一 科氏力質(zhì)量流量計(jì)概述

      錦州精聯(lián)潤滑油添加劑有限公司調(diào)合裝置利用美國Micro motion公司生產(chǎn)的D型科氏力質(zhì)量流量計(jì)對加入調(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公司首先開發(fā)出來的，所以也稱為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)，則物體會受到一個(gè)切向力，該切向力稱為科里奧利力，簡稱為科氏力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)流體流過管子時(shí)，在科里奧利力作用下，管子會發(fā)生形變，通過光電檢測系統(tǒng)測量形變而測得液體質(zhì)量流量。 

      科氏力質(zhì)量流量計(jì)具有以下特點(diǎn)：

     （1）可直接測量質(zhì)量流量，與被測介質(zhì)溫度、壓力、密度、黏度變化無關(guān)。而其他各種質(zhì)量流量計(jì)多采用間接測量方法，即先測得體積流量，再進(jìn)行溫度、壓力、密度補(bǔ)償后求出質(zhì)量流量。
     （2）無可動(dòng)部件，可靠性高。
     （3）線性輸出，測量精確度高，可達(dá)±0.1%~±0.2%。
     （4）可調(diào)量程比寬，最高可達(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，對上次實(shí)測累積量清零，并啟動(dòng)本次計(jì)量功能，打開調(diào)合釜入口電磁閥V201并啟動(dòng)基礎(chǔ)油泵MP201，F(xiàn)Q201開始對加入釜內(nèi)的基礎(chǔ)油計(jì)量。當(dāng)實(shí)測累計(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)，與被測介質(zhì)的溫度、密度、壓力、黏度變化無關(guān)，因此排除原料密度的略微不同對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。在加油過程中，發(fā)現(xiàn)泵出口壓力低，原來正常時(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，造成流量過低而形成緩流，無法完全充滿質(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，需對傳感器管子進(jìn)行電磁激勵(lì)，使其振蕩。當(dāng)流體流過管子時(shí)在科里奧利力作用下，管子會發(fā)生形變，通過測量管子形變而測得流體質(zhì)量流量。在本例故障中，當(dāng)被測液體在未充滿管子的情況下緩慢流動(dòng)時(shí)，對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，但仍然無法滿足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，有些原因則需要評估工藝條件變化才能確定下來。在故障分析判斷過程中，通常會用到以下工具：數(shù)字式萬用表、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表。

故障排除表

      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傳感器的管子時(shí)，就會出現(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）測量系統(tǒng)中的高點(diǎn)。測量液體時(shí)，在系統(tǒng)的高處會收集到攜帶的氣泡（不凝氣泡）。如果液體流速很低，且/或高點(diǎn)相對于系統(tǒng)非常高，攜帶的氣泡就會增長并存留下來。如果氣泡混入液體并通過傳感器，就會出現(xiàn)大的測量誤差。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（用于無害氣體）或消氣器（用于有害氣體）。
      （5）測量系統(tǒng)中的低點(diǎn)。測量氣體時(shí)，在系統(tǒng)的低處會收集到冷凝液。如果介質(zhì)的流速很低，且/或低點(diǎn)相對于系統(tǒng)非常低，冷凝液就會積累并保存下來。如果液體通過傳感器，就會出現(xiàn)測量誤差。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。