介绍了我厂尿素生产过程中流量计的结构特点与性能指标,说明了变送器的选用及故障处理方法。
尿素不仅是一种高效的氮肥,也是畜牧业中的饲料和化工产品的原料。尿素的市场需求量很大,市场前景广阔。由于尿素生产过程中有强腐蚀性物质的存在,对生产系统造成很大的安全隐患,而流量计是监控生产是否正常的重要仪表,它的选用和维护对尿素生产有着至关重要的作用。笔者根据实际工作经验,针对尿素装置中流量计的选用及维护进行分析和探讨。
1.流量计的分类与选用
流量计是测量流体流量的仪表的统称,是工业测量中最重要的仪表之一。随着化工行业的发展,对流量测量的准确度和范围要求越来越高,因此也产生了种类繁多、用途各异的流量计。尿素常见的有差压式流量计、转子流量计、电磁流量计和质量流量计等。
差压流量计是测量流体流经动压测定装置或节留装置所产生的静压差来显示流量大小的一种流量计。它具有结构简单、性能可靠、造价低和不宜测量易沉淀或腐蚀性介质等特点。差压流量计可用于主厂房和CO2 压缩主厂房的冷却水总管道的测量。
转子流量计是通过测量管道内转动部件的位置来测算流量的仪表。它结构简单、压力损失小、维修方便,主要应用于中小管道的流量测量,且使用广泛,适用于高温高压场所,并有一定的耐腐蚀能力。转子流量计可用于尿素生产系统中冷凝液、脱盐水、冲洗水等小流量介质的测量。
涡街流量计是一种速度式流量仪表,通过介质流经非流线形物体时,产生涡流的频率计算出流量的装置。它具有压力损失小、量程范围大、精度高的特点,且测量时不受介质温度、压力、黏度等参数的影响。涡街流量计适用于尿素装置中冷凝液、氨水和蒸汽等洁净介质的流量测量。
电磁流量计是一种应用电磁感应定律的流量计。由于其接触介质的只有衬里和电机,因此只要选择合适的材料,就能应用于强腐蚀性介质的测量。因此电磁流量计在尿素生产装置中应用比较广泛。适用于尿素装置的主要生产管路的流量测量。
质量流量计是利用介质在直线运动时处于一旋转系中产生与质量流量成正比的科里奥利力的现象,直接或间接的测量科氏力,从而测量质量流量的仪表。在尿素装置中主要用于原料液氨的流量测量。
2.流量计常见故障及处理方式
由于我公司尿素分厂生产中使用的电磁流量计较多,因此电磁流量计出现的故障也较频繁,通过多年的维修总结,我们发现电磁流量计常见的故障有三类。
2.1 管道系统和相关设备引起的故障
1)安装不善:流量传感器与连接管路内径匹配不当;流量传感器与管路间垫圈错位,致使垫圈进入管路;直管段不足导致介质产生流速畸变或旋转流。这几种安装原因都会引起流量的测量值与实际值不符。
(2)管路介质未满:由于流量传感器安装位置不良,可能产生测量管路内介质未能充满的状况,也会对测量值产生影响。
(3)泵阀振动:流量传感器的安装位置距离往复泵或控制阀距离较近时,泵阀工作时产生的脉动流会对流量传感器产生计量影响,甚至出现错误的数据。
(4)管路未清理干净:流量计安装后,系统管路内留有杂质或异物的情况,也会对计量结果产生影响,造成测量数据的不准确,甚至影响计量器的工作。
2.2介质引起的故障
(1)液体中含有气体:液体中含有溶解气体不会影响流量的测量,而游离的气体则会影响测量并可能引起系统故障。
(2)液体中含有固体:液体中含有颗粒、纤维或粉状固体时,可能对电极表面产生污染,改变流通面积等,影响测量结果的准确性。严重时可产生电沉积短路效应,造成流量信号被短路而仪表失效。
(3)介质的腐蚀:液氨介质具有腐蚀性,能对流量传感器起到腐蚀作用,如长时间的使用会造成传感器的失真,造成计量数据的误差或设备的损坏。
2.3外部环境引起的故障
(1)强电磁波:电磁流量计对电磁波比较敏感,在流量计附近有大功率电器运行时可对流量计的测量结果产生影响。
(2)电压变化:电磁流量计的输入电压变化较大时,也会对电磁流量计的测量结果造成影响,甚至损毁流量计。
(3)潮湿影响:下雨或潮湿的气候可能造成电磁流量计的短路现象,造成流量计的损毁或测量数据的失真。
2.4故障的处理
(1)电磁流量计应正确安装,流量计管路配管和管件尺寸必须适当,不得使流量计本体承受不正常外力。安装前应清除管道内杂质,安装过程中防止焊渣进入计量室。当介质波动较大时,应安装调压器保证介质的压力。如发现任何问题应及时拆除处理后重新安装。
(2)尽可能避免介质中出现杂质,可在管路中安装过滤器,过滤介质中的杂质。选用耐腐蚀性强的电磁流量计进行测量,减少介质对流量计的腐蚀作用。
(3)对电磁流量计的做好防磁防潮措施,减少外部因素对测量计的影响。
3.结束语
尿素生产系统中,流量是一个非常重要的参数,流量计的测量结果对尿素生产系统的稳定运行起到了重要的作用。能够准确的使用流量计,及时排除流量计运行中的各种故障是我们工作的重要目标。