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聯(lián)系人：龔靜潔 （經(jīng)理）
閱讀：36發(fā)布時(shí)間：2025-7-3
一 科氏力質(zhì)量流量計(jì)概述
錦州精聯(lián)潤(rùn)滑油添加劑有限公司調(diào)合裝置利用美國(guó)Micro motion公司生產(chǎn)的D型科氏力質(zhì)量流量計(jì)對(duì)加入調(diào)合釜內(nèi)的基礎(chǔ)油進(jìn)行計(jì)量?？剖狭|(zhì)量流量計(jì)又叫直接式質(zhì)量流量計(jì)，由Micro motion公司首先開(kāi)發(fā)出來(lái)的，所以也稱(chēng)為Micro motion流量計(jì)，根據(jù)科里奧利（Coriolis）效應(yīng)制成的。假如在一個(gè)旋轉(zhuǎn)體系中，具有質(zhì)量m和速度V的物體，以角速度ω從里往外（反之亦然）運(yùn)動(dòng)，則物體會(huì)受到一個(gè)切向力，該切向力稱(chēng)為科里奧利力，簡(jiǎn)稱(chēng)為科氏力Fc，記為：
如圖1所示?？剖狭|(zhì)量流量計(jì)由傳感器和變送器兩部分組成，傳感器的結(jié)構(gòu)很多，有的是兩根平行U型管，有的是兩根Ω型管，有的是兩根直管。盡管管子形狀不同，但都是在管子上加電磁激勵(lì)，使其振蕩，當(dāng)流體流過(guò)管子時(shí)，在科里奧利力作用下，管子會(huì)發(fā)生形變，通過(guò)光電檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量形變而測(cè)得液體質(zhì)量流量。
科氏力質(zhì)量流量計(jì)具有以下特點(diǎn)：
（1）可直接測(cè)量質(zhì)量流量，與被測(cè)介質(zhì)溫度、壓力、密度、黏度變化無(wú)關(guān)。而其他各種質(zhì)量流量計(jì)多采用間接測(cè)量方法，即先測(cè)得體積流量，再進(jìn)行溫度、壓力、密度補(bǔ)償后求出質(zhì)量流量。
（2）無(wú)可動(dòng)部件，可靠性高。
（3）線性輸出，測(cè)量精確度高，可達(dá)±0.1%~±0.2%。
（4）可調(diào)量程比寬，可達(dá)1:100。
（5）適用于各種液體，如腐蝕性、臟污介質(zhì)、懸浮液、兩相液體（液體中含氣體量<10%體積）等。
二 科氏力質(zhì)量流量計(jì)在調(diào)合裝置中的應(yīng)用
在調(diào)合裝置生產(chǎn)工藝中，利用MP201泵將TK107立罐中的基礎(chǔ)油加入調(diào)合釜BLR201中，科氏力質(zhì)量流量計(jì)FQ201用來(lái)累計(jì)進(jìn)入BLR201中的基礎(chǔ)油總量。操作員預(yù)先在DCS的FQ201儀表面板上設(shè)置需加基礎(chǔ)油的總量，對(duì)上次實(shí)測(cè)累積量清零，并啟動(dòng)本次計(jì)量功能，打開(kāi)調(diào)合釜入口電磁閥V201并啟動(dòng)基礎(chǔ)油泵MP201，F(xiàn)Q201開(kāi)始對(duì)加入釜內(nèi)的基礎(chǔ)油計(jì)量。當(dāng)實(shí)測(cè)累計(jì)量達(dá)到FQ201中操作員設(shè)置的目標(biāo)量后，DCS內(nèi)自動(dòng)送出聯(lián)鎖信號(hào)關(guān)閉調(diào)合釜入口電磁閥并停泵。BLR201上安裝了反吹風(fēng)式液位變送器LI201，用于監(jiān)測(cè)釜內(nèi)液位，以噸為單位，也為FQ201累計(jì)量提供了一個(gè)參考值。近期根據(jù)生產(chǎn)需要，裝置從一個(gè)臥罐TK204新鋪設(shè)一條管線至MP201泵，因此還可利用MP201泵將TK204罐中的基礎(chǔ)油加入到BLR201中，如圖2所示。
三 故障現(xiàn)象
當(dāng)采用新配管線加料后，利用TK204罐和MP201泵向BLR201輸送8t基礎(chǔ)油時(shí)，F(xiàn)Q201累計(jì)量達(dá)到8t后關(guān)閥停泵，BLR201釜上的液位計(jì)LI201只顯示5.7t，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于所需量。
四 故障分析及原因
（1）由于BLR201釜采用氮?dú)夥创碉L(fēng)法測(cè)量液位，因此最初懷疑氮?dú)鈮毫Σ粔蛟斐梢何粌x表顯示偏低。查看公用工程畫(huà)面上的氮?dú)鈮毫χ甘局?，裝置供氮正常。儀表維修人員確認(rèn)液位計(jì)LI201工作正常。
