Elektromagnetische flowmeter voor corrosieve chemische metingen in petrochemische installaties | Xi'an Qinwei

Een middelgrote fabrikant van petrochemische tussenproducten in Oost-China, die gechloreerde oplosmiddelen en speciale organische zuren produceert met een jaarlijkse productie van 80.000 metrische ton, heeft de Xi'an Qinwei Instrumentenfabriek ingeschakeld om hun chemische doseersystemen te upgraden. De fabriek exploiteert continue destillatie-, chlorerings- en neutralisatieprocesunits, met meetpunten voor de stroming verdeeld over de ontvangst van grondstoffen, toevoerleidingen van reactoren, overdracht van tussenproducten en laadstations voor eindproducten.

De gemeten media bestrijken een breed chemisch spectrum: 32% zoutzuur, 98% zwavelzuur, 50% natriumhydroxideoplossing, gechloreerde organische tussenproducten en procesafvalwater met restoxiden, aangepast aan de pH. De stromingssnelheden variëren van kleine reactor doseringen (DN15, 50–500 L/u) tot bulkzuurtransportleidingen (DN100, 20–60 m³/u). Nauwkeurige meting is cruciaal voor de controle van de reactiestoichiometrie en de facturering van eigendomsoverdracht.

• Agressieve chemische corrosie: Eerdere turbine meters met 316L SS behuizing op de HCl-leiding leden putcorrosie binnen 6 maanden. De geconcentreerde zwavelzuurleiding vertoonde uniforme corrosiesnelheden van meer dan 0,5 mm/jaar op onbeschermde metalen componenten. Natriumhydroxide met 50% concentratie en 60°C veroorzaakte spanningscorrosie scheurvorming in roestvrijstalen natte delen.
• Meetdrift door coating: Gechloreerde organische tussenproducten hadden de neiging te polymeriseren en hechtende films te vormen op de interne oppervlakken van de flowmeters, wat leidde tot een progressieve onderregistratie van de meting van 5–8% over 4–6 weken.
• Veiligheids- en insluitingsrisico: Lekkende mechanische afdichtingen op positieve verplaatsingsmeters creëerden gevaarlijke chemische blootstellingsrisico's voor operators tijdens routine rondes. De fabriek registreerde drie kleine chemische brandwonden incidenten over 18 maanden gerelateerd aan falen van flowmeter afdichtingen.
• Productieverliezen: Onnauwkeurige meting van de reactorvoeding resulteerde in off-spec productbatches die nabewerking vereisten, met een geschatte kosten van ¥350.000 per jaar aan nabewerkingschemicaliën en verloren productietijd.

Het obstructievrije meetprincipe van de elektromagnetische flowmeters, gebaseerd op de wet van Faraday, elimineert alle bewegende delen en mechanische afdichtingen — de hoofdoorzaak van eerdere storingen. Met geen interne componenten blootgesteld aan chemische aantasting buiten de voering en elektroden, lost het ontwerp inherent insluitingsveiligheidsproblemen op.

• PTFE (Teflon) Voering: Geselecteerd als de universele chemische barrière. PTFE is chemisch inert voor zoutzuur, zwavelzuur, natriumhydroxide en gechloreerde organische stoffen over het gehele operationele temperatuurbereik. Het anti-aanbak, ultra-gladde oppervlak voorkomt polymeerhechting van organische tussenproducten, waardoor het probleem van meetdrift door coating wordt geëlimineerd.
• Tantaal Elektroden (HCl leiding): Tantaal vormt een stabiele, zelfpassiverende oxidelaag in zoutzuur tot 37% concentratie bij temperaturen onder 100°C, wat een vrijwel nul corrosiesnelheid oplevert. Dit zorgt voor integriteit van de elektroden op lange termijn zonder signaaldegradatie.
• Hastelloy C-276 Elektroden (NaOH leiding): Voor hete geconcentreerde caustic service biedt Hastelloy C-276 superieure weerstand tegen caustic spanningscorrosie scheurvorming. Het hoge nikkel- en molybdeengehalte weerstaat de lokale aantastingsmechanismen die eerder 316L elektroden compromitteerden.
• IP67 Transmitter met Chemisch Bestendige Behuizing: De transmitterbehuizing werd gespecificeerd met een epoxy-gecoate aluminium behuizing en PTFE kabeldoorvoeren, wat dubbele bescherming biedt tegen corrosieve atmosferische dampen die heersen in chemische procesgebouwen.
• 4-20mA + HART Protocol: HART digitale communicatie maakt externe configuratiewijzigingen, diagnose van elektrodecoating en conductiviteitsbewaking mogelijk — waardoor het instrumentatieteam preventief onderhoud kan plannen op basis van werkelijke sensorgegevens in plaats van vaste kalenderintervallen.

De DN100 HCl transportmeter werd geïnstalleerd op een verticaal leidingdeel (stijgende stroming) stroomafwaarts van de dagtank transferpomp, wat zorgt voor volledige leidingomstandigheden bij alle stromingssnelheden. De verticale oriëntatie voorkomt ophoping van gasbellen uit HCl-dampen. Een rechte leidinglengte van 10D stroomopwaarts en 5D stroomafwaarts werd gehandhaafd. Chemisch bestendige PTFE-pakkingen werden gebruikt bij alle flensaansluitingen, en de aarding van de meterbehuizing werd aangesloten op het speciale equipotentiaal bondingsysteem van de fabriek voor chemische gebieden.