電磁流量計(jì)在硫酸生產(chǎn)計(jì)量中的成功應(yīng)用
硫酸生產(chǎn)過程中的產(chǎn)酸計(jì)量一直是一個值得的關(guān)注的問題。云浮硫鐵礦企業(yè)集團(tuán)化工廠兩套硫酸裝置（40kt/a、80kt/a）自投產(chǎn)以來，產(chǎn)酸計(jì)量一直使用計(jì)量槽計(jì)量。采用計(jì)量槽計(jì)量產(chǎn)酸量的方法比較落后，計(jì)量誤差大并且計(jì)量槽計(jì)量設(shè)備多，既不利于安全操作，維護(hù)量又大、維修費(fèi)用高。操作工不能在線監(jiān)測到瞬時與累計(jì)產(chǎn)酸量，不利于車間生產(chǎn)管理，操作工的勞動強(qiáng)度大，因此計(jì)量槽計(jì)量改造顯得十分必要。應(yīng)用新的計(jì)量技術(shù)，淘汰計(jì)量槽計(jì)量，是為了更科學(xué)、安全、準(zhǔn)確地計(jì)量，也是云浮硫鐵礦企業(yè)集團(tuán)化工廠實(shí)施產(chǎn)酸計(jì)量改造的目的。以下是40kt/a硫酸裝置[1]的產(chǎn)酸計(jì)量改造介紹。
1 計(jì)量改造前的現(xiàn)狀分析
計(jì)量改造前是通過計(jì)量槽來計(jì)量產(chǎn)酸量的，計(jì)量儀器是由浮子液位計(jì)和計(jì)量標(biāo)尺組成，操作工是通過目測計(jì)量標(biāo)尺上的刻度來計(jì)量產(chǎn)酸。浮子液位計(jì)[2]是將產(chǎn)酸量轉(zhuǎn)化成液位值（ｔ→ｍ），計(jì)量標(biāo)尺再將液位值轉(zhuǎn)化成產(chǎn)量（ｍ→ｔ）。浮子液位計(jì)測量精度低，無法達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量產(chǎn)酸量的要求。計(jì)量標(biāo)尺的數(shù)值標(biāo)定是按硫酸密度1.84g/m3下進(jìn)行的，而實(shí)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(jìn)行自動修正，累計(jì)誤差就越來越大。使用計(jì)量槽來計(jì)量產(chǎn)酸量不僅需要上述的計(jì)量儀器，而且需要較多的附屬設(shè)備，如計(jì)量槽，泵，閥門等。由此可見，使用計(jì)量槽來計(jì)量產(chǎn)酸量不僅費(fèi)用高，維護(hù)量大，而且又不能準(zhǔn)確計(jì)量。40kt/a硫酸裝置產(chǎn)酸計(jì)量示意圖及使用計(jì)量槽計(jì)量產(chǎn)酸量出現(xiàn)的問題統(tǒng)計(jì)見圖1和表1。
2 計(jì)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(jì)[2]進(jìn)行產(chǎn)酸計(jì)量。
2.1 電磁流量計(jì)的工作原理
電磁流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的流量測量儀表，它由現(xiàn)場部分的流量計(jì)傳感器和控制室部分的流量計(jì)積算儀組成。流量計(jì)傳感器的勵磁線圈產(chǎn)生磁力線，當(dāng)導(dǎo)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(yīng)電動勢EX。感應(yīng)電動勢與流量成正比，傳感器再將感應(yīng)電動勢轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)前的流量值VF。以下是電磁流量計(jì)原理圖，見圖2。
2.2 電磁流量計(jì)的特點(diǎn)
這次改造選用的儀表是進(jìn)的LD系列電磁流量計(jì)[3]。該電磁流量計(jì)具有測量精度高（±0.25%），反應(yīng)靈敏，工作穩(wěn)定，維護(hù)量小，平均*時間達(dá)MTBF＞5萬h，故障率低的特點(diǎn)，同時它*的溫度、壓力自動補(bǔ)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(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性。電磁流量計(jì)操作簡單、安全、數(shù)字顯示屏顯示，不需人工標(biāo)定。這些優(yōu)點(diǎn)是計(jì)量槽計(jì)量無法比美的。
