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施  靖

降低成本是市场竞争的有效手段之一，扬州有机化工厂锦纶二分厂使用液体己内酰胺代替固体己内酰胺有效地降低了成本，减少了工人劳动强度，提高了产品质量。另外，为降低消耗，在生产中采用了质量流量计，虽然在使用过程中遇到了一些问题，但经过认真检测，分析，最终排除了故障，保证了生产正常进行。
1  质量流量计工作原理
质量流量的测量方法可分为直接法和间接法两大类。
直接法是直接检测与质量流量有函数关系的参变量以求得质量流量。其中包括动量法，振动加速法（即CMF，科里奥利质量流量计），差压法，热学法。
间接法又称推导法，它是用体积流量QV乘以流体密度ρ，求得质量流量QM，即QM =ρQV。
推导式质量流量测量有两大类：
①  体积流量计和密度流量计(测量气体时用温度计，压力计替代密度计)组合；
②  双流量计组合。
本厂选用的是科里奥利质量流量计，它是利用流体在振动管中流动时，产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。
2  使用中的问题及其解决方法
(1)  流量计的保温
由于液体己内酰胺温度在85℃左右，当温度低于70℃时将发生凝固现象。所以流量计的保温相当重要。它经常在夜间发生零位漂移现象，累计数量增加。经过跟踪观察，发现当流量计保温夹套温度在75℃左右时此现象发生。放料一段时间后故障消除，这是由于物料在75℃左右时发生凝固出现固液混合现象，振动管内壁发生固体粘壁现象。保温夹套管的水温是保证液体己内酰胺精确计量的一个重要因素。但是水温过高会引起己内酰胺质量变化，从而影响整个产品的质量，现采用如图1所示电动调节阀可以将水温自动控制在一定的范围内。
(2)  流量计的安装环境对其精度的影响
科里奥利质量流量计对安装环境有一定的要求，首先要求现场无振动，否则需要采取一些方法来减少振动，如在流量计进出口处用软管相连以减少管道振动对其精度的影响。在安装时应尽量远离振源，否则应加避振装置以尽量减少振源对其测量精度的影响。安装中螺丝与管道的扭力也是造成流量计计量不准的问题之一，如安装过程中不采用软管与管道相连，而与管道法兰螺栓连接时，应注意尽量消除应力。 

图1  温控原理图

①  必须保证管线的同心度和法兰的平行度。应使接管法兰螺栓孔相互对准，螺栓能自然穿入螺孔。尽量避免扭曲应力，减少零点漂移。多个传感器串联安装时，应防止共振现象。为此，每台传感器的支撑应彼此独立，传感器间相互距离在2m以上。
该厂质量流量计在安装时，完全按标准安装，管线的同心度和法兰的平行度都很好，基本消除了扭曲应力。在实际使用中开始计量准确，无零点漂移现象。使用一段时间后发现与以前计量有明显的误差，零点有明显漂移，不能重新调零，零点漂移最大时已超过设定的小信号切除泛围，在无已内酰胺液体流过时也能够使累计表计量。经分析是因厂房环境振动较大，使流量计漂移发生误计量现象。安装时虽然作了隔离减振措施，但流量计支撑做的不牢固，经过一段时间的使用后发生松动失去支撑作用，流量计依靠螺栓挂于管道上，由此产生扭力使零点漂移导致计量不准。重新加固流量计支撑后，问题得到解决。
②  仪表的专用电缆与动力线不要共线槽敷设，将穿线管接地。流量传感器应该可靠接地，接地电阻应小于4欧姆。如接地不好且电磁场和射频干扰较强时，流量计的数字显示会出现大幅度的跳动。绵纶二分厂流量计安装位靠近聚合管，当聚合管感应线圈通电加热时会产生较强的电磁场，使流量计显示数字跳动，重新使流量计可靠接地，故障消除。
③  流体的脉动会对科里奥利质量流量计带来影响，从而产生误差。锦一，锦二分厂液体料由同一主管道输送。当一分厂用料，二分厂不用料时，输料泵打开，使二分厂流量计内液体料发生脉动现象，反之亦然。现要求操作工每次放完料后都将流量计进出口阀门关闭，使流量计内液体料有一相对稳定的环境。从而消除了液体料脉动产生的误差。
④  在测量液体己内酰胺时，只要在实际使用的液体密度条件下调零，使用过程中的密度变化不大，一般不存在问题。但应该经常检查。如发现零点漂移应再次调零，以免造成误计量。
3  科里奥利质量流量计的优缺点
  优点
①  直接测量真正质量流量，测量精度高。
②  可测量液体范围广，包括高粘度的各种液体，含有固形物的浆液，含有少量均匀分布气体的液体，有足够密度的气体(压力较高的气体)。
③  测量管的振幅小，可视作非活动件，测量管路内无阻碍件或活动件。
④  对迎流流速分布不敏感，因而无上下流直管段要求。
⑤  测量值对流体粘度不敏感，流体密度对流量值的影响极微。
⑥  可作多参数测量，如同期测量密度。
  缺点
①  大部分型号的科里奥利质量流量计不能用于测量低密度介质，如低压气体，液体中含气量超过某一界限会显著影响测量值。
②  对外界振动干扰较为敏感，为防止管道振动影响，大部分型号的科里奥利质量流量传感器安装要求较高。
③  压力损失较大，与容积式仪表相当，有些型号的科里奥利质量流量计甚至比容积式仪表大100%。
④大部分型号的科里奥利质量流量计的重量和体积较大。
实际应用表明，在条件允许的环境下质量流量计是一种计量精确、可靠的流量计。