Uvod
Zahteve glede natančnosti in zanesljivosti merjenja in nadzora pretoka odplak v čistilnih postajah na naftnih poljih so vse višje. Ta članek predstavlja izbiro, delovanje in uporabo elektromagnetnih merilnikov pretoka. Opišite njihove značilnosti pri izbiri in uporabi.
Merilniki pretoka so eden redkih instrumentov, ki jih je težje uporabljati kot izdelati. To je zato, ker je pretok dinamična količina in v tekočini v gibanju ni le viskoznega trenja, temveč tudi kompleksni pojavi pretoka, kot so nestabilni vrtinci in sekundarni tokovi. Na sam merilni instrument vplivajo številni dejavniki, kot so cevovod, velikost kalibra, oblika (krožna, pravokotna), robni pogoji, fizikalne lastnosti medija (temperatura, tlak, gostota, viskoznost, umazanija, korozivnost itd.), stanje pretoka tekočine (turbulentno stanje, porazdelitev hitrosti itd.) ter vpliv pogojev in nivojev namestitve. Soočeni z več kot ducatom vrst in stotinami različic merilnikov pretoka doma in v tujini (kot so volumetrični, diferencialni tlak, turbinski, površinski, elektromagnetni, ultrazvočni in toplotni merilniki pretoka, ki so bili razviti zaporedno), je razumna izbira dejavnikov, kot so stanje pretoka, zahteve za namestitev, okoljski pogoji in ekonomičnost, predpogoj in osnova za dobro uporabo merilnikov pretoka. Poleg zagotavljanja kakovosti samega instrumenta je zelo pomembno tudi zagotavljanje procesnih podatkov ter ali so namestitev, uporaba in vzdrževanje instrumenta razumni. Ta članek predstavlja izbiro in uporabo elektromagnetnega merilnika pretoka.
Izbira elektromagnetnega merilnika pretoka
Z razvojem znanosti in tehnologije se je močno razvila tudi tehnologija samodejnega zaznavanja, instrumenti za samodejno zaznavanje pa se pogosto uporabljajo tudi pri čiščenju odplak, tako da čistilne naprave ne le prihranijo veliko delovne sile in materialnih virov, ampak, kar je še pomembneje, omogočajo pravočasno prilagajanje procesa. Ta članek bo kot primer predstavil uporabo instrumentov za samodejno zaznavanje pri čiščenju odplak in nekatere obstoječe težave z elektromagnetnim merilnikom pretoka podjetja Hangzhou Asmik.
Strukturno načelo elektromagnetnega merilnika pretoka
Instrument za samodejno zaznavanje je eden ključnih podsistemov v sistemu avtomatskega krmiljenja. Splošni instrument za samodejno zaznavanje je sestavljen predvsem iz treh delov: 1. senzorja, ki uporablja različne signale za zaznavanje izmerjene analogne količine; 2. oddajnika, ki pretvori analogni signal, ki ga izmeri senzor, v tokovni signal 4–20 mA in ga pošlje v programabilni logični krmilnik (PLC); 3. zaslona, ki intuitivno prikazuje rezultate meritev in jih zagotavlja. Ti trije deli so organsko povezani in brez katerega koli dela jih ni mogoče imenovati popoln instrument. Instrument za samodejno zaznavanje se zaradi svojih značilnosti natančnih meritev, jasnega prikaza in enostavnega upravljanja pogosto uporablja v industrijski proizvodnji. Poleg tega ima instrument za samodejno zaznavanje vmesnik z mikroračunalnikom v notranjosti in je pomemben del sistema avtomatskega krmiljenja. Imenuje se »Oči avtomatiziranega krmilnega sistema«.
