1. El líquido contiene gas
El gas disuelto en el líquido no afectará a la medición del caudal, y el gas libre (es decir, las burbujas de aire) afectará a la medición y puede provocar fallos de funcionamiento. Hay tres fuentes de gas libre en el líquido:
① el aire de la tubería no se expulsa
② inhalado desde el exterior del sistema de tuberías
③conversión de gases disueltos. Esta última se produce por cambios en la temperatura y la presión del líquido en el tubo.
En la industria de procesos, la presión/temperatura del líquido de las tuberías fluctúa con frecuencia. Cuando la presión del líquido disminuye o la temperatura aumenta, el gas disuelto se transforma en burbujas libres. El aire puede transformarse en burbujas; el líquido por encima de la temperatura ambiente se enfriará gradualmente y se encogerá en las tuberías cerradas en ambos extremos, formando un vacío parcial, disolviendo aire o vapor vaporizado para formar burbujas. La burbuja formada de esta manera a menudo mostrará sacudidas de salida en la etapa inicial del reinicio del proceso, y se normalizará después de funcionar durante un período de tiempo. Cuando la apertura de la válvula de control es muy pequeña, los líquidos volátiles a veces se vaporizan y forman burbujas.
2. El líquido contiene una fase sólida
El líquido contiene sólidos como polvo, partículas o fibras, que pueden provocar fallos de funcionamiento:
①Sonido de bloque de onda pulsada
②Contaminación de la superficie de cuatro electrodos
③La capa de deposición conductora o la capa de deposición aislante cubre el tablero eléctrico en el pueblo.
④El pueblo está desgastado o depositado, cambiando la zona de circulación.
Estudio de caso:
Efecto de cortocircuito de la capa conductora depositada
El tubo de medición del caudalímetro electromagnético está aislado. Si se deposita material conductor en la superficie del revestimiento, la señal de caudal se cortocircuitará y el caudalímetro fallará. Dado que el material conductor se deposita gradualmente, este tipo de fallo no suele aparecer durante el periodo de puesta en servicio, y sólo se revelará tras un periodo de funcionamiento.
Se utilizó un medidor DN80mm para medir y controlar el caudal de electrolitos salinos saturados para obtener la mejor eficacia de corte en el dispositivo de prueba del proceso de corte electrolítico en el taller de herramientas de una fábrica de motores diesel.
Al principio, el medidor funcionaba con normalidad. Tras dos meses de uso intermitente, noté que el valor de indicación del caudal se iba reduciendo hasta que la señal de caudal se aproximaba a cero. En la inspección in situ se comprobó que en la superficie de la capa aislante se había depositado una fina capa de óxido amarillo. Después de limpiarlo, el contador funcionó con normalidad. La capa de óxido amarillo se debe a la deposición de una gran cantidad de óxido de hierro en el electrolito.
Este caso es un fallo durante el funcionamiento. Aunque no es frecuente, si la tubería de metal ferroso está muy corroída y se deposita la capa de óxido, también se producirá este efecto de cortocircuito. Cuando empieza a funcionar con normalidad, y la visualización del caudal se hace cada vez más pequeña a medida que pasa el tiempo, debe analizarse la posibilidad de que se produzcan fallos de este tipo.
Estudio de caso:
Una planta de agua de Shanghai utiliza una tubería rectangular para desviar el agua del curso superior del río Huangpu, a más de 30 kilómetros de distancia, y luego utiliza dos tuberías redondas DN1600mm para bombear el agua bruta a la planta. Para medir el volumen de agua se utilizan dos caudalímetros electromagnéticos DN1600m. Se inauguró en 1991 y se utilizó con normalidad, pero en 1993 se detectó que la medición disminuía. Tras la inspección, se eliminó la causa del fallo de la parte de apertura del contador. Se comprobó la asimetría del valor de la resistencia de los dos electrodos del caudalímetro con respecto a tierra, y se analizó la posibilidad de fallo del caudalímetro. No se puede comprobar la parte oculta porque no se puede cortar la corriente.
