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施  靖

降低成本是市場競爭的有效手段之一，揚州有機化工廠錦綸二分廠使用液體己內酰胺代替固體己內酰胺有效地降低了成本，減少了工人勞動強度，提高了產品質量。另外，為降低消耗，在生產中采用了質量流量計，雖然在使用過程中遇到了一些問題，但經過認真檢測，分析，最終排除了故障，保證了生產正常進行。
1  質量流量計工作原理
質量流量的測量方法可分為直接法和間接法兩大類。
直接法是直接檢測與質量流量有函數關系的參變量以求得質量流量。其中包括動量法，振動加速法（即CMF，科里奧利質量流量計），差壓法，熱學法。
間接法又稱推導法，它是用體積流量QV乘以流體密度ρ，求得質量流量QM，即QM =ρQV。
推導式質量流量測量有兩大類：
①  體積流量計和密度流量計(測量氣體時用溫度計，壓力計替代密度計)組合；
②  雙流量計組合。
本廠選用的是科里奧利質量流量計，它是利用流體在振動管中流動時，產生與質量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質量流量儀表。
2  使用中的問題及其解決方法
(1)  流量計的保溫
由于液體己內酰胺溫度在85℃左右，當溫度低于70℃時將發生凝固現象。所以流量計的保溫相當重要。它經常在夜間發生零位漂移現象，累計數量增加。經過跟蹤觀察，發現當流量計保溫夾套溫度在75℃左右時此現象發生。放料一段時間后故障消除，這是由于物料在75℃左右時發生凝固出現固液混合現象，振動管內壁發生固體粘壁現象。保溫夾套管的水溫是保證液體己內酰胺精確計量的一個重要因素。但是水溫過高會引起己內酰胺質量變化，從而影響整個產品的質量，現采用如圖1所示電動調節閥可以將水溫自動控制在一定的范圍內。
(2)  流量計的安裝環境對其精度的影響
科里奧利質量流量計對安裝環境有一定的要求，首先要求現場無振動，否則需要采取一些方法來減少振動，如在流量計進出口處用軟管相連以減少管道振動對其精度的影響。在安裝時應盡量遠離振源，否則應加避振裝置以盡量減少振源對其測量精度的影響。安裝中螺絲與管道的扭力也是造成流量計計量不準的問題之一，如安裝過程中不采用軟管與管道相連，而與管道法蘭螺栓連接時，應注意盡量消除應力。 

圖1  溫控原理圖

①  必須保證管線的同心度和法蘭的平行度。應使接管法蘭螺栓孔相互對準，螺栓能自然穿入螺孔。盡量避免扭曲應力，減少零點漂移。多個傳感器串聯安裝時，應防止共振現象。為此，每臺傳感器的支撐應彼此獨立，傳感器間相互距離在2m以上。
該廠質量流量計在安裝時，完全按標準安裝，管線的同心度和法蘭的平行度都很好，基本消除了扭曲應力。在實際使用中開始計量準確，無零點漂移現象。使用一段時間后發現與以前計量有明顯的誤差，零點有明顯漂移，不能重新調零，零點漂移最大時已超過設定的小信號切除泛圍，在無已內酰胺液體流過時也能夠使累計表計量。經分析是因廠房環境振動較大，使流量計漂移發生誤計量現象。安裝時雖然作了隔離減振措施，但流量計支撐做的不牢固，經過一段時間的使用后發生松動失去支撐作用，流量計依靠螺栓掛于管道上，由此產生扭力使零點漂移導致計量不準。重新加固流量計支撐后，問題得到解決。
②  儀表的專用電纜與動力線不要共線槽敷設，將穿線管接地。流量傳感器應該可靠接地，接地電阻應小于4歐姆。如接地不好且電磁場和射頻干擾較強時，流量計的數字顯示會出現大幅度的跳動。綿綸二分廠流量計安裝位靠近聚合管，當聚合管感應線圈通電加熱時會產生較強的電磁場，使流量計顯示數字跳動，重新使流量計可靠接地，故障消除。
③  流體的脈動會對科里奧利質量流量計帶來影響，從而產生誤差。錦一，錦二分廠液體料由同一主管道輸送。當一分廠用料，二分廠不用料時，輸料泵打開，使二分廠流量計內液體料發生脈動現象，反之亦然。現要求操作工每次放完料后都將流量計進出口閥門關閉，使流量計內液體料有一相對穩定的環境。從而消除了液體料脈動產生的誤差。
④  在測量液體己內酰胺時，只要在實際使用的液體密度條件下調零，使用過程中的密度變化不大，一般不存在問題。但應該經常檢查。如發現零點漂移應再次調零，以免造成誤計量。
3  科里奧利質量流量計的優缺點
  優點
①  直接測量真正質量流量，測量精度高。
②  可測量液體范圍廣，包括高粘度的各種液體，含有固形物的漿液，含有少量均勻分布氣體的液體，有足夠密度的氣體(壓力較高的氣體)。
③  測量管的振幅小，可視作非活動件，測量管路內無阻礙件或活動件。
④  對迎流流速分布不敏感，因而無上下流直管段要求。
⑤  測量值對流體粘度不敏感，流體密度對流量值的影響極微。
⑥  可作多參數測量，如同期測量密度。
  缺點
①  大部分型號的科里奧利質量流量計不能用于測量低密度介質，如低壓氣體，液體中含氣量超過某一界限會顯著影響測量值。
②  對外界振動干擾較為敏感，為防止管道振動影響，大部分型號的科里奧利質量流量傳感器安裝要求較高。
③  壓力損失較大，與容積式儀表相當，有些型號的科里奧利質量流量計甚至比容積式儀表大100%。
④大部分型號的科里奧利質量流量計的重量和體積較大。
實際應用表明，在條件允許的環境下質量流量計是一種計量精確、可靠的流量計。