Fehleranalyse von elektromagnetischen Durchflussmessern bei der Anwendung in Essigsäure

Thread Content

　　In vielen Essigsyntheseanlagen werden zur Durchflussmessung Verfahren wie Wirbelstrommesser oder Elliptische Zahnräder eingesetzt. Diese Durchflussmesser weisen viele Mängel auf: Sie verschleißen leicht, lecken durch Korrosion durch das Medium, haben eine kurze Lebensdauer und erfordern viel Wartung – sie können daher die Anforderungen der Produktion kaum erfüllen. Im Zuge der technischen Modernisierung des Geräts werden neue elektromagnetische Durchflussmesser anstelle der ursprünglich vorgesehenen Durchflussmesser eingesetzt. Diese Änderung erfüllt nicht nur die Anforderungen des Acetat-Herstellungsprozesses, sondern verringert auch erheblich die Investitionskosten und die Wartungsaufwände. Daher ist die Fehleranalyse von elektromagnetischen Durchflussmessern bei der Verwendung in Acetat wie folgt: 1. Messfehler durch Gasblasen im Medium. Es gibt zwei Möglichkeiten, wie Gasblasen in einer Flüssigkeit entstehen können: Entweder wird Gas von außen in das Medium eingebracht, oder gasförmige Stoffe, die im Medium gelöst sind, verwandeln sich in freie Gasblasen. Wenn im Medium große Blasen vorhanden sind, werden die Elektroden vollständig verdeckt, sobald die Blasen an ihnen vorbeifliegen. Dadurch wird der Eingangskreislauf für das Durchflusssignal kurzzeitig unterbrochen, wodurch das Ausgangssignal Schwankungen aufweist. Um die Ursache für diese Schwankungen herauszufinden, kann man wie folgt vorgehen: Man unterbricht den Stromkreis des Magnetfeldes. Wenn der Durchflussmesser nach dieser Unterbrechung weiterhin Anzeigen liefert und weiterhin Schwankungen aufweist, deutet das darauf hin, dass Blasen im Medium vorhanden sind, die zu Schwankungen beim Messen mit dem elektromagnetischen Durchflussmesser führen. Wenn man mit einem Winkelmessgerät den Widerstand der Elektroden des elektromagnetischen Durchflussmessers misst, stellt man fest, dass der Schaltwiderstand der Elektroden höher ist als der normale Wert. 　　Falls Luft aufgrund der Installationstelle des elektromagnetischen Durchflussmessers in das zu messende Medium eindringt, falls durch die Installation des Messers an einer hohen Stelle im Rohrsystem Gase zurückbleiben oder falls durch das Eindringen von Luft von außen Schwankungen im Durchfluss auftreten, muss die Installationstelle des elektromagnetischen Durchflussmessers geändert werden – es sollte an der niedrigsten Stelle des Rohrsystems installiert werden oder in Form eines U-Rohrs angebracht werden. In einigen Fällen kann man dieses Problem jedoch lösen, indem man oberhalb des Durchflussmessers einen Sammelbehälter sowie eine Entlüftungsventil einbaut – insbesondere dann, wenn der Durchmesser des Durchflussmessers groß ist oder die Installationsort des Messers nicht leicht geändert werden kann. 　　2. Nicht voller Mediumsbehälter Im täglichen Betrieb tritt gelegentlich das Phänomen eines nicht vollen Behälters auf. Dieses Phänomen kann als typischer Fall von Blasen im Flüssigkeitstank angesehen werden. Wenn die Elektroden auf einer Höhe unter der Oberfläche der Mediumflüssigkeit liegen, ist es ideal, vor und hinter dem Durchflussmesser geradlinige Rohrabschnitte zu verwenden – so sind die Messwerte stabiler. Doch auch das Gasvolumen im oberen Teil der Rohrleitung wird als Durchflussmenge des Mediums berücksichtigt, wodurch in diesem Fall erhebliche Messfehler entstehen. Wenn die Elektroden auf einer Höhe liegen, die über der Flüssigkeitsspiegel des Mediums ist, befindet sich der Messkreis des elektromagnetischen Durchflussmessers in einem offenen Zustand – dadurch werden die gemessenen Werte stark verzerrt. Um die durch einen nicht vollständig gefüllten Rohrkanal entstehenden Störungen zu beheben, können folgende Maßnahmen ergriffen werden: Es sollte versucht werden, elektromagnetische