電磁流量計在硫酸生產計量中的成功應用
電磁流量計在硫酸生產計量中的成功應用
[摘 要]文章介紹了過去產酸計量所采用的方法，以及該方法在產酸計量過程中帶來的許多問題。通過對40 kt/a硫酸裝置的產酸計量改造，現已解決過去存在的問題，達到了科學、安全、準確地計量。文章注重介紹電磁流量計的工作原理及安裝、計量槽改造、儀表調試、參數設定等工作。電磁流量計自2006 年1 月投入使用以來，因為已成功應用在硫酸生產計量中。
[關鍵詞]計量槽；電磁流量計；硫酸；計量
硫酸生產過程中的產酸計量一直是一個值得的關注的問題。云浮硫鐵礦企業集團化工廠兩套硫酸裝置(40 kt/a、80 kt/a)自投產以來，產酸計量一直使用計量槽計量。采用計量槽計量產酸量的方法比較落后，計量誤差大并且計量槽計量設備多，既不利于安全操作，維護量又大、維修費用高。操作工不能在線監測到瞬時與累計產酸量，不利于車間生產管理，操作工的勞動強度大，因此計量槽計量改造顯得十分必要。應用新的計量技術，淘汰計量槽計量，是為了更科學、安全、準確地計量，也是云浮硫鐵礦企業集團化工廠實施產酸計量改造的目的。以下是40 kt/a 硫酸裝置[1]的產酸計量改造介紹。
1 計量改造前的現狀分析
計量改造前是通過計量槽來計量產酸量的，計量儀器是由浮子液位計和計量標尺組成，操作工是通過目測計量標尺上的刻度來計量產酸。浮子液位計[2]是將產酸量轉化成液位值(ｔ→ｍ)，計量標尺再將液位值轉化成產量(ｍ→ｔ)。浮子液位計測量精度低，無法達到準確計量產酸量的要求。計量標尺的數值標定是按硫酸密度1.84 g/m3 下進行的，而實際產酸時硫酸的密度在1.75～1.89 g/m3 范圍變化，此誤差又不能進行自動修正，累計誤差就越來越大。使用計量槽來計量產酸量不僅需要上述的計量儀器，而且需要較多的附屬設備，如計量槽，泵，閥門等。由此可見，使用計量槽來計量產酸量不僅費用高，維護量大，而且又不能準確計量。40 kt/a 硫酸裝置產酸計量示意圖及使用計量槽計量產酸量出現的問題統計見圖1 和表1。2 計量改造的方案
通過多方面搜集資料，經過可行性研究和取證分析，決定使用電磁流量計[2]進行產酸計量。
2.1 電磁流量計的工作原理電磁流量計是利用法拉第電磁感應定律制成的流量測量儀表，它由現場部分的流量計傳感器和控制室部分的流量計積算儀組成。流量計傳感器的勵磁線圈產生磁力線，當導電的硫酸介質垂直于磁力線方向流動時，電極會在與介質流動和磁力線垂直的方向上產生一個感應電動勢EX。感應電動勢與流量成正比，傳感器再將感應電動勢轉化成標準電流信號(4～20 mA)傳送到控制室的流量積算儀，流量積算儀就可以顯示當前的流量值VF。以下是電磁流量計原理圖，見圖2。2.2 電磁流量計的特點這次改造選用的儀表是進的LD 系列電磁流量計[3]。該電磁流量計具有測量精度高(±0.25 %)，反應靈敏，工作穩定，維護量小，平均*時間達MTBF＞5 萬h，故障率低的特點，同時它*的溫度、壓力自動補償功能，能根據酸溫的變化自動修正酸的密度，確保電磁流量計的計量準確性。電磁流量計操作簡單、安全、數字顯示屏顯示，不需人工標定。這些優點是計量槽計量無法比美的。
3 計量改造方案的實施
3.1 電磁流量計的安裝
在現場安裝電磁流量計傳感器，并對產酸計量的工藝流程作出修改，要求硫酸通過電磁流量計的傳感器后直接去成品酸罐，取消原有的計量槽、輸送酸泵，縮短產酸管長度。安裝和驗收時嚴格按照文獻[3]中的要求及工業自動化儀表安裝及驗收規范[4]的標準執行。安裝示意見圖3。流量計傳感器循環槽產酸 去成品酸罐圖3 電磁流量計安裝示意圖Fig.3 Schematic diagram of electromagnetic flowmeter installed
3.2 電磁流量計的調試
在控制室安裝流量積算儀，敷設流量計電纜。先對流量計的測量上、下限、流量系數等參數的進行設定后再對流量計進行整機調試。調試步驟與要求按照文獻[3]的內容進行，流量計調試合格后就可以在線使用。
3.3 智能電磁流量計的正式投運
投運前，打開流量計傳感器的上、下游閥，關閉旁路閥，電磁流量計對產酸計量。至此，計量改造完成。
4 計量改造后的效果檢查
電磁流量計自2006 年1 月開始投入使用后，其效果很好，能大大提高產酸計量準確性，避免了不必要的誤報產量，有利于車間更好地進行生產管理。在2006、2007 連續兩年的產酸計量數與實際盤點數只相差120 t，而2005 年的計量誤差數是1200 t，可見改造后的計量精度提高10 倍，計量誤差大大減少。操作工使用電磁流量計計量后可以隨時監控產酸量，對產酸進行科學控制。操作工以前要在現場進行讀數、現場操作，現只需在控制室就可以對現場一目了然。勞動強度大大減輕，工作效率大大提高。改造后的產酸計量設備只有電磁流量計，已取消計量槽及相關附屬設備，此項可少支出20 萬元設備費用和每年將近2萬元的設備維護費。而電磁流量計使用期限長，維護方便，只需定期檢查校驗，使用至今末出現任何故障，可見電磁流量計應用于硫酸生產計量中是十分成功的。
5 結語
在使用智能電磁流量計來計量產酸時，要注意硫酸介質的溫度應在流量計的溫度測量范圍內；安裝地點、介質的組分及操作壓力要相對穩定；此外，還應當注意正確的安裝方式及根據操作流量選擇合適的口徑。電磁流量計定期校驗是確保計量準確的關鍵，特別是儀表*的溫度－密度補償功能必須運行正常。否則儀表計量精度下降，甚至儀表無法正常計量。電磁流量計在產酸計量中成功應用后，云浮硫鐵礦企業集團化工廠已將這項技術在80 kt/a 硫酸裝置中推廣使用。目前已有多家化工廠到該廠參觀學習后也采用了這項新技術。利用電磁流量計來計量產酸，投資小，見效大，影響深遠，值得研究推廣。
參考文獻
[1]王韶波．40 kt/a 硫酸裝置擴產改造實踐[J]．廣東化工，2006，33(11)：88-89．
[2]陸德民，張振基，黃步余．石油化工自動控制設計手冊(第三版)[M]．北京：化學工業出版，2000:131-134．
[3]杭州振華儀表有限公司．電磁流量計選型及使用[P]．中國，2002．
[4]國家基本．工業自動化化儀表工程施工及驗收規范[S]．--擴展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業生產電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、v錐流量計、v型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標準孔板流量計、標準孔板、一體化孔板流量計、標準噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標準噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計、智能渦街流量計、錐型流量計、v錐型流量計、節流裝置、節流孔板、限流孔板等流量產品，更多有關電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計的信息請訪問開封中儀網站：