Hasta abril de 1997 no se tuvo la oportunidad de entrar en la tubería para comprobar el estado interno del tubo de medición del caudalímetro. La parte más gruesa del limo confluente en la pared interior era de más de 10 mm, y la superficie del electrodo también estaba cubierta por una capa de depósito de limo, que estaba a ras de la capa de limo circundante. Después de fregar con una pala, el funcionamiento del instrumento volvió a la normalidad. Por lo tanto, se confirma que la causa del fallo es el lodo depositado en la pared interna de la tubería.
Este ejemplo recuerda que siempre se depositarán sedimentos en la pared interior del canal del caudalímetro para la medición de agua bruta. Que afecte o no a la medición depende únicamente del tiempo transcurrido. En este ejemplo, las condiciones de calidad del agua han estado funcionando durante 3 años y el valor del caudal se ha reducido. Por este motivo, el caudalímetro electromagnético para la medición de agua bruta de río debe limpiarse periódicamente. Otros caudalímetros, como los ultrasónicos y los de tubo venturi, también tienen el problema de que la sedimentación reduce el área de flujo y afecta a la precisión de la medición. El tubo DN1600mm deposita 10mm o el valor cambia en un 1,2%-2,5%. Al mismo tiempo, cuando se diseña el proceso, es necesario considerar contramedidas contra el impacto del funcionamiento a largo plazo del lodo sedimentado, como aumentar el caudal en el lugar de medición para prolongar el ciclo de limpieza; preestablecer orificios de inspección en el tubo para la limpieza. Este ejemplo es un fallo común durante el funcionamiento
3. Conductividad desigual
En el proceso de dosificación, el líquido suele inyectarse en el líquido, y el líquido de inyección suele añadirse mediante una bomba alternativa. Si la conductividad del líquido de inyección es diferente a la del líquido principal, y el líquido mezclado no se ha mezclado uniformemente. Si el caudalímetro electromagnético está instalado aguas abajo, la salida del contador oscilará debido a un cambio brusco de la conductividad, aunque la conductividad del líquido sea superior al umbral y el cambio lento no afecte a la medición normal del caudalímetro electromagnético. Este fenómeno se produce a menudo en el proceso de adición de un coagulante al agua bruta de la ingeniería de tratamiento de aguas.
4. Adaptación inadecuada al material de las piezas en contacto con el líquido
Hay electrodos y anillos de puesta a tierra que provocan una adaptación inadecuada al material del contacto líquido. Además del problema de la resistencia a la corrosión, el emparejamiento inadecuado es principalmente el efecto superficial del electrodo.
Los efectos superficiales lo son:
① reacción química (película de pasivación formada en la superficie, etc.);
②Electroquímica y fenómenos de polarización (generación de potencial eléctrico);
③El papel del catalizador (aerosol generado en la superficie del electrodo, etc.). El anillo de tierra también tiene estos efectos, pero el grado de influencia es menor.
Case study:
Una planta química (fundición) de Shanghai utilizaba más de 20 caudalímetros electromagnéticos de electrodo Hastelloy B para medir una solución de ácido clorhídrico de alta concentración, y la señal de salida era inestable. La inspección in situ confirmó que el instrumento era normal, y también se eliminaron otras causas de interferencia que podrían provocar sacudidas en la salida. En la actualidad, muchos otros usuarios utilizan medidores de electrodos de Hastelloy B para medir ácido clorhídrico.
Funcionan bien. Al analizar si la causa del fallo puede deberse a la diferencia de concentración de ácido clorhídrico, no se dispone de experiencia sobre el efecto de la concentración de ácido clorhídrico en la superficie del electrodo. Por esta razón, el fabricante del instrumento y la unidad usuaria fueron a la planta química para hacer una prueba de flujo real para cambiar la concentración de ácido clorhídrico. La concentración de ácido clorhídrico aumenta gradualmente, y la salida del medidor es estable cuando la concentración es baja.
Cuando la concentración aumenta hasta el 15% ~ 20%, la salida del medidor empieza a temblar, y cuando la concentración alcanza el 25%, la salida tiembla hasta el 20%. Después de cambiar a un caudalímetro electromagnético de electrodo de grupo, funciona normalmente.