3 計(jì)量改造方案的實(shí)施
3.1 電磁流量計(jì)的安裝
在現(xiàn)場安裝電磁流量計(jì)傳感器，并對產(chǎn)酸計(jì)量的工藝流程作出修改，要求硫酸通過電磁流量計(jì)的傳感器后直接去成品酸罐，取消原有的計(jì)量槽、輸送酸泵，縮短產(chǎn)酸管長度。安裝和驗(yàn)收時嚴(yán)格按照文獻(xiàn)[3]中的要求及工業(yè)自動化儀表安裝及驗(yàn)收規(guī)范[4]的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。安裝示意見圖3。
3.2 電磁流量計(jì)的調(diào)試
在控制室安裝流量積算儀，敷設(shè)流量計(jì)電纜。先對流量計(jì)的測量上、下限、流量系數(shù)等參數(shù)的進(jìn)行設(shè)定后再對流量計(jì)進(jìn) 行整機(jī)調(diào)試。調(diào)試步驟與要求按照文獻(xiàn)[3]的內(nèi)容進(jìn)行，流量計(jì)調(diào)試合格后就可以在線使用。
3.3 電磁流量計(jì)的正式投運(yùn)
投運(yùn)前，打開流量計(jì)傳感器的上、下游閥，關(guān)閉旁路閥，電磁流量計(jì)對產(chǎn)酸計(jì)量。至此，計(jì)量改造完成。
4 計(jì)量改造后的效果檢查
電磁流量計(jì)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(jì)量準(zhǔn)確性，避免了不必要的誤報(bào)產(chǎn)量，有利于車間更好地進(jìn)行生產(chǎn)管理。在2006、2007連續(xù)兩年的產(chǎn)酸計(jì)量數(shù)與實(shí)際盤點(diǎn)數(shù)只相差120t，而2005年的計(jì)量誤差數(shù)是1200t，可見改造后的計(jì)量精度提高10倍，計(jì)量誤差大大減少。操作工使用電磁流量計(jì)計(jì)量后可以隨時監(jiān)控產(chǎn)酸量，對產(chǎn)酸進(jìn)行科學(xué)控制。操作工以前要在現(xiàn)場進(jìn)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(qiáng)度大大減輕，工作效率大大提高。
改造后的產(chǎn)酸計(jì)量設(shè)備只有電磁流量計(jì)，已取消計(jì)量槽及相關(guān)附屬設(shè)備，此項(xiàng)可少支出20萬元設(shè)備費(fèi)用和每年將近2萬元的設(shè)備維護(hù)費(fèi)。而電磁流量計(jì)使用期限長，維護(hù)方便，只需定期檢查校驗(yàn)，使用至今末出現(xiàn)任何故障，可見電磁流量計(jì)應(yīng)用于硫酸生產(chǎn)計(jì)量中是十分成功的。
在使用電磁流量計(jì)來計(jì)量產(chǎn)酸時，要注意硫酸介質(zhì)的溫度應(yīng)在流量計(jì)的溫度測量范圍內(nèi)；安裝地點(diǎn)、介質(zhì)的組分及操作壓力要相對穩(wěn)定；此外，還應(yīng)當(dāng)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(jì)定期校驗(yàn)是確保計(jì)量準(zhǔn)確的關(guān)鍵，特別是儀表*的溫度－密度補(bǔ)償功能必須運(yùn)行正常。否則儀表計(jì)量精度下降，甚至儀表無法正常計(jì)量。電磁流量計(jì)在產(chǎn)酸計(jì)量中成功應(yīng)用后，云浮硫鐵礦企業(yè)集團(tuán)化工廠已將這項(xiàng)技術(shù)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(xué)習(xí)后也采用了這項(xiàng)新技術(shù)。利用電磁流量計(jì)來計(jì)量硫酸流量，投資小，見效大，影響深遠(yuǎn)，值得研究推廣。
