聚乙烯醇（PVA）是一種重要化學(xué)助劑，其主要用于紡織行業(yè)經(jīng)紗漿料、織物整理劑、維尼綸纖維原料；建筑裝潢行業(yè)107膠、內(nèi)外墻涂料、粘合劑；化工行業(yè)用作聚合乳化劑、分散劑及聚乙烯醇縮甲醛、縮乙醛、縮丁醛樹脂；造紙行業(yè)用作紙品粘合劑；農(nóng)業(yè)方面用于土壤改良劑、農(nóng)藥粘附增效劑和聚乙烯醇薄膜；還可用于日用化妝品及高頻淬火劑等方面。隨著工控自動(dòng)化水平的不斷提高，在聚乙烯醇（PVA）的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，參與生產(chǎn)過(guò)程的各種物料必須按一定的量或比例投入，企業(yè)為了降低成本并節(jié)能降耗，對(duì)相應(yīng)膠水管道流量表測(cè)量精度的要求也越來(lái)越高。
流量計(jì)有很多種類型，從傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)、渦輪流量計(jì)直到膠水管道流量表、超聲波流量計(jì)等在石化行業(yè)中的應(yīng)用有著廣泛的應(yīng)用。在此，筆者將介紹膠水管道流量表在內(nèi)蒙古雙欣環(huán)保材料股份有限公司在PVA生產(chǎn)裝置中的實(shí)際應(yīng)用，并總結(jié)應(yīng)用中流量計(jì)的幾類故障和解決方法。希望對(duì)于從業(yè)朋友們有所幫助。
一、 工作原理
膠水管道流量表是利用法拉*電磁感應(yīng)定律設(shè)計(jì)的流量測(cè)量?jī)x表，用于測(cè)量導(dǎo)電液體的體積流量。根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律，當(dāng)導(dǎo)體切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ex（圖1），方向根據(jù)右手定則確定，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ex的大小與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、傳感器管道的內(nèi)徑D和流過(guò)導(dǎo)電液體的流速V成正比，B、D、V三者相互垂直，即Ex=BDV。

膠水管道流量表由轉(zhuǎn)換器和傳感器兩部分組成，兩者用連接線連接。橫河膠水管道流量表的電極附在流量計(jì)管的外部，由這些電極通過(guò)氧化鋁陶瓷管壁的電容來(lái)獲取液體流動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。膠水管道流量表的測(cè)量管由氧化鋁陶瓷管的電容式電極，一個(gè)包括線圈鐵心、接地環(huán)和密封外殼的電磁回路組成。為了避免浮地電容的影響，將密封的外殼設(shè)計(jì)為環(huán)繞電容式電極，從而產(chǎn)生密封驅(qū)動(dòng)的電容式電極。
二、產(chǎn)品 特點(diǎn)
膠水管道流量表的特點(diǎn)如下：膠水管道流量表的測(cè)量導(dǎo)管是一段光滑的直管，內(nèi)部無(wú)可動(dòng)部件和阻流部件，因此無(wú)壓力損失，無(wú)機(jī)械慣性，反應(yīng)十分靈敏，測(cè)量精度較高；測(cè)量范圍寬，量程比寬；可以測(cè)量含有固體顆粒的導(dǎo)電液體體積流量，也可以進(jìn)行正、反向雙向測(cè)量；測(cè)量過(guò)程中不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、壓力、密度、粘度和流動(dòng)狀態(tài)的影響，無(wú)測(cè)量滯后；采用24V（DC）單獨(dú)供電，膠水管道流量表采用高頻勵(lì)磁技術(shù)，在測(cè)量低導(dǎo)電率流體流量時(shí)對(duì)流量噪聲具有抗干擾性，具有快速響應(yīng)和消除輸出噪聲的功能，其氧化鋁陶瓷襯里適應(yīng)各種腐蝕性導(dǎo)電液體流量的測(cè)量；目前只有膠水管道流量表可以測(cè)量低至0.01μS/cm的超低電導(dǎo)率液體，還可以測(cè)量高濃度漿體的流量和容易附著或堵塞的導(dǎo)電液體的流量，而不必?fù)?dān)心結(jié)垢、腐蝕或堵塞問題，降低了維護(hù)成本。需要注意的是，在使用中被測(cè)液體溫度要求低于120℃，流速要高于0.3m/s，壓力不能超過(guò)1.6MPa，而且要求不能含有較多的鐵磁性物質(zhì)和氣泡。
三、 安裝要求
膠水管道流量表的安裝質(zhì)量對(duì)其測(cè)量結(jié)果的影響較大，因此在安裝時(shí)需要注意幾個(gè)問題。*先，膠水管道流量表直管段的選擇在配管時(shí)一定要按照要求進(jìn)行選擇，一般選擇流量計(jì)通徑與工藝管道通徑相同，即可滿足工程需要，而且安裝方便、壓力損失小，流量計(jì)直管段上游側(cè)的長(zhǎng)度不少于5倍工藝管道直徑，下游側(cè)的長(zhǎng)度不少于3倍工藝管道直徑（圖2）。但在流速太慢而又要求精度較高或需要變徑的應(yīng)用場(chǎng)合，可選擇通徑小于工藝管道通徑的流量計(jì)，以提高測(cè)量精度，此時(shí)流量計(jì)上、下游必須加裝異徑管，且進(jìn)口異徑管上游側(cè)應(yīng)有長(zhǎng)于10倍工藝管道直徑的直管段，下游側(cè)應(yīng)有長(zhǎng)于5倍工藝管道直徑的直管段（圖3）。