（2）用檢尺方法測(cè)量液位，表明釜內(nèi)實(shí)際數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于8t。
（3）由于采用的是新管線，懷疑管線處理后仍有殘留的雜渣進(jìn)人質(zhì)量流量計(jì)中。利用TK107內(nèi)的基礎(chǔ)油向BLR201補(bǔ)加2.3t后再檢尺，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量流量計(jì)工作正常。
（4）由于FQ201是科氏力質(zhì)量流量計(jì)，與被測(cè)介質(zhì)的溫度、密度、壓力、黏度變化無(wú)關(guān)，因此排除原料密度的略微不同對(duì)FQ201的影響。
（5）查看工藝管線發(fā)現(xiàn)TK107至MP201入口采用的是4英寸管線，從MP201至BLR201采用3英寸管線，而從TK204至MP201入口之間新鋪設(shè)的管線由于空間有限，而采用了2英寸管線。泵入口管線是2英寸，而出口管線為3英寸。在加油過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)泵出口壓力低，原來(lái)正常時(shí)FQ201的瞬時(shí)流量為30t/h，現(xiàn)在降至5t/h。由于新配工藝管線不合理，造成流量過(guò)低而形成緩流，無(wú)法充滿(mǎn)質(zhì)量流量計(jì)傳感器部分的U型管是引起本例故障的主要原因。
（6）在科氏力質(zhì)量流量計(jì)中，需對(duì)傳感器管子進(jìn)行電磁激勵(lì)，使其振蕩。當(dāng)流體流過(guò)管子時(shí)在科里奧利力作用下，管子會(huì)發(fā)生形變，通過(guò)測(cè)量管子形變而測(cè)得流體質(zhì)量流量。在本例故障中，當(dāng)被測(cè)液體在未充滿(mǎn)管子的情況下緩慢流動(dòng)時(shí)，對(duì)傳感器管子造成不平衡振動(dòng)，因而影響了傳感器的性能和精確度，造成儀表讀數(shù)不準(zhǔn)。
五 解決方法
（1）關(guān)小泵出口手閥，增加泵出口壓力，F(xiàn)Q201的瞬時(shí)流量由5.7t/h增加到8t/h，但仍然無(wú)法滿(mǎn)足FQ201正常工作的條件，因此只好采用方法2。
（2）TK204罐內(nèi)物料用完后，重新在罐底開(kāi)4英寸口，并另選路徑鋪設(shè)4英寸管線至泵MP201入口處。重新送料FQ201工作正常。
六 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
當(dāng)科氏力質(zhì)量流量計(jì)出現(xiàn)流量不準(zhǔn)，或批量累計(jì)值與實(shí)際值不符的情況時(shí)，產(chǎn)生的原因有多種。有些原因可以在傳感器/變送器處確定下來(lái)，有些原因則需要評(píng)估工藝條件變化才能確定下來(lái)。在故障分析判斷過(guò)程中，通常會(huì)用到以下工具：數(shù)字式萬(wàn)用表、智能手持終端（HART Communicator）、ProLink軟件程序、AMS軟件、Modbus主控制器（僅適用于RFT9739變送器），或者變送器的顯示屏（僅適用于3500或3700型變送器）。排除故障的方法可參見(jiàn)表。
故障排除表
| 序號(hào) | 步驟 | 下一步操作 |
| 1 | 檢查流量校準(zhǔn)系數(shù)是否正確 | 否正確如正確進(jìn)入第2步； 如不正確修改并進(jìn)入第15步 |
| 2 | 檢查流量單位 | 如正確，進(jìn)入第3步； 如果流量單位錯(cuò)，修改并進(jìn)入第15步 |
| 3 | 確認(rèn)流量表是否已經(jīng)準(zhǔn)確地 進(jìn)行了零點(diǎn)標(biāo)定 | 如流量表已準(zhǔn)確地校準(zhǔn)零點(diǎn)，進(jìn)入第4步； 如沒(méi)有準(zhǔn)確地校準(zhǔn)零點(diǎn)，進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)并進(jìn)入第15步 |
| 4 | 流量表的設(shè)置是按質(zhì)量 還是按體積進(jìn)行測(cè)量的 | 如設(shè)置的是按質(zhì)量測(cè)量，進(jìn)入第6步； 如設(shè)置的是按體積測(cè)量，進(jìn)入第5步 |
| 5 | 檢查密度校準(zhǔn)系數(shù)是否正確 | 如正確，進(jìn)入第6步； 如不正確，修改并進(jìn)入第15步 |
| 6 | 確認(rèn)流體的密度讀數(shù)是否準(zhǔn)確 | 如密度讀數(shù)正確進(jìn)入第7步； 如讀數(shù)錯(cuò)誤進(jìn)入第11步 |
