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技術(shù)文章
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)HK-CMF系列在有氣泡液體的測(cè)量案例
點(diǎn)擊次數(shù)：120 發(fā)布時(shí)間：2019-1-3
摘 要：圣奧化工生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)以HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)和精甲醇貯槽液位計(jì)計(jì)算產(chǎn)量，在HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)指示不正常時(shí)以液位計(jì)為準(zhǔn)，在沒(méi)有其他標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量?jī)x表時(shí)以液位計(jì)作為真實(shí)值參考，經(jīng)對(duì)比確定HKC質(zhì)量流量計(jì)工作正常后，以HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)指示值為準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)流量計(jì)的調(diào)作環(huán)境的改造，質(zhì)量流量計(jì)終于在2012年6月投入正常使用，為生產(chǎn)工藝調(diào)整提供了可靠的參數(shù)。
關(guān)鍵字：質(zhì)量流量計(jì) 甲醇
圣奧化工200kt/a精甲醇項(xiàng)目自2011年11月建成投產(chǎn)后，各項(xiàng)生產(chǎn)、消耗指標(biāo)逐步納入成本考核，其中合成工段的粗甲醇產(chǎn)量是反映物料消耗及合成塔轉(zhuǎn)化能力的重要指標(biāo)，因此粗甲醇計(jì)量的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。經(jīng)對(duì)幾種比較成熟的流量檢測(cè)系統(tǒng)的考查、比較，終采用了廈門宏控公司的HK-CMF-C-DN50質(zhì)量流量計(jì)用于我公司粗甲醇的計(jì)量。
1 儀表簡(jiǎn)介
該質(zhì)量流量計(jì)量程為0~40t/h、度±0.2%、四線制、24VDC供電、4~20mA輸出。它是根據(jù)科里奧利力原理來(lái)測(cè)量流體的質(zhì)量流量的。其測(cè)量結(jié)構(gòu)主體是兩根平行的鈦材測(cè)量管，流體流過(guò)兩根平行的測(cè)量管，測(cè)量管受科里奧利力的作用產(chǎn)生反向振動(dòng)，振動(dòng)引起管子變形，入口和出口相位差隨之改變(如圖1)。
當(dāng)流經(jīng)測(cè)量管的流體流量增加時(shí)，相位差增加。通過(guò)入口和出口的電磁式相位傳感器就可以測(cè)量管子的振動(dòng)相位。系統(tǒng)平衡由兩根測(cè)量管的反相振動(dòng)來(lái)保證。
該HKC質(zhì)量流量計(jì)符合國(guó)家技術(shù)*1995年頒布的科里奧利質(zhì)量流量計(jì)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程(JJG897-95)，和其他類型流量計(jì)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)測(cè)量值受流體溫度、壓力、粘度、電導(dǎo)率及流量特性變化的影響極?。?br />
(2)測(cè)量管振動(dòng)頻率高(1000Hz)，受現(xiàn)場(chǎng)管道低頻振動(dòng)的影響很小；
(3)安裝方便，無(wú)需直管段，水平、豎直均可；
(4)可同時(shí)測(cè)量流量、密度和溫度。
2 安裝后出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方案
2.1 問(wèn)題
HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)安裝后，測(cè)量系統(tǒng)在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)了一些不正?，F(xiàn)象：
(1)流量計(jì)顯示時(shí)有時(shí)無(wú)，造成粗醇累積量不準(zhǔn)確；