安裝時(shí)必須保證流量計(jì)的管徑與工藝管道同心，被測(cè)液體的流向與膠水管道流量表上的箭頭標(biāo)記方向一致；選擇振動(dòng)小的場(chǎng)所，避免附近有大電機(jī)，以免引起電磁場(chǎng)干擾；選擇能夠滿足必要的維修空間的場(chǎng)所，盡量避免周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體，還要避免陽(yáng)光直射；電容式膠水管道流量表既可以水平安裝也可以垂直安裝，但必須保證膠水管道流量表的測(cè)量管中始終充滿液體，對(duì)含有固體顆粒以及污濁的液體建議垂直安裝（流向自下而上），以減少對(duì)電極的磨蝕和沾污；管道中應(yīng)保證液體不產(chǎn)生氣泡，以免影響測(cè)量精度；膠水管道流量表必須接地。
四、 膠水管道流量表在PVA生產(chǎn)中的應(yīng)用
4.1 合成工段
在合成工段，分離塔一段循環(huán)液和送精餾工段過(guò)濾液的測(cè)量中使用了膠水管道流量表。分離塔一段的被測(cè)液體中主要含有大量的醋酸、少量的VAC和部分碳粉，被測(cè)液體既臟又具有腐蝕性，并伴有強(qiáng)烈的酸味和刺激性氣味，使用該膠水管道流量表測(cè)量維護(hù)量很少而且測(cè)量精度也比較高。
4.2 精餾工段
在精餾過(guò)濾室，過(guò)濾液加料計(jì)量采用了膠水管道流量表測(cè)量。過(guò)濾液的主要成分是醋酸和碳粉，物料具有腐蝕性，刺激性氣味濃。之前采用金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，管道容易堵塞，經(jīng)常要拆洗，維護(hù)量大。自從改換膠水管道流量表后，維護(hù)量小且測(cè)量精度也比較高。
4.3 聚合與醇解工段
在聚合工段，由聚合二釜樹脂送出的液體由膠水管道流量表測(cè)量，聚合一釜加AIBN甲醇溶液的計(jì)量也使用該流量計(jì)。在醇解工段，醇解機(jī)靜態(tài)混合器樹脂加料計(jì)量也使用了該流量計(jì)。
樹脂的成分是聚醋酸乙烯甲醇，是無(wú)色粘稠狀液體。偶氮二異丁腈（AIBN）甲醇溶液容易結(jié)晶，而且對(duì)人體有毒。使用該流量計(jì)后，管道再無(wú)堵塞發(fā)生，而且維護(hù)量少，測(cè)量精度也較高。
五、 故障與解決方法
5.1 流量信號(hào)無(wú)顯示
合成工藝操作人員反映，分離塔一段送精餾工段過(guò)濾液流量表FT-126流量值無(wú)顯示，儀表人員判斷出現(xiàn)此種情況的主要原因可能是膠水管道流量表斷電或管壁上沾有污垢或測(cè)量導(dǎo)管襯里損壞。仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，流量計(jì)管道堵塞，無(wú)法送出過(guò)濾液，疏通管道后測(cè)量示值顯示正常。
合成工藝操作人員反映，分離塔一段循環(huán)液流量表FT-141無(wú)顯示，現(xiàn)場(chǎng)一次表黑屏。實(shí)地檢查發(fā)現(xiàn)，保險(xiǎn)絲熔斷，用備用保險(xiǎn)絲替換后，儀表指示正常。
5.2 流量信號(hào)波動(dòng)大
聚合工藝操作人員反映，聚合二釜樹脂送出流量表FT-324流量值上、下波動(dòng)大。在現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，膠水管道流量表本身無(wú)故障，膠水管道流量表外殼接地線脫落，重新連接后流量計(jì)指示正常。
5.3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值與DCS顯示值不對(duì)應(yīng)
聚合工藝操作人員反映，聚合一釜加AIBN甲醇溶液現(xiàn)場(chǎng)流量表FT-311顯示與中控DCS顯示不對(duì)應(yīng)。在工藝人員的配合下，將流量表的前、后截止閥關(guān)死，并打開旁路截止閥，保證工藝正常運(yùn)行。在保證膠水管道流量表所測(cè)管道充滿液體并靜止的情況下，儀表人員重新調(diào)校該表的零點(diǎn)后，關(guān)閉旁路截止閥并打開流量計(jì)前、后截止閥，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值與DCS顯示值還是不對(duì)應(yīng)。經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，膠水管道流量表的量程設(shè)置與DCS上的量程不對(duì)應(yīng)，重新設(shè)定后，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值與DCS顯示值一致。
5.4 零點(diǎn)不穩(wěn)定
大檢修停車后，儀表人員在檢查合成工段FT-126時(shí)發(fā)現(xiàn)膠水管道流量表的零點(diǎn)變動(dòng)。檢查儀表外觀和內(nèi)部參數(shù)，沒有發(fā)現(xiàn)異常，拆下膠水管道流量表后，發(fā)現(xiàn)流量計(jì)內(nèi)壁附著醋酸晶體，除去電極上的醋酸晶體后重新安裝，零點(diǎn)恢復(fù)正常。
六、結(jié)束語(yǔ)
ADMAGCA電容式膠水管道流量表作為流量測(cè)量?jī)x表的一種，要使其在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮恰當(dāng)作用，必須在安裝和使用時(shí)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，才能滿足工藝要求。筆者結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，介紹了其安裝注意事項(xiàng)，并總結(jié)了該流量計(jì)在PVA生產(chǎn)中的故障現(xiàn)象和解決辦法，希望能給同行以借鑒。

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