电磁流量计在煤化工生产中常见问题浅析

煤化工行业是推动我国经济与社会高速发展的支柱型产业。在以计算机技术为代表的众多科学技术高度发展的今天，电磁流量计的应用可以满足煤化工生产中特殊流量测量的需求，目前该项技术己广泛应用于我国大部分煤化工企业的实际生产过程当中。电磁流量计是一种感应式仪表，以法拉第电磁感应定律为主要作用原理，对管内导电介质的体积流量进行测量。对流体流量的准确测量，可以起到对煤化工生产过程中介质用量准确控制的作用，减少了资源的浪费，为我国可持续发展的实现提供了有力的保障。因此，电磁流量计在运行中存在的问题成为了学者们关注的重点，本文简要分析了电磁流量计在煤

化工生产中存在的问题。

引言

煤化工行业是确保我国经济稳步发展的基础产业，与我国大多数基础产业相同，煤化工行业是能源与技术密集型产业。现阶段我国煤化工行业实现了大跨步式的发展，各类煤化工产品成为了我国经济发展与社会建设过程中的必需品。但传统的煤化工生产企业面临着生产效率低下，污染问题严重等问题，大大限制了我国煤化工行业的进一步发展。电磁流量计在煤化工生产中的应用有助于改善这一现状，这一技术的应用解决了煤化工企业生产过程中水煤浆流量的测量问题，提高了资源利用率，成为了煤化工行业实现科学、绿色发展重要手段[1]。本文对煤化工行业水煤浆计量过程中存在的问题进行了简要概述，并分析了电磁流量计安装与运行过程中存在的问题。

1 煤化工行业水煤浆计量特性

1.1 水煤浆成分复杂

目前电磁流量计应用在各个装置，在备煤装置电磁流量计应用更为广泛，主要用于测量水煤浆流量。水煤浆是由煤粉、水以及少量添加剂构成的混合溶液，由于溶液流动条件的变化以及稳定流的作用，导致大多数的流量计量方式都无法满足水煤浆的流体流量测量。不仅如此，在流量计量过程中研磨效应的产生，水煤浆溶液中产生大量的金属颗粒，但许多设备不具备清除这些金属颗粒的能力，导致金属颗粒在煤炭间产生碰撞后脱落，对计量设备造成损坏。

1.2 水煤浆输送管道

由于水煤浆的特殊性质，导致对运输材质与运输方法都有着极为严格的要求，必须严格遵照管道输送的原则。若运输管道产生故障，导致水煤浆输送的停滞，在这一段时间内，管道德内部会产生氧化还原反应，这些化学反应会导致管道内部产生铁锈等杂志，这些杂质通过与水煤浆中的某物质摩擦，在管道的内部脱落。在电磁流量计的作用下，位于传感器内的金属颗粒会产生磁化效果，导致煤浆内部的金属颗粒在磁化效果的作用下被吸附到电极的附近，这将严重影响极化电压的运行效果，最终导致测量精度的降低，测量结果不可信。需要注意的是，使用不锈钢管道进行运输时，不会出现氧化还原反应，但由于不锈钢管道的造价过于昂贵，无法得到广泛的应用。

2 电磁流量计的性能与安装

2.1 电磁流量计的优缺点

电磁流量计以独特的优点在多种行业领域广泛使用。首先电磁流量计的变送器结构简单，没有可动部件，也没有阻碍流体流动的节流部件，因而压力损失很小，同时它不会引起诸如磨损，堵塞等问题。并可测量含有颗粒、悬浮物等流体的流量，例如纸浆，矿浆和水煤浆的流量；其次电磁流量计的量程范围很宽，对于同一台电磁流量计的量程比可达1：100。它的口径可以从直径 1mm 到 2m 以上；最后电磁流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时脉动流量，而且线性好.因此，可将测置信号直接用转换器线性地转换成标准信号输出。

电磁流量计虽具有上述优良特性，但目前它还有一些不足之处主要表现为以下几点：第一、电磁流量计不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体。第二、电磁流量计目前还不能用来测量电导率很低的液体介质，被测液体介质的电导率不能低于 20µS/cm。第三、由于测量管绝缘衬里材料受温度的限制，目前工业电磁流量计还不能测量高温高压流体。第四、电磁流量计易受外界电磁干扰的影响。

2.2 电磁流量计的安装要求

（1）变送器可垂直、水平、倾斜安装，但应保证满管条件，即应安装在任何时候测量导管内都能充满液体的地方，以防止由于测量导管内没有液体而指针不在零位造成错觉。最好垂直安装，使液体自下而上流经仪表，如不能垂直安装时，也可水平安装，但要使两电极在同一水平面上。当被测介质中固体颗粒较多时，应垂直安装，使衬里不受磨损（水平安装时会造成局部磨损）。