(2)當(dāng)小時(shí)流量在5t以上時(shí)，流量計(jì)顯示卻為0。
2.2 原因
(1)從檢測(cè)儀表提供的信息看，主要報(bào)警在586#、587#、701#， 分別反映流體速度快和流體中含有氣泡兩種情況。
(2)從使用情況看，粗醇包括兩路：一路從甲醇分離器出口管道進(jìn)入粗醇閃蒸槽，壓力由13.5MPa降到4MPa后，又經(jīng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)一步減至0.4MPa，兩步降壓閃蒸出部分氣體；另一路從凈醇洗滌塔來(lái)，因凈醇洗滌塔液位控制不好，串入了一些氣體。兩路匯合后，經(jīng)過(guò)流量計(jì)計(jì)量后送精餾工段提純。此情況存在使流經(jīng)流量計(jì)的粗醇夾帶氣泡的可能。
(3)距流量計(jì)出口管道5m處有一90°向下彎頭，使流體中的氣泡上行，積存于裝流量計(jì)的水平管線中，對(duì)測(cè)量結(jié)果造成嚴(yán)重影響。管內(nèi)尖銳的高頻呼嘯聲也說(shuō)明了這種現(xiàn)象的存在。
2.3 解決方案
分析認(rèn)為，故障原因主要是流經(jīng)流量計(jì)的介質(zhì)存在氣液兩相流。為此，提出了兩種解決方案：一是在總管之前增加一個(gè)緩沖槽，消除壓降后閃蒸的氣泡；二是加裝消氣器，把閃蒸后的氣泡放出去。經(jīng)比較，緩沖槽體積大，加裝需要的資金多，改造工作量大，困難也大；而消氣器體積小，加裝需要的資金少，改造工作量小，有停車機(jī)會(huì)就能裝上。終采納了加裝消氣器的方案。
消氣器為法蘭連接，器內(nèi)有孔板、隔板和浮球閥。當(dāng)被測(cè)液體進(jìn)入容器后，經(jīng)孔板的擾動(dòng)和節(jié)流作用，被測(cè)液體中所包含的氣體突破液膜而順著傾斜的隔板匯集于消氣器頂部，器內(nèi)液面隨著聚集的氣體增加而下降，當(dāng)液面降到某一高度時(shí)，浮球閥在浮球重力的作用下而打開(kāi)，將氣體排出，繼而液面上升，浮球浮起，一旦浮球升至某一高度，排氣閥便關(guān)閉。
使用消氣器時(shí)，要求器后有0.022MPa背壓。我公司原有管道正好有一向上的升高量，可以起到背壓閥的作用。在加裝消氣器的同時(shí)將流量計(jì)設(shè)定了小信號(hào)(<0.1t/h)切除，防止振動(dòng)信號(hào)的干擾。
3 改后使用情況
加裝消氣器后，流量計(jì)顯示仍時(shí)有時(shí)無(wú)，有時(shí)還發(fā)出空管報(bào)警信息。經(jīng)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)：消氣器的放氣閥*處于排氣狀態(tài)，由于氣體含量過(guò)多，消氣器并沒(méi)能將氣泡排盡。
解決上述問(wèn)題可以采用以下兩個(gè)方法：一是再串接一個(gè)放氣閥，進(jìn)一步消除氣泡；二是將排氣孔由Ø6mm擴(kuò)大至Ø8mm，同時(shí)合理調(diào)整排氣孔密封墊和彈簧，使其既不泄漏液體又可以斷續(xù)排氣。我公司采用了第二種方法，并將凈醇洗滌塔進(jìn)流量計(jì)管線并入粗醇閃蒸槽，以減少進(jìn)入流體中的氣相組分。
4 結(jié)語(yǔ)
圣奧化工生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)以HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)和精甲醇貯槽液位計(jì)計(jì)算產(chǎn)量，在HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)指示不正常時(shí)以液位計(jì)為準(zhǔn)，在沒(méi)有其他標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量?jī)x表時(shí)以液位計(jì)作為真實(shí)值參考，經(jīng)對(duì)比確定質(zhì)量流量計(jì)工作正常后，質(zhì)量流量計(jì)指示值為準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)流量計(jì)的調(diào)試和工作環(huán)境的改造，HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)終于在2012年6月投入正常使用，為生產(chǎn)工藝調(diào)整提供了可靠的參數(shù)。