某廠在裝置試運(yùn)行及開工期間，多臺電磁流量計(jì)發(fā)生故障，不但造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失，而且由于一些重要的流量無法監(jiān)控，嚴(yán)重影響了正常運(yùn)行。本文對流量計(jì)大面積故障的原因進(jìn)行了分析并提出了改進(jìn)措施。
                                  2 電磁流量計(jì)的工作原理及結(jié)構(gòu)
                                 
                              由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)而切割磁力線時(shí)，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電勢，并存在如下對應(yīng)關(guān)系：
                                  E=KBDV
                                  式中：E為感應(yīng)電勢；B為磁場程度；D為導(dǎo)體寬度；V為垂直于磁力線方向的流體速度。
                                  
                              電磁流量計(jì)工作正是基于以上原理。完整的電磁流量計(jì)系統(tǒng)包括流量管和基于微處理器的磁性流量計(jì)變送器兩部分。流量管可以垂直地或水平地安裝在工藝管線上。位于流量管對面的線圈產(chǎn)生一個(gè)磁場，經(jīng)過該磁場的導(dǎo)電性液體產(chǎn)生一個(gè)電壓，該電壓由兩個(gè)電極測出。變送器控制磁場的生成并檢測由電極測出的電壓，根據(jù)檢測到的電壓，變送器計(jì)量流量并生成與該流量成正比的模擬和頻率輸出信號。
                                 
                              由于電磁流量計(jì)的測量導(dǎo)管直接安裝在工藝管線上，導(dǎo)管內(nèi)無可動(dòng)部件或突出于管道內(nèi)部的部件，因而壓力損失很小，輸出電流與流量間具有線性關(guān)系，不受液體的物理性質(zhì)（溫度、壓力及粘度等）影響。此外，由于傳感元件不與測量介質(zhì)接觸，因此電磁流量計(jì)可以測量含有顆粒、懸浮物以及腐蝕性介質(zhì)的流量。因上述特點(diǎn)，電磁流量計(jì)在PTA裝置中到了廣泛應(yīng)用。但是由于種種原因，這些流量計(jì)中近一半投用后一直不能正常運(yùn)行，有的開工中出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)致數(shù)十個(gè)回路無法監(jiān)控，造成很大影響。
                                  3 流量計(jì)故障的主要原因
                                  3.1 介質(zhì)溫度的影響
                                 
                              電磁流量計(jì)的測量管一般用非導(dǎo)磁的高阻材料（如不銹鋼）制成，同時(shí)，在測量導(dǎo)管內(nèi)壁與電極之間裝有絕緣襯里，一是防止兩電極被金屬導(dǎo)管所短路，二是防止導(dǎo)管被腐蝕，并使內(nèi)壁光滑。襯里材料視工作溫度不同而不同，例如8705型流量管，采用聚四氟乙烯內(nèi)襯，工作溫度zui高達(dá)177℃。如果測量的介質(zhì)溫度長時(shí)間超過這個(gè)溫度，將導(dǎo)致流量管的襯里材料發(fā)生膨脹、變形和質(zhì)變，zui終導(dǎo)致流量管損壞。在PTA裝置開工過程中，有的流量計(jì)因溫度過高造成損壞，例如22FT701C，該表所測量的介質(zhì)正常操作溫度為55℃，而選用的流量管的zui高工作溫度為130℃，開工時(shí)該表投用后不到10min，就出現(xiàn)線圈斷裂，造成流量管損壞，這屬于儀表選型不當(dāng)。此外，裝置開工前，工藝人員用蒸汽對管線進(jìn)行吹掃，如果不事先拆除管線上的流量管，也很容易造成流量計(jì)損壞。
                                  3.2 環(huán)境溫度的影響
                                 
                              PTA裝置使用的電磁流量計(jì)大多用來測量含有固體顆粒及漿料的混合物流量，為了保證漿料不凝固，不但管道內(nèi)介質(zhì)溫度很高，管道外一般設(shè)計(jì)有伴熱管線，而且兩者用很厚的保溫材料包在一起。由于施工不當(dāng)，很多電磁流量計(jì)的流量管也包在里面，甚至有的伴熱管線還要在流量管上纏繞幾圈，伴熱一般采用0.35MPa蒸汽，溫度達(dá)150℃左右。因此，流量管周圍的環(huán)境溫度很高，zui高達(dá)100℃以上，而電磁流量計(jì)要求的zui高環(huán)境溫度為60℃，儀表長時(shí)間工作在高溫環(huán)境下，導(dǎo)致儀表故障率很高。
                                  3.3 接地不當(dāng)及外界干擾影響流量計(jì)正常工作
                                  