| 7 | 確認(rèn)流體溫度讀數(shù)是否準(zhǔn)確 | 如溫度讀數(shù)正確．，進(jìn)入第8步； 如讀數(shù)錯(cuò)誤進(jìn)入第1 4步 |
| 8 | 流量表的設(shè)置是按質(zhì)量 還是按體積進(jìn)行測(cè)量的 | 如設(shè)置的是按質(zhì)量測(cè)量，進(jìn)入第11步 如設(shè)置的是按體積測(cè)量，進(jìn)行第9步 |
| 9 | 參照數(shù)的總量是否以固定的 密度值為依據(jù)得來(lái) | 如總量是以固定值得來(lái)的進(jìn)入第10步； 如總量不是以固定值得來(lái)的，進(jìn)入第11步 |
| 10 | 將流量單位改為質(zhì)量流量單位 | 進(jìn)入第15步 |
| 11 | 檢查是否有接地故障或接地不正確 | 如接地正確，進(jìn)入第1 2步； 如不正確或有故障修理后進(jìn)入第15步 |
| 12 | 檢查是否存在兩相流體 | 如沒(méi)有兩相流體，進(jìn)入第13步 如存在兩相流體，解決問(wèn)題后，進(jìn)入第15步 |
| 13 | 檢查秤（或測(cè)量參考值）的準(zhǔn)確性 | 如準(zhǔn)確，進(jìn)入第1 4步； |
| 14 | 檢查流量表接線是否正確 | 如正確，進(jìn)入第16步； 如不正確或有問(wèn)題，修理或更換接線后，進(jìn)入第15步 |
| 15 | 重新進(jìn)行計(jì)量操作， 檢查是否還存在同樣問(wèn)題 | 如流速或總量正確，則說(shuō)明已解決問(wèn)題； 如流速或總量不對(duì)，重新進(jìn)行第2步到第16步的操作 |
表中第15項(xiàng)是當(dāng)液態(tài)工藝介質(zhì)中含有空氣或氣體，或氣態(tài)工藝介質(zhì)中含有液體時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)兩相流體。產(chǎn)生兩相流體的原因有如下幾種：
（1）泄漏。在工藝管線的連接點(diǎn)、閥及泵的密封處有可能出現(xiàn)泄漏，導(dǎo)致空氣進(jìn)入液態(tài)工藝介質(zhì)中。在系統(tǒng)入口處也有可能進(jìn)入空氣。檢查系統(tǒng)的泄漏點(diǎn)并將其修復(fù)。
（2）氣穴和閃蒸現(xiàn)象。當(dāng)系統(tǒng)處于或接近工藝液態(tài)介質(zhì)的蒸發(fā)壓力下工作時(shí)，造成氣泡進(jìn)入工藝液體中，就會(huì)產(chǎn)生氣穴和閃蒸現(xiàn)象。如果傳感器距離產(chǎn)生壓降的設(shè)備（如調(diào)節(jié)閥）很近，在該設(shè)備上游安裝傳感器能夠降低閃蒸的出現(xiàn)幾率：或者，增加傳感器下游的背壓也能夠減少氣穴和閃蒸現(xiàn)象的出現(xiàn)。
（3）“濺流"（Cascade）。當(dāng)液體的流速降低到僅能部分充滿(mǎn)傳感器的管子時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)“濺流"現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因通常是由于液體向下流向一個(gè)安裝在垂直管線上的傳感器。為了排除這種情況，液體應(yīng)該由下向上流向垂直安裝的傳感器。
（4）測(cè)量系統(tǒng)中的高點(diǎn)。測(cè)量液體時(shí)，在系統(tǒng)的高處會(huì)收集到攜帶的氣泡（不凝氣泡）。如果液體流速很低，且/或高點(diǎn)相對(duì)于系統(tǒng)非常高，攜帶的氣泡就會(huì)增長(zhǎng)并存留下來(lái)。如果氣泡混入液體并通過(guò)傳感器，就會(huì)出現(xiàn)大的測(cè)量誤差。一種可能的解決方法就是根據(jù)裝置情況和規(guī)程要求在系統(tǒng)的高點(diǎn)、傳感器的上游安裝排空閥（用于無(wú)害氣體）或消氣器（用于有害氣體）。
（5）測(cè)量系統(tǒng)中的低點(diǎn)。測(cè)量氣體時(shí)，在系統(tǒng)的低處會(huì)收集到冷凝液。如果介質(zhì)的流速很低，且/或低點(diǎn)相對(duì)于系統(tǒng)非常低，冷凝液就會(huì)積累并保存下來(lái)。如果液體通過(guò)傳感器，就會(huì)出現(xiàn)測(cè)量誤差。一種可能的解決方法就是根據(jù)裝置的情況和規(guī)程要求在系統(tǒng)的低點(diǎn)、傳感器的上游安裝冷凝液排放閥。
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