCS顯示值還是不對應(yīng)。經(jīng)過仔細檢查發(fā)現(xiàn)，工業(yè)鹽水流量計的量程設(shè)置與DCS上的量程不對應(yīng)，重新設(shè)定后，現(xiàn)場實際值與DCS顯示值一致。
5.4 零點不穩(wěn)定
大檢修停車后，儀表人員在檢查合成工段FT-126時發(fā)現(xiàn)工業(yè)鹽水流量計的零點變動。檢查儀表外觀和內(nèi)部參數(shù)，沒有發(fā)現(xiàn)異常，拆下工業(yè)鹽水流量計后，發(fā)現(xiàn)流量計內(nèi)壁附著醋酸晶體，除去電*上的醋酸晶體后重新安裝，零點恢復(fù)正常。
六、結(jié)束語
ADMAGCA電容式工業(yè)鹽水流量計作為流量測量儀表的一種，要使其在實際生產(chǎn)中發(fā)揮恰當(dāng)作用，必須在安裝和使用時嚴格按標準進行，才能滿足工藝要求。筆者結(jié)合實際經(jīng)驗，介紹了其安裝注意事項，并總結(jié)了該流量計在PVA生產(chǎn)中的故障現(xiàn)象和解決辦法，希望能給同行以借鑒。

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