電磁流量計在硫酸生產(chǎn)計量中的成功應用

【摘要】本文“電磁流量計在硫酸生產(chǎn)計量中的成功應用”是由江蘇聯(lián)儀“楊雯琪撰稿，有技術部工程師”張繼先“提供現(xiàn)場資料。硫酸的不同比例的腐蝕性不一樣，而對于化工廠，硫酸的生產(chǎn)計量更是一個一直備受領導關注的問題，而本文就是針對現(xiàn)場硫酸生產(chǎn)計量做了系統(tǒng)全面的分析。

硫酸消費過程中的產(chǎn)酸計量不斷是一個值得的關注的問題。云浮硫鐵礦企業(yè)集團化工廠兩套硫酸安裝（40kt/a、80kt/a）自投產(chǎn)以來，產(chǎn)酸計量不斷運用計量槽計量。采用計量槽計量產(chǎn)酸量的辦法比擬落后，計量誤差大并且計量槽計量設備多，既不利于平安操作，維護量又大、維修費用高。操作工不能在線監(jiān)測到瞬時與累計產(chǎn)酸量，不利于車間消費管理，操作工的勞動強度大，因而計量槽計量改造顯得非常必要。應用新的計量技術，淘汰計量槽計量，是為了更科學、平安、精確地計量，也是云浮硫鐵礦企業(yè)集團化工廠施行產(chǎn)酸計量改造的目的。以下是40kt/a硫酸安裝[1]的產(chǎn)酸計量改造引見。

1、計量改造前的現(xiàn)狀分析

　　計量改造前是通過計量槽來計量產(chǎn)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(chǎn)酸。浮子液位計[2]是將產(chǎn)酸量轉(zhuǎn)化成液位值（ｔ→ｍ），計量標尺再將液位值轉(zhuǎn)化成產(chǎn)量（ｍ→ｔ）。浮子液位計測量精度低，無法達到準確計量產(chǎn)酸量的要求。計量標尺的數(shù)值標定是按硫酸密度1.84g/m³下進行的，而實際產(chǎn)酸時硫酸的密度在1.75～1.89g/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(chǎn)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(chǎn)酸量不僅費用高，維護量大，而且又不能準確計量。40kt/a硫酸裝置產(chǎn)酸計量示意圖及使用計量槽計量產(chǎn)酸量出現(xiàn)的問題統(tǒng)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(jīng)過可行性研究和取證分析，決定使用電磁流量計進行產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)生磁力線，當導電的硫酸介質(zhì)垂直于磁力線方向流動時，電極會在與介質(zhì)流動和磁力線垂直的方向上產(chǎn)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(zhuǎn)化成標準電流信號（4～20mA）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國內(nèi)先進的KL系列電磁流量計。該電磁流量計具有測量精度高（±0.25%），反應靈敏，工作穩(wěn)定，維護量小，平均無故障時間達MTBF＞5萬h，故障率低的特點，同時它特有的溫度、壓力自動補償功能，能根據(jù)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(shù)字顯示屏顯示，不需人工標定。這些優(yōu)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(xiàn)場安裝電磁流量計傳感器，并對產(chǎn)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(chǎn)酸管長度。安裝和驗收時嚴格按照文獻[3]中的要求及工業(yè)自動化儀表安裝及驗收規(guī)范[4]的標準執(zhí)行。安裝示意見圖3。

3.2、電磁流量計的調(diào)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(shù)等參數(shù)的進行設定后再對流量計進 行整機調(diào)試。調(diào)試步驟與要求按照文獻[3]的內(nèi)容進行，流量計調(diào)試合格后就可以在線使用。

3.3、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(chǎn)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(chǎn)酸計量準確性，避免了不必要的誤報產(chǎn)量，有利于車間更好地進行生產(chǎn)管理。在2006、2007連續(xù)兩年的產(chǎn)酸計量數(shù)與實際盤點數(shù)只相差120t，而2005年的計量誤差數(shù)是1200t，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(jiān)控產(chǎn)酸量，對產(chǎn)酸進行科學控制。操作工以前要在現(xiàn)場進行讀數(shù)、現(xiàn)場操作，現(xiàn)只需在控制室就可以對現(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)任何故障，可見電磁流量計應用于硫酸生產(chǎn)計量中是十分成功的。

5、結語

　　在使用電磁流量計來計量產(chǎn)酸時，要注意硫酸介質(zhì)的溫度應在流量計的溫度測量范圍內(nèi)；安裝地點、介質(zhì)的組分及操作壓力要相對穩(wěn)定；此外，還應當注意正確的安裝方式及根據(jù)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，特別是儀表特有的溫度－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(chǎn)酸計量中成功應用后，云浮硫鐵礦企業(yè)集團化工廠已將這項技術在80kt/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(chǎn)酸，投資小，見效大，影響深遠，值得研究推廣。

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