Meter Aliran Elektromagnetik untuk Pengukuran Bahan Kimia Korosif di Pabrik Petrokimia Xi'an Qinwei

Produsen zat antara petrokimia skala menengah di Tiongkok Timur, yang memproduksi pelarut terklorinasi dan asam organik khusus dengan output tahunan 80.000 metrik ton, menugaskan Pabrik Instrumen Xi'an Qinwei untuk meningkatkan sistem pengukuran kimia mereka. Pabrik mengoperasikan unit proses distilasi kontinu, klorinasi, dan netralisasi, dengan titik pengukuran aliran yang tersebar di penerimaan bahan baku, jalur umpan reaktor, transfer zat antara, dan stasiun pemuatan produk akhir.

Media yang diukur mencakup spektrum kimia yang luas: asam klorida 32%, asam sulfat 98%, larutan natrium hidroksida 50%, zat antara organik terklorinasi, dan air limbah proses yang disesuaikan pH dengan oksidan sisa. Laju aliran berkisar dari dosis reaktor berdiameter kecil (DN15, 50–500 L/jam) hingga jalur transfer asam curah (DN100, 20–60 m³/jam). Pengukuran yang akurat sangat penting untuk kontrol stoikiometri reaksi dan penagihan transfer hak milik.

• Korosi kimia agresif: Meter turbin berbadan 316L SS sebelumnya pada jalur HCl mengalami korosi pitting dalam waktu 6 bulan. Jalur asam sulfat pekat mengalami laju korosi seragam melebihi 0,5 mm/tahun pada komponen logam yang tidak terlindungi. Natrium hidroksida pada konsentrasi 50% dan suhu 60°C menyebabkan retak korosi tegangan pada bagian yang basah dari baja tahan karat.
• Penyimpangan pengukuran akibat lapisan: Zat antara organik terklorinasi cenderung berpolimerisasi dan membentuk lapisan yang melekat pada permukaan internal flow meter, menyebabkan penurunan pengukuran progresif sebesar 5–8% selama 4–6 minggu.
• Risiko keselamatan dan penahanan: Segel mekanis yang bocor pada meter perpindahan positif menciptakan risiko paparan bahan kimia berbahaya bagi operator selama pemeriksaan rutin. Pabrik mencatat tiga insiden luka bakar kimia ringan selama 18 bulan terkait kegagalan segel flow meter.
• Kerugian produksi: Pengukuran umpan reaktor yang tidak akurat menghasilkan batch produk di luar spesifikasi yang memerlukan pengerjaan ulang, dengan biaya perkiraan ¥350.000 per tahun untuk bahan kimia pemrosesan ulang dan waktu produksi yang hilang.

Prinsip pengukuran Hukum Faraday yang bebas hambatan pada flow meter elektromagnetik menghilangkan semua bagian yang bergerak dan segel mekanis — akar penyebab kegagalan sebelumnya. Tanpa komponen internal yang terpapar serangan kimia di luar lapisan dan elektroda, desain ini secara inheren menyelesaikan masalah keselamatan penahanan.

• Lapisan PTFE (Teflon): Dipilih sebagai penghalang kimia universal. PTFE bersifat inert secara kimia terhadap asam klorida, asam sulfat, natrium hidroksida, dan organik terklorinasi di seluruh rentang suhu operasi. Permukaannya yang anti lengket dan sangat halus mencegah penempelan polimer dari zat antara organik, menghilangkan masalah penyimpangan pengukuran yang disebabkan oleh lapisan.
• Elektroda Tantalum (jalur HCl): Tantalum membentuk lapisan oksida yang stabil dan pasivasi diri dalam asam klorida hingga konsentrasi 37% pada suhu di bawah 100°C, memberikan laju korosi yang hampir nol. Ini memastikan integritas elektroda jangka panjang tanpa penurunan sinyal.
• Elektroda Hastelloy C-276 (jalur NaOH): Untuk layanan kaustik pekat panas, Hastelloy C-276 memberikan ketahanan superior terhadap retak korosi tegangan kaustik. Kandungan nikel dan molibdenumnya yang tinggi menahan mekanisme serangan lokal yang sebelumnya mengkompromikan elektroda 316L.
• Transmitter IP67 dengan Rumah Tahan Bahan Kimia: Selubung transmitter ditentukan dengan bodi aluminium berlapis epoksi dan kelenjar kabel PTFE, memberikan perlindungan ganda terhadap uap atmosfer korosif yang lazim di gedung pemrosesan kimia.
• Protokol 4-20mA + HART: Komunikasi digital HART memungkinkan perubahan konfigurasi jarak jauh, diagnostik lapisan elektroda, dan pemantauan konduktivitas — memungkinkan tim instrumen untuk menjadwalkan pembersihan preventif berdasarkan data kondisi sensor aktual daripada interval kalender tetap.

Meter transfer HCl DN100 dipasang pada bagian pipa vertikal (aliran ke atas) hilir dari pompa transfer tangki harian, memastikan kondisi pipa penuh pada semua laju aliran. Orientasi vertikal mencegah akumulasi gelembung gas dari uap HCl. Jalur pipa lurus 10D hulu dan 5D hilir dipertahankan. Gasket PTFE tahan bahan kimia digunakan pada semua sambungan flensa, dan grounding bodi meter dihubungkan ke sistem bonding ekuipotensial area kimia khusus pabrik.