Introducción
Los requisitos de precisión y fiabilidad para la medición y el control del caudal de aguas residuales en las estaciones de tratamiento de aguas residuales de yacimientos petrolíferos son cada vez mayores. Este artículo presenta la selección, el funcionamiento y la aplicación de los caudalímetros electromagnéticos. Describe sus características de selección y aplicación.
Los medidores de flujo son uno de los pocos instrumentos que son más difíciles de usar que de hacer. Esto se debe a que el caudal es una cantidad dinámica, y no solo existe fricción viscosa en el líquido en movimiento, sino también fenómenos de flujo complejos como vórtices inestables y flujos secundarios. El instrumento de medición en sí se ve afectado por muchos factores, como la tubería, el tamaño del calibre, la forma (circular, rectangular), las condiciones de contorno, las propiedades físicas del medio (temperatura, presión, densidad, viscosidad, suciedad, corrosividad, etc.), el estado del flujo del fluido (estado de turbulencia, distribución de velocidad, etc.) y la influencia de las condiciones y niveles de instalación. Frente a más de una docena de tipos y cientos de variedades de medidores de flujo en el país y en el extranjero (como medidores de flujo volumétricos, de presión diferencial, de turbina, de área, electromagnéticos, ultrasónicos y térmicos que se han desarrollado sucesivamente), cómo La selección razonable de factores como el estado del flujo, los requisitos de instalación, las condiciones ambientales y la economía son la premisa y la base para una buena aplicación de los medidores de flujo. Además de garantizar la calidad del instrumento, también son fundamentales el suministro de datos de proceso y la correcta instalación, uso y mantenimiento del instrumento. Este artículo presenta la selección y aplicación de un caudalímetro electromagnético.
Selección de medidor de flujo electromagnético
Con el avance de la ciencia y la tecnología, la tecnología de detección automática también ha experimentado un gran desarrollo, y los instrumentos de detección automática se han utilizado ampliamente en el tratamiento de aguas residuales. Esto permite a las plantas de tratamiento de aguas residuales no solo ahorrar mano de obra y recursos materiales, sino también, y lo que es más importante, realizar ajustes oportunos en el proceso. Este artículo toma como ejemplo el caudalímetro electromagnético de Hangzhou Asmik para presentar la aplicación de los instrumentos de detección automática en el tratamiento de aguas residuales y algunos problemas existentes.
Principio estructural del medidor de caudal electromagnético
Un instrumento de detección automática es uno de los subsistemas clave en el sistema de control automático. Un instrumento de detección automática general se compone principalmente de tres partes: 1) sensor, que utiliza varias señales para detectar la cantidad analógica medida; 2) transmisor, que convierte la señal analógica medida por el sensor en una señal de corriente de 4-20 mA y la envía al controlador lógico programable (PLC); 3) pantalla, que muestra los resultados de la medición de forma intuitiva y proporciona los resultados. Estas tres partes están combinadas orgánicamente, y sin ninguna de ellas, no pueden considerarse un instrumento completo. El instrumento de detección automática ha sido ampliamente utilizado en la producción industrial debido a sus características de medición precisa, visualización clara y operación simple. Además, el instrumento de detección automática tiene una interfaz con el microordenador en su interior y es una parte importante del sistema de control automático. Se denomina "Los ojos de un sistema de control de automatización".
Selección de medidor de flujo electromagnético
En la producción petrolera, se genera una gran cantidad de aguas residuales aceitosas debido a las necesidades del proceso de producción, y la planta de tratamiento de aguas residuales debe monitorear el flujo de estas. En diseños anteriores, muchos...medidores de flujoSe utilizan medidores de caudal de vórtice y de orificio. Sin embargo, en la práctica, se observa que el valor de caudal medido presenta una gran desviación del caudal real, desviación que se reduce considerablemente al cambiar a un medidor de caudal electromagnético.
Debido a las características de las aguas residuales con grandes variaciones de caudal, impurezas, baja corrosión y cierta conductividad eléctrica, los caudalímetros electromagnéticos son una excelente opción para medir el caudal. Presentan una estructura compacta, un tamaño compacto y una fácil instalación, operación y mantenimiento. Por ejemplo, el sistema de medición adopta un diseño inteligente y un sellado general reforzado, lo que permite un funcionamiento normal en entornos hostiles.
A continuación se presenta una breve introducción a los principios de selección, condiciones de instalación y precauciones decaudalímetros electromagnéticos.
Selección de calibre y alcance
El calibre del transmisor suele ser el mismo que el del sistema de tuberías. Si se diseña el sistema de tuberías, el calibre puede seleccionarse según el rango y el caudal. Para caudalímetros electromagnéticos, un caudal de 2 a 4 m/s es más adecuado. En casos especiales, si hay partículas sólidas en el líquido, considerando el desgaste, se puede seleccionar un caudal común ≤ 3 m/s. Para fluidos de gestión de fácil instalación, se puede seleccionar una velocidad de flujo ≥ 2 m/s. Una vez determinada la velocidad de flujo, el calibre del transmisor se puede determinar según qv = D2.
El rango del transmisor se puede seleccionar de acuerdo con dos principios: uno es que la escala completa del instrumento sea mayor que el valor de flujo máximo esperado; el otro es que el flujo normal sea mayor que el 50% de la escala completa del instrumento para garantizar una cierta precisión de medición.