（2）电磁流量计信号较弱，满量程时仅 2.5-8mV，流量很小时，仅几微伏，外界略有干扰就会影响测量精度。因此，变送器外壳、屏蔽线、测量导管以及变送器两端的管道都要接地，并要单独设置接地点，决不能连接在电机、电器等公用地线或上下介质管道上。转换器部分已通过电缆线接地，故勿再行接地，以免因地电位不同而引起干扰。

（3）变送器安装地点要远离一切磁源（如大功率电机、变送器等），不能有振动。

（4）信号电缆要用说明书中规定的屏蔽电缆，不得用其他电缆代用；信号线和励磁线要分开敷设，并避免两者并排，尤其要注意远离动力电缆；信号电缆两端接头的外露部分要保持最短，屏蔽层剥除到只要能与接线端子相连就可以；信号线越短越好，转换器应尽量接近变送器。

（5）变送器和转换器必须使用同一相电源，否则由于检测信号和反馈信号相差-120°相位，致使仪表不能正常工作。

（6）变送器上游侧应有不小于 5D 的直管段，当有阀门，扩大管时应加长到 10D[3]。

3 电磁流量计在煤化工生产中的常见问题

3.1 液体中含有气泡以及非满管问题

水煤浆混合液体中的气泡会导致测量结果不准确或者测量值波动性较大，液体中气泡的产生主要两个原因：第一，从外界环境中吸入气体；第二，液体自身溶解的气体转变成为游离状的气泡。当水煤浆液体中含有的气泡过大时，可能会出现气泡遮盖整个电极的情况，在某一时刻造成流量信号的输入回路出现开路，最终造成流量计输出信号的不稳定。非满管现象是水煤浆液体气泡问题的一种极为特殊的情况。非满管现象表现为待测液面高度高于电极水平面和待测液面高度低于电极水平面两种形式。当待测液面的高度高于电极水平面时，电磁流量计的测量值处于较为稳定的区间，波动性较小，但由于流量计的测量结果不仅包含液体流量的体积，还包括了管内气体的体积，导致测量结果误差较大。当待测液面的高度低于测量电极的水平面时，测量电极将裸露在空气中，这就意味着测量回路始终处于开路状态。此时使用电磁流量计测出的值将处于大幅度的波动状态，电磁流量

计测量值为随机值，导致无法得到准确的测量值，甚至还会造成流量计的损坏。当出现上述现象时，可通过切断磁场的回路电流来判断故障。当回路电流被切断后，仪表依然出现不稳定的情况，则可以证明是由于液体中存在气泡或非充满管现象造成的。

3.2 电极腐蚀问题

在排除了液体中的气泡问题以及非满管现象的因素影响之后，测量电极的腐蚀问题也会造成电磁流量计测量值波动的情况产生。测量电极的腐蚀大多是由于电极材料选择不当造成的。测量电极被腐蚀往往会造成电磁流量计的传感器失效，进而造成流量计的输出值波动性较大。在实际生产中一旦出现了电极腐蚀的情况，必须及时更换新的测量电极[.

3.3 电极结垢以及电极短路问题

相较于电极结垢现象，电极短路问题比较容易诊断。当被测量的液体介质中含有金属杂质时，会造成电极短路问题,电磁流量计的测量值会处于一个较小的位置甚至趋近于零。但电极短路在实际生产过程中很少发生。由于电磁流量计往往处于原水、污水等较为复杂的测量环境中，因此经常会出现电极结垢现象。电极结垢问题的表现形式为测量的信号强度慢慢减弱，最终处于绝缘状态，导致电磁流量信号处于隔绝状态。在测量粘度较高的液体时，电磁流量计的管壁以及管底会出现附着和沉淀现象。当附着或沉淀的物质的导电率高于被测液体时，会造成电极短路现象的出现；若附着或沉淀的物质不导电，则会造成电极结垢问题的产生。

3.4 衬里变形问题

衬里变形问题会造成流体体积的测量值不准确，甚至会造成电磁流量计的损坏。衬里变形问题大都发生于氟塑料衬里结构中，特别是聚四氟乙烯衬里结构。由于聚四氟乙烯与电磁测量计管壁间不具备粘结力，因此无法在负压管道情况下使用。并且在实际生产中聚四氟乙烯的使用温度必须低于150 摄氏度，因此采用聚四氟乙烯作为衬里的电磁流量计无法应用于高温环境中，否则会由于温度过高而引起衬里变形。

4.结论

本文对电磁流量计在煤化工行业生产中存在的问题进行了分析，以煤化工生产过程中常见的计量问题作为本文的研究重点，从煤化工生产的视角出发，在分析的基础上，提出了相应的解决方案，从理论与实践两个角度弥补了电磁流量计在煤化工生产中存在的缺陷与不足。希望能够进一步提升电磁流量计在煤化工生产中的应用效果，实现增强电磁流量计实用价值的目的。最终实现煤化工行业的快速发展。