เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแม่เหล็ก สําหรับวัดสารเคมีที่รุนแรงในโรงงานปิโตรเคมี

ผู้ผลิตสารเคมีขั้นกลางขนาดกลางในภาคตะวันออกของจีน ผลิตตัวทำละลายคลอรีนและกรดอินทรีย์ชนิดพิเศษ ด้วยกำลังการผลิตต่อปี 80,000 เมตริกตัน ได้ว่าจ้างโรงงานเครื่องมือซีอานฉินเหวย เพื่ออัพเกรดระบบวัดปริมาณสารเคมี โรงงานดำเนินการหน่วยผลิตแบบต่อเนื่อง ได้แก่ การกลั่น การคลอรีน และการทำให้เป็นกลาง โดยมีจุดวัดอัตราการไหลกระจายอยู่ทั่วบริเวณรับวัตถุดิบ สายป้อนเครื่องปฏิกรณ์ การถ่ายโอนสารมัธยันตร์ และสถานีขนถ่ายผลิตภัณฑ์สุดท้าย

สารที่วัดได้ครอบคลุมสเปกตรัมทางเคมีที่หลากหลาย: กรดไฮโดรคลอริก 32%, กรดซัลฟิวริก 98%, สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 50%, สารมัธยันตร์อินทรีย์คลอรีน และน้ำเสียจากกระบวนการปรับค่า pH ที่มีสารออกซิไดซ์ตกค้าง อัตราการไหลมีตั้งแต่การป้อนเข้าเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็ก (DN15, 50-500 ลิตร/ชั่วโมง) ไปจนถึงสายส่งกรดปริมาณมาก (DN100, 20-60 ลบ.ม./ชั่วโมง) การวัดปริมาณที่แม่นยำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมสตอยคิโอเมตรีของปฏิกิริยาและการเรียกเก็บเงินตามปริมาณที่ถ่ายโอน

• การกัดกร่อนของสารเคมีที่รุนแรง: เครื่องวัดแบบกังหันที่มีตัวเรือนสแตนเลส 316L ก่อนหน้านี้บนสาย HCl เกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนภายใน 6 เดือน สายกรดซัลฟิวริกเข้มข้นมีอัตราการกัดกร่อนสม่ำเสมอเกิน 0.5 มม./ปี บนส่วนประกอบโลหะที่ไม่มีการป้องกัน โซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ความเข้มข้น 50% และอุณหภูมิ 60°C ทำให้เกิดการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้นในชิ้นส่วนที่สัมผัสกับสารเคมีที่เป็นสแตนเลส
• การเบี่ยงเบนของการวัดจากการเคลือบผิว: สารมัธยันตร์อินทรีย์คลอรีนมีแนวโน้มที่จะเกิดพอลิเมอไรเซชันและก่อตัวเป็นฟิล์มที่ยึดติดกับพื้นผิวภายในของเครื่องวัดอัตราการไหล ทำให้เกิดการวัดที่ต่ำกว่าความเป็นจริงอย่างต่อเนื่อง 5-8% ในช่วง 4-6 สัปดาห์
• ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยและการกักเก็บ: ซีลเชิงกลที่รั่วบนเครื่องวัดแบบ Positive Displacement สร้างความเสี่ยงต่อการสัมผัสสารเคมีที่เป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานระหว่างการตรวจสอบตามปกติ โรงงานบันทึกอุบัติเหตุสารเคมีเล็กน้อย 3 ครั้งในระยะเวลา 18 เดือนที่เกี่ยวข้องกับความล้มเหลวของซีลเครื่องวัดอัตราการไหล
• การสูญเสียการผลิต: การวัดปริมาณสารป้อนเข้าเครื่องปฏิกรณ์ที่ไม่แม่นยำส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ไม่ได้มาตรฐานที่ต้องนำกลับมาผลิตใหม่ ทำให้มีค่าใช้จ่ายประมาณ 350,000 หยวนต่อปี ในการผลิตสารเคมีซ้ำและเวลาการผลิตที่สูญเสียไป

หลักการวัดแบบ Faraday's Law ของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่มีสิ่งกีดขวาง ช่วยขจัดชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและซีลเชิงกลทั้งหมด ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวก่อนหน้านี้ ด้วยส่วนประกอบภายในที่ไม่สัมผัสกับการกัดกร่อนของสารเคมีนอกเหนือจากซับในและอิเล็กโทรด การออกแบบจึงแก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัยในการกักเก็บได้อย่างแท้จริง

• ซับใน PTFE (เทฟลอน): เลือกเป็นเกราะป้องกันสารเคมีอเนกประสงค์ PTFE มีความเฉื่อยทางเคมีต่อกรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟิวริก โซเดียมไฮดรอกไซด์ และสารอินทรีย์คลอรีน ในช่วงอุณหภูมิการทำงานทั้งหมด พื้นผิวที่เรียบเป็นพิเศษและไม่ติดช่วยป้องกันการเกาะติดของพอลิเมอร์จากสารมัธยันตร์อินทรีย์ ขจัดปัญหาการเบี่ยงเบนของการวัดที่เกิดจากการเคลือบผิว
• อิเล็กโทรดแทนทาลัม (สาย HCl): แทนทาลัมสร้างชั้นออกไซด์ที่เสถียรและสร้างตัวเองได้ในกรดไฮโดรคลอริกที่มีความเข้มข้นสูงสุด 37% ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100°C ทำให้มีอัตราการกัดกร่อนเป็นศูนย์ ซึ่งรับประกันความสมบูรณ์ของอิเล็กโทรดในระยะยาวโดยไม่มีสัญญาณเสื่อมสภาพ
• อิเล็กโทรด Hastelloy C-276 (สาย NaOH): สำหรับการใช้งานกับสารกัดกร่อนร้อนเข้มข้น Hastelloy C-276 ให้ความต้านทานที่เหนือกว่าต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้นของสารกัดกร่อน ปริมาณนิกเกิลและโมลิบดีนัมที่สูงช่วยต้านทานกลไกการโจมตีเฉพาะจุดที่เคยทำให้ประสิทธิภาพของอิเล็กโทรด 316L ลดลง
• เครื่องส่งสัญญาณ IP67 พร้