                              電磁流量計(jì)的信號比較微弱，滿量程時(shí)只有2.5-8mV，流量很小時(shí)，輸出只有幾微狀，外界略有干擾就能影響測量的精度，因此，電磁流量計(jì)對接地要求很嚴(yán)格。變送器的外殼、屏蔽線、測量導(dǎo)管以及導(dǎo)管兩端的管道都要接地，并且要求單獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn)。PTA裝置儀表投用初期，發(fā)現(xiàn)很多電磁流量計(jì)指示波動(dòng)且幅度很大，經(jīng)常出現(xiàn)超量程現(xiàn)象。通過分析及試驗(yàn)，認(rèn)為一方面是由于儀表的靈敏度過高，而主要原因是由于施工不當(dāng)而造成檢測部分受外界干擾，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
                                 
                              ①某些變送器和流量管之間兩條屏蔽線沒有連接在兩端，在流量管一端進(jìn)行懸空，這是嚴(yán)格禁止的。此外，另有一些屏蔽線雖然沒有懸空，但是兩根線連接到一個(gè)端子上，因效果不好而影響測量精度。
                                 
                              ②根據(jù)儀表安裝規(guī)范，變送器和流量管之間信號電纜在接線處屏蔽層的剝離長度不能超過0.5英寸（13mm），如果露出較多導(dǎo)線，很可能在系統(tǒng)中出現(xiàn)電噪音問題，導(dǎo)致儀表指示波動(dòng)。而PTA裝置儀表安裝過程中，信號電纜剝離的屏蔽層，即露出的導(dǎo)線長度zui短都在90mm以上，zui長達(dá)140mm，這是影響儀表正常工作的—個(gè)重要原因。
                                  ③流量管、內(nèi)襯保護(hù)裝置以及管道之間接地連接線損壞或因被腐蝕而連接不好，有些甚至沒有連接。
                                  ④某些變送器受周圍大功率電機(jī)以及電力設(shè)備漏地電流影響，在回路中產(chǎn)生干擾電勢。
                                  3.4 施工不規(guī)范
                                 
                              為了減少由工藝管線上的彎道、閥門和異徑管產(chǎn)生的擾動(dòng)，流量管安裝過程中要求前后各有至少10D和5D的直管線。而PTA裝置中，由于工藝復(fù)雜、管線稠密，一些儀表安裝根本達(dá)不到該要求，這是儀表指示波動(dòng)的一個(gè)重要原因。此外，某些流量管前后的工藝管線沒有固定，當(dāng)有介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，流量管隨管道震蕩，導(dǎo)致流量管受力過大而損壞。
                                  3.5 維護(hù)不到位
                                 
                              由于施工中存在問題較多，加上儀表維護(hù)不到位，先后出現(xiàn)流量管及變送器接線盒進(jìn)水問題，而未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)；同時(shí)由于維護(hù)人員在儀表使用和維護(hù)方面未經(jīng)過正規(guī)培訓(xùn)，在使用初期，對出現(xiàn)的問題及故障不能及時(shí)處理。
                                  4 改進(jìn)措施
                                 
                              ①在承包商及設(shè)計(jì)部門的指導(dǎo)下，對因溫度過高而不能滿足使用條件的部分流量計(jì)重新進(jìn)行選型，zui終選用以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的8705型流量管，溫度范圍為-20-177℃。
                                 
                              ②將所有流量管上纏繞的伴去掉，將伴繞過流量管，并將保溫材料去掉，使儀表工作在要求的溫度范圍內(nèi)。
                                 
                              ③按廠商提供的接地規(guī)范對流量計(jì)的接線進(jìn)行整改，將屏蔽線分別連接到變送器和流量管兩端，把剝離較長的信號線多余部分增加屏蔽層，將兩根屏蔽線分開，并確保連接牢固。
                                 
                              ④將流量管兩端的工藝管線增加支援，并確保兩端連接法蘭在同一水平面上，使流量管盡可能不受力。同時(shí)，對直管段長度達(dá)不到要求的工藝管線進(jìn)行更換。
                                 
                              ⑤加大巡檢及維護(hù)力度。每天兩次對所有電磁流量計(jì)進(jìn)行巡檢檢查，對出現(xiàn)的問題及時(shí)處理，定期對流量管內(nèi)的沉積物及電極進(jìn)行清理。