Durchflussmesser in vertikalen Rohren zu installieren, in denen die Flüssigkeit von unten nach oben fließt. In der Praxis müssen die elektromagnetischen Durchflussmesser jedoch horizontal installiert werden – in diesem Fall sollten sie am untersten Punkt des Rohrs angebracht werden, wobei die Achse der Elektroden des Durchflussmessers parallel zur Horizontale liegen muss. Um ein Vakuum im Messrohr zu vermeiden, sollte der Sensor des Durchflussmessers hinter der Pumpe und vor dem Steuerventil installiert werden. Der Anschluss des Sensors sollte außerdem über einen gewissen Rückdruck verfügen und weit genug vom direkten Ablaufpunkt entfernt sein. 　　3. Korrosion der Elektroden des elektromagnetischen Durchflussmessers
Da im Prozess der Acetatherstellung mit stark korrosiven Stoffen in Berührung gekommen wird, können diese Stoffe die Elektroden des Durchflussmessers korrodieren, wenn beim Auswahl des Materials für die Elektroden nicht sorgfältig vorgegangen wird. Dadurch kann letztendlich der Sensor seine Funktion verlieren. Daher treten Schwankungen in der Ausgabe des Durchflussmessers auf. Nur wenn durch die Korrosion der Elektroden Störungen am Durchflussmesser auftreten, können wir feststellen, dass das Material der Elektroden nicht korrosionsbeständig ist. Solche Eigenschaftsprobleme des Materials sind vor der Verwendung nicht erkennbar. Daher kann dieses Problem nur durch den Austausch gegen neue Elektroden gelöst werden. Daher gehören die Diagnose und Behandlung von Elektrodenkorrosionsfehlern zu den Methoden der Nachträglichen Wartung. 　　4. Eigenschaften der zu prüfenden Flüssigkeit führen zu Messfehlern. Wenn die Leitfähigkeit des zu prüfenden Mediums abnimmt, erhöht sich die Ausgangsimpedanz der Elektroden. Dadurch entsteht ein Lasteffekt am Eingang des Wandleres, wodurch Messfehler beim Durchflussmesser auftreten. Wenn beim elektromagnetischen Durchflussmesser dieses Problem auftritt, bleibt nur die Wahl eines elektromagnetischen Durchflussmessers mit der erforderlichen niedrigen Leitfähigkeit übrig, oder man muss auf Durchflussmesser anderer Prinzipien wie z. B. Lochplattdurchflussmesser zurückgreifen. 　　5. Deformation der Auskleidung des Durchflussmessers führt zu Messunsicherheiten. Die Auskleidung von elektromagnetischen Durchflussmessern besteht in der Regel aus Fluorkunststoffen. Dadurch kann die Auskleidung leicht deformieren, was wiederum zu Fehlern bei der Messung führt. Es gibt zwei Hauptgründe für die Deformation der Auskleidung: Erstens tritt bei Fluorkunststoffauskleidungen ein Wärmeausdehnungsphänomen auf, wenn Dampf in diese eindringt. Der Grad dieser Penetration hängt in der Regel von verschiedenen Faktoren ab – wie dem Material der Auskleidung, ihrer Dicke, dem Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenseite sowie vom Typ des Fluids und des Dampfs sowie vom Druck in den Rohren. Zweitens hängt die Deformation auch von der Struktur des Fluorkunststoffmaterials selbst ab. Üblicherweise wird Polytetrafluorethylen als Material für Fluorkunststoffauskleidungen verwendet. Polytetrafluorethylen hat keine Klebekraft und haftet daher nur durch Druck an die Rohrwand. Deshalb wird dieses Material nicht in Rohren unter negativem Druck verwendet. 　　6. Störfaktoren durch äußere elektromagnetische Felder Auf der Produktionsstätte gibt es Störfaktoren wie Ströme in den Rohrleitungen, statische Elektrizität, elektromagnetische Wellen sowie Magnetfelder. Das Durchflusssignal des elektromagnetischen Durchflussmessers ist sehr gering, wodurch es leicht von äußeren elektromagnetischen Störungen beeinflusst werden kann, was wiederum die ordnungsgemäße Funktion des Messers stört. Unter Störungen des elektrischen Feldes versteht man abnormale Schwankungen des Ausgangssignals, die auftreten, wenn das Potenzialgleichgewicht im Messrohr des Durchflussmessers durch Störungen gestört wird.