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管道法兰式电磁流量计在化工行业中应用现状及选型的重要性

发布时间:2019-11-08   点击次数:

对于国内东西部经济发展的不均衡,政府层面一直做研究与规划,并提出关于西部大开发开创性的战略规划蓝图。随着国家西部大开发战略的进一步延伸,青海作为中国盐湖的集聚地,近几年盐湖化工企业蓬勃发展,“盐湖化工”已然成为为振兴青海经济四大支柱产业之一,盐湖资源综合利用开发已成为发展西部柴达木经济的“重头戏”。盐湖化工企业在对于盐湖资源综合利用开发,充分利用柴达木盆地丰富的石油、天然气、盐湖资源,实现石油、天然气化工与盐湖化工的结合,建设中国西部石化工业与盐化工业工业格局正在齐头奋进。
盐湖化工项目与工程过程仪器仪表是密不可分的,精密的仪器仪表,诸如管道法兰式电磁流量计,超声波流量计等各种类型的自动化过程仪表在内的测量仪表,随着国内工业水平的提高自动化控制有了长足的发展,企业为了提高产量,降低劳动成本,引入了DCS控制,然而现场的测量仪表是整个DCS控制系统中最为重要的部分。管道法兰式电磁流量计作为流量检测仪表中的一种,在盐湖化工中应用非常广泛。本文对针对于盐湖企业普遍都在使用的管道法兰式电磁流量计行业应用状况及如何选型做一个简单的概述。
一、概述
青海锂业公司为盐湖化工企业,公司主要生产碳酸锂、硼酸、钾肥等盐湖化工产品,原料为东台吉乃尔盐湖盐田晒制卤水,此盐湖属硫酸亚性高镁锂比盐湖,在盐湖化工生产中产品较齐全,也具有很强的代表性。笔者在公司从事仪表工作7年之久,通过挂片实验及长期的经验积累,根据盐湖化工原料特性,阐述管道法兰式电磁流量计的选型。盐湖化工原料的特点为电导率高(平均在150ms/cm),强腐蚀,易结晶。生产过程中所需的辅料主要为强酸、强碱。生产车间的管道都为防腐塑料材质,生产环境温度最高为90℃,最低为-30℃。鉴于以上工况,在盐湖化工中管道法兰式电磁流量计比其他流量计具有精度高、寿命长、维护方便、性价比高的优点,在盐湖化工中主要用在反应釜的定比例投放、贸易计量、体积计量等方面。
二、管道法兰式电磁流量计选型
2.1口径的选择
管道法兰式电磁流量计口径选择不一定与管径相同,应视流量和流速而定。但作为盐湖化工原料及中间料液具有粘度大,流速较低(一般在2.0~4.0m/s)的特性,管道法兰式电磁流量计用在这样的管道上,传感器口径与管径相同即可。如流速低于1.0m/s时,可以选择适当流速口径的管道法兰式电磁流量计,保证测量精度,相对减少投资。
2.2流速、量程的选择
盐湖化工基本都为防腐塑料管道,并且考虑到流量计的衬里,一般流速控制在2m/s为宜。对于有些易结晶的物料(如碳酸钠溶液、配料液:结晶主要是硼镁复盐),因采取措施将流速提高到3.0~4.0m/s。流速提高流动噪声会增加,出现管道的振动影响测量精度,在满足管道法兰式电磁流量计安装的条件下,前后应安装减震器。仪表满量程大于预计的最大流量值,一般为预计最大流量的1.2倍。正常测量流量大于仪表满量程的50%,以保证一定的测量精度。
2.3电极和衬里的选择
对于不产生结晶、结块、积垢等不沾污电极的介质则选用标准电极,否则选用刮电极。盐湖化工中除纯碱溶液、配料液(硼镁复盐的结晶)、洗涤液等容易结晶的选用刮电极的管道法兰式电磁流量计外,其余选用标准电极的管道法兰式电磁流量计。由于车间工艺管道基本都为塑料绝缘材质,若选用二电极的管道法兰式电磁流量计必须配置接地环,保证测量精度。然而普通的接地环易腐蚀,采用耐腐蚀钛或钽接地环成本高,故选择三电极管道法兰式电磁流量计,保证测量精度,降低成本,安装维护方便。
盐湖化工管道法兰式电磁流量计的电极和衬里腐蚀性表格
A:适用;B:可用,寿命短;N:不能用;R:室温;S:沸点;Sat:饱和;
2.4流量计类型选择
管道法兰式电磁流量计的类型分为:一体型和分体型。青海冬季最冷时温度可达-30℃,诸多计量的管道法兰式电磁流量计在室外,锂系统和硼系统生产中镁锂分离、压滤、洗涤工序的环境湿度较大。精致、蒸发、转化等工序温度最高达90℃。故湿度大、低温、高温流体、有振动源等的工况选择分体式的流量计,有效防止对测量元件影响,保证测量精度和管道法兰式电磁流量计的使用寿命。但要注意,在选择管道法兰式电磁流量计传感器和变送器之间的信号电缆时不应过长,并且要使用厂家专用的电缆,否则会影响测量精度。其余的工况则选择一体式的较为理想。
2.5压力和温度的选择
管道中流体的实际工作压力要小于流量计的额定工作压力,要注意管道中是否有负压,如蒸发工序,负压高达-60KPa,此类工况要在订货时和厂家技术人员进行沟通,对衬里材质要做严格的要求。实际温度要符合流量计规定的温度要求。
2.6供电电源的选择
管道法兰式电磁流量计电源的选择要根据流量计本身和现场的环境进行选择,如现场容许的情况下,引电源方便、安全、维护方便为原则。作为盐湖化工企业,90%以上原料和过程环节都为液相。运行时,车间内部湿度较大,并且整个运行中无可燃气体产生,因选用DC24V供电较为安全。室外干燥环境,选择AC220V的电源,引线方便,好维护,降低成本。
有些防爆场合,如燃气锅炉房使用的流量计,选择电池供电的管道法兰式电磁流量计较为理想。
2.7防护等级的选择
管道法兰式电磁流量计防护等级应根据实际情况来选择,传感器要求装在地面以下、经常受水淹的情况下应选择IP68,传感器安装在地面以上的应选择IP65、IP67。任何情况下管道法兰式电磁流量计的显示部位是不能用水或者进入水中的,如此会导致管道法兰式电磁流量计的损坏。作为盐湖化工企业,车间生产时湿度大,但IP65(IP65为防喷水型,管道法兰式电磁流量计传感器外壳允许水龙头从管道法兰式电磁流量计的传感器的任何方向对传感器喷水,喷水的压力在30Kpa,出水量为12.5L/S,距离为3米。)防护等级的管道法兰式电磁流量计完全满足现场测量的要求。
2.8连接方式的选择
管道法兰式电磁流量计有螺纹连接、法兰连接、卡箍式等,在盐湖化工中一般选用法兰连接的管道法兰式电磁流量计,选型时必须和工艺配对法兰工程压力和标准一致。
三、结论
随着国内仪表行业成熟,碳酸锂、硼酸、钾肥等盐湖化工企业也将和国内接轨走向市场,管道法兰式电磁流量计作为一种重要的工业流量测量仪表,要想在DCS控制中发挥其作用,合理正确的选型尤为重要,才能给企业提供精确的测量数据,降低劳动成本,提高生产效益。

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