電磁流量計在硫酸生產計量中的成功應用

【摘要】本文“電磁流量計在硫酸生產計量中的成功應用”是由江蘇聯儀“楊雯琪撰稿，有技術部工程師”張繼先“提供現場資料。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，而本文就是針對現場硫酸生產計量做了系統全面的分析。

硫酸消費過程中的產酸計量不斷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安裝（40kt/a、80kt/a）自投產以來，產酸計量不斷運用計量槽計量。采用計量槽計量產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。操作工不能在線監測到瞬時與累計產酸量，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集團化工廠施行產酸計量改造的目的。以下是40kt/a硫酸安裝[1]的產酸計量改造引見。

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1.84g/m³下進行的，而實際產酸時硫酸的密度在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。40kt/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（4～20mA）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。

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、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120t，而2005年的計量誤差數是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酸，投資小，見效大，影響深遠，值得研究推廣。

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