Selección de temperatura y presión
La presión y la temperatura del fluido que puede medir el caudalímetro electromagnético son limitadas. Al seleccionarlo, la presión de operación debe ser inferior a la presión de trabajo especificada del caudalímetro. Actualmente, las especificaciones de presión de trabajo de los caudalímetros electromagnéticos de fabricación nacional son: diámetro inferior a 50 mm y presión de trabajo de 1,6 MPa.
Aplicación en la estación de tratamiento de aguas residuales
La planta de tratamiento de aguas residuales generalmente utiliza el medidor de flujo electromagnético HQ975, fabricado por Shanghai Huaqiang. Tras la investigación y el análisis de la aplicación de la planta de tratamiento de aguas residuales de Beiliu, se determinó que siete medidores de flujo, incluyendo los de retrolavado, reciclaje de agua y externos, presentan lecturas inexactas y presentan daños. Otras estaciones también presentan problemas similares.
Estado actual y problemas existentes
Tras varios meses de funcionamiento, debido al gran tamaño del caudalímetro de entrada, la medición del mismo resultó inexacta. El primer mantenimiento no solucionó el problema, por lo que el caudal solo puede estimarse mediante el suministro de agua externo. Tras un año de funcionamiento, otros caudalímetros sufrieron impactos de rayos y reparaciones, y las lecturas fueron inexactas una tras otra. Como resultado, las lecturas de todos los caudalímetros electromagnéticos carecen de valor de referencia. En ocasiones, incluso se produce un fenómeno inverso o no se dispone de información. Todos los datos de producción de agua son valores estimados. El volumen de agua de producción de toda la estación se encuentra básicamente en un estado de no medición. El sistema de volumen de agua en varios informes de datos es un valor estimado, carente de volumen de agua real y tratamiento precisos. No se puede garantizar la precisión ni la autenticidad de diversos datos, lo que dificulta la gestión de la producción.
En la producción diaria, tras un problema con el instrumento, el personal de medición de la estación y la mina lo reportaba repetidamente al departamento competente y contactaba al fabricante para solicitar reparaciones, pero no surtía efecto y el servicio posventa era deficiente. Era necesario contactar al personal de mantenimiento en repetidas ocasiones antes de llegar al lugar del incidente. Los resultados no son óptimos.
Debido a la baja precisión y la alta tasa de fallos del instrumento original, resulta difícil cumplir con los requisitos de diversos indicadores de medición tras el mantenimiento y la calibración. Tras numerosas investigaciones y estudios, la unidad del usuario presenta una solicitud de desguace, y el departamento competente de medición y control automático de la unidad se encarga de su aprobación. Los caudalímetros electromagnéticos HQ975 que no han alcanzado la vida útil especificada, pero presentan una larga vida útil o presentan daños graves o deterioro por envejecimiento, se desguazan y actualizan, y otros tipos de caudalímetros electromagnéticos se sustituyen según los principios de selección anteriores, de acuerdo con la producción real.
Por lo tanto, la selección razonable y el uso correcto de caudalímetros electromagnéticos son fundamentales para garantizar la precisión de la medición y prolongar la vida útil del instrumento. La selección del caudalímetro debe basarse en los requisitos de producción, partiendo del estado actual del suministro del instrumento, considerando integralmente la seguridad, la precisión y la rentabilidad de la medición, y determinando el método del dispositivo de muestreo de caudal y el tipo de instrumento de medición según la naturaleza, el caudal del fluido medido y las especificaciones.
Seleccionar correctamente las especificaciones del instrumento es fundamental para garantizar su vida útil y precisión. Se debe prestar especial atención a la selección de la resistencia a la presión estática y la temperatura. La presión estática del instrumento es el grado de resistencia a la presión, que debe ser ligeramente superior a la presión de trabajo del medio medido, generalmente 1,25 veces, para evitar fugas o accidentes. La selección del rango de medición se basa principalmente en el límite superior de la escala del instrumento. Si se selecciona demasiado pequeño, se sobrecargará fácilmente y dañará el instrumento; si se selecciona demasiado grande, afectará la precisión de la medición. Generalmente, se selecciona entre 1,2 y 1,3 veces el caudal máximo en funcionamiento real.
Resumen
Entre todos los tipos de medidores de caudal de aguas residuales, el electromagnético ofrece un mejor rendimiento, mientras que el de estrangulamiento ofrece una amplia gama de aplicaciones. Solo comprendiendo el rendimiento de cada medidor, se puede seleccionar y diseñar el medidor adecuado para la medición y el control del caudal de aguas residuales, cumpliendo con los requisitos de precisión y fiabilidad. Para garantizar la seguridad del funcionamiento del instrumento, se busca mejorar su precisión y ahorro energético. Por ello, es necesario elegir no solo un instrumento de visualización que cumpla con los requisitos de precisión, sino también un método de medición adecuado a las características del medio a medir.
En resumen, ningún método de medición ni caudalímetro se adapta a diversos fluidos y condiciones de flujo. Los diferentes métodos y estructuras de medición requieren operaciones de medición, métodos y condiciones de uso diferentes. Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas. Por lo tanto, se debe seleccionar el mejor tipo, que sea seguro, fiable, económico y duradero, basándose en una comparación exhaustiva de los distintos métodos de medición y las características del instrumento.
Hora de publicación: 10 de febrero de 2023