Izbira elektromagnetnega merilnika pretoka
Pri proizvodnji naftnih polj se zaradi potreb proizvodnega procesa proizvaja velika količina oljnih odplak, čistilna postaja pa mora spremljati pretok odplak. V prejšnjih zasnovah je bilo velikomerilniki pretokauporabljali so vrtinčne merilnike pretoka in merilnike pretoka z odprtino. Vendar pa se je v praktični uporabi izkazalo, da ima izmerjena prikazana vrednost pretoka veliko odstopanje od dejanskega pretoka, odstopanje pa se močno zmanjša s prehodom na elektromagnetni merilnik pretoka.
Glede na značilnosti odplak z velikimi spremembami pretoka, nečistočami, nizko korozijo in določeno električno prevodnostjo so elektromagnetni merilniki pretoka dobra izbira za merjenje pretoka odplak. Imajo kompaktno strukturo, majhnost ter priročno namestitev, delovanje in vzdrževanje. Na primer, merilni sistem ima inteligentno zasnovo in ojačano tesnjenje, zato lahko normalno deluje v zahtevnih okoljih.
Sledi kratek uvod v načela izbire, pogoje namestitve in previdnostne ukrepeelektromagnetni merilniki pretoka.
Izbira kalibra in dosega
Kaliber oddajnika je običajno enak kalibru cevovodnega sistema. Če je treba cevovodni sistem posebej načrtovati, se kaliber lahko izbere glede na območje pretoka in pretok. Za elektromagnetne merilnike pretoka je primernejši pretok 2–4 m/s. V posebnih primerih, če so v tekočini trdni delci, ob upoštevanju obrabe, se lahko izbere običajni pretok ≤ 3 m/s. Za enostavno pritrditev krmilne tekočine se lahko izbere hitrost pretoka ≥ 2 m/s. Po določitvi hitrosti pretoka se lahko kaliber oddajnika določi v skladu z enačbo qv=D2.
Območje oddajnika je mogoče izbrati po dveh načelih: prvo je, da je celotna skala instrumenta večja od pričakovane največje vrednosti pretoka; drugo je, da je normalni pretok večji od 50 % celotne skale instrumenta, da se zagotovi določena natančnost merjenja.
Izbira temperature in tlaka
Tlak in temperatura tekočine, ki ju lahko izmeri elektromagnetni merilnik pretoka, sta omejena. Pri izbiri mora biti delovni tlak nižji od predpisanega delovnega tlaka merilnika pretoka. Trenutno so specifikacije delovnega tlaka doma izdelanih elektromagnetnih merilnikov pretoka naslednje: premer je manjši od 50 mm, delovni tlak pa je 1,6 MPa.
Uporaba v čistilni postaji
Čistilna postaja običajno uporablja elektromagnetni merilnik pretoka HQ975, ki ga proizvaja Shanghai Huaqiang. Z raziskavo in analizo uporabe čistilne postaje Beiliu št. 7 je ugotovilo, da ima skupno 7 merilnikov pretoka, vključno s pretokom za povratno izpiranje, recikliranje vode in zunanjimi merilniki pretoka, netočne odčitke in poškodbe, podobne težave pa imajo tudi druge postaje.
Trenutno stanje in obstoječe težave
Po več mesecih delovanja so bile meritve pretoka dovodne vode zaradi velike velikosti merilnika pretoka dovodne vode netočne. Prvo vzdrževanje ni rešilo težave, zato je mogoče pretok vode oceniti le z zunanjim dovajanjem vode. Po enem letu delovanja so drugi merilniki pretoka utrpeli udare strele in popravila, odčitki pa so bili drug za drugim netočni. Posledično odčitki vseh elektromagnetnih merilnikov pretoka nimajo referenčne vrednosti. Včasih pride celo do obratnega pojava ali pa sploh ni besed. Vsi podatki o proizvodnji vode so ocenjene vrednosti. Količina proizvodne vode celotne postaje je v bistvu brez meritev. Sistem količine vode v različnih poročilih o podatkih je ocenjena vrednost, brez natančne dejanske količine vode in obdelave. Točnosti in verodostojnosti različnih podatkov ni mogoče zagotoviti, kar povečuje težave pri upravljanju proizvodnje.
