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电磁流量计

电磁流量计测量硫酸铜电解液典型故障分析与解决

江铜-耶兹铜箔有限公司是由江西铜业集团公司和美国耶兹铜箔公司合资组建,年生产6000t 12μm~70μm的各种高档电解铜箔的现代化高新企业。在铜箔生产工艺中,我厂使用了20多台由美方从日本横河采购的AXF系列电磁流量计,它用来测量硫酸铜电解液的流量。电解液流量对产品质量起非常重要的作用,一旦其中某台流量不稳定或不准确,产品合格率就受到影响。因此,保证这些流量计稳定、可靠、准确的工作,是仪表维护人员的重要责任之一。

                                                

      2 故障现象

      我厂流量计在安装调试以及正式投入运行的前段时间,运行效果很理想。大约3个月后,先后有好几台电磁流量计出现大范围波动或无流量指示或信号输出固定在110%的现象。现场流量计显示屏上出现“process alarm:Empty pipe,Fill flow tube with fluid”。本人用BT200通讯器将空管报警项取消后,故障依然存在。用BT200自诊断出现两项故障代码,经查,这两项故障代码分别表示空管(Empty Pipe)和固定电流警告(Fix Cur Wng)的意义。将有故障的流量计拆下后发现流量计前后的接地环都遭到不同程度的电化学腐蚀,有的甚至在接地环上生成了一层金属铜环。

      3 故障分析

      流量指示波动大,首先怀疑电磁流量计的接地。我厂流量计全部通过信号电缆的屏蔽线和中央仪表室的仪表地相连。甩开仪表室接地,将有故障的现场的流量计单独接地之后,故障仍然存在。我厂流量计安装如图1所示,电解液由下向上垂直流过流量计,流量计管道内出现气泡或不能满管导致故障的可能性不存在。不过,如果电极被污染或电极上覆盖其它物质也可能会导致空管报警现象,将流量计拆下,流量计内衬和电极没发现有明显的污染。清洗电极和内衬重新装上流量计后,仍不能将故障现象排除。在故障迟迟不能解决的情况下,通过长时间现场观察,发现流量计的故障和生箔机的起停有关。经分析,生箔机通电并启动后,电解槽的电流强度高达好几万安培,导致电解液中有大量的漏电流进人流量计管道。而电磁流量计的感应信号电压很小,容易受噪音、漏电流影响。虽然通过接地环使流量计和中央仪表室的仪表地相联,但由于接地环与液体接触面积小,在漏电流(杂流)较大的情况下,干扰流量计电极对地之间的感应电压,从而产生假空罐报警和流量指示大范围波动的现象。

      4 故障解决办法

      在找到故障原因后,解决流量计无指示或大范围波动问题的关键是消除来自电解槽的漏电流。经过现场实验,采用了2种方案。

      方案一:换流量计的型号。由于设计时考虑不全,选用的流量计不带直流噪音抑制线路。换成带直流噪音抑制线路的流量计并安装后,流量计工作正常。因为通常电极与地之间的直流电势只有几个毫伏,但当有漏电流时,就可能增加到几伏,并且有噪音产生。直流噪音抑制电路可以消除由CR过滤而引起的直流噪音,从而克服漏电流对流量计的影响。

      方案二:在流量计两端安装不锈钢金属短管。在流量汁前后加装金属短管时,采用了流量计带接地环和不带接地环2种方法。

      (1)不带接地环安装时,前后金属短管要用金属导线短接并与流量计接地端相连(如图2),保证传感器的基准电位、转换器/放大器的基准电位都与被测液体相同,即传感器和被测液体是等电位的,否则即使加装了金属短管,流量计仍然不能正常工作。

      (2)带接地环安装时(如图3),直接在流量计前后装上金属短管后,流量计立即正常。接地环和短管的作用是在液体到达电磁流量计之前消除漏电流,由于短管与液体大面积接触,短管的效果比较理想,但是也容易造成电化学腐蚀,即出现上述提到的接地环被腐蚀的现象。因此短管和接地环尽量和仪表地相连,并经常对短管和接地环维护检查。

      5 电磁流量计选型

      电磁流量计是一种用途广泛的流量计,能测量各种酸、碱、盐等有腐蚀性的导电介质的流量,还可测脉冲流量具有很高的精却度和可靠性,密封性好,里面没有阻挡部件,没有压力损失,没有测量滞后的现象,是近年来发展较快的流量计。但是选用电磁流量计必须注意以下要点:

      (1)电磁流量计对被测液体的导电率有一定的要求。通径15mm以上的管道,液体电导率必须大于或等于5μs/cm,而通径在15mm以下的,如2.5mm,5mm,10mm,其液体电导率必须大于或等于20μs/cm。

      (2)使用温度和压力不能太高。具体使用温度与管道衬里的材料发生膨胀、变形、变质的温度有关,一般不超过120℃。蕞高使用压力取决于管道强度、电极部分的密封状况以及法兰的规格等,一般使用压力不超过1.6MPa。

      (3)被测液体的流速不能过低,电磁流量计的满量程流速的下限一般不低于0.3m/s。

      (4)电磁流量计应用范围有限,不能测量气体、蒸汽和石油制品等非导电流体的流量。

      (5)流速和速度分布不均匀时,会产生较大的测量误差。因此电磁流量计前必须有一个适当长度的直管段。蕞小直管段的要求一般为上游侧5D,下游测2D,视上下游阻力元件变化而变化。

      (6)避免应用在强电磁场的场所。对于电解设备中存在于管道内的漏电流,可选用带直流噪音抑制电路的电磁流量计。但是必须保证仪表的通径在15mm以上,液体电导率必须大于20μs/cm。

      电磁流量计是一种性能稳定可靠的流量计,但在实际应用中,也可能会出现一些意想不到的问题。但是,只要我们了解电磁流量计的原理,掌握处理电磁流量计故障的常用方法和技巧,就一定能排除电磁流量计使用中出现的问题,使之更好的为工业生产服务。

点击次数:  更新时间:2016-07-22  【打印此页】  【关闭

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