V vsakodnevni proizvodnji so merilniki postaje in rudnika po tem, ko se je pojavila težava z instrumentom, o tem večkrat obvestili pristojni oddelek in se večkrat obrnili na proizvajalca za popravila, vendar ni bilo učinka, poprodajna storitev pa je bila slaba. Pred prihodom na kraj dogodka je bilo treba večkrat kontaktirati vzdrževalno osebje. Rezultati niso idealni.
Zaradi slabe natančnosti in visoke stopnje odpovedi originalnega instrumenta je po vzdrževanju in kalibraciji težko izpolniti zahteve različnih merilnih kazalnikov. Po številnih preiskavah in študijah uporabniška enota odda vlogo za razrez, za odobritev pa je odgovoren pristojni oddelek za meritve in avtomatsko krmiljenje enote. Elektromagnetni merilniki pretoka HQ975, ki niso dosegli določene življenjske dobe, vendar imajo dolgo življenjsko dobo, resne poškodbe ali staranje, se razrežejo in posodobijo, druge vrste elektromagnetnih merilnikov pretoka pa se zamenjajo v skladu z zgornjimi načeli izbire v skladu z dejansko proizvodnjo.
Zato sta razumna izbira in pravilna uporaba elektromagnetnih merilnikov pretoka zelo pomembna za zagotovitev natančnosti meritev in podaljšanje življenjske dobe instrumenta. Izbira merilnika pretoka mora temeljiti na proizvodnih zahtevah, začenši z dejanskim stanjem dobave instrumenta, celovito upoštevajoč varnost, natančnost in ekonomičnost meritev ter določijo metodo naprave za vzorčenje pretoka in vrsto merilnega instrumenta glede na naravo in pretok merjene tekočine ter specifikacije.
Pravilna izbira specifikacij instrumenta je prav tako pomemben del zagotavljanja življenjske dobe in natančnosti instrumenta. Posebno pozornost je treba nameniti izbiri statičnega tlaka in temperaturne odpornosti. Statični tlak instrumenta je stopnja tlačne odpornosti, ki mora biti nekoliko večji od delovnega tlaka merjenega medija, običajno 1,25-kratnik, da se prepreči puščanje ali nesreča. Izbira merilnega območja je predvsem izbira zgornje meje skale instrumenta. Če je izbrana premajhna, se lahko instrument zlahka preobremeni in poškoduje; če je izbrana prevelika, bo to zmanjšalo natančnost merjenja. Na splošno se izbere kot 1,2 do 1,3-kratnik največje vrednosti pretoka med dejanskim delovanjem.
Povzetek
Med vsemi vrstami merilnikov pretoka odplak ima elektromagnetni merilnik pretoka boljše delovanje, dušilni merilnik pretoka pa ima širok spekter uporabe. Le z razumevanjem ustreznih zmogljivosti merilnikov pretoka je mogoče izbrati in zasnovati merilnik pretoka za merjenje in nadzor pretoka odplak. Zahteve glede natančnosti in zanesljivosti so izpolnjene. Da bi zagotovili varno delovanje instrumenta, si je treba prizadevati za izboljšanje natančnosti in varčevanja z energijo. Zato je treba ne le izbrati prikazovalnik, ki izpolnjuje zahteve glede natančnosti, temveč tudi izbrati ustrezno merilno metodo glede na značilnosti merjenega medija.
Skratka, ni merilne metode ali merilnika pretoka, ki bi se lahko prilagodil različnim tekočinam in pretočnim pogojem. Različne merilne metode in strukture zahtevajo različne merilne operacije, načine uporabe in pogoje uporabe. Vsaka vrsta ima svoje edinstvene prednosti in pomanjkljivosti. Zato je treba na podlagi celovite primerjave različnih merilnih metod in značilnosti instrumenta izbrati najboljšo vrsto, ki je varna, zanesljiva, ekonomična in trpežna.
Čas objave: 10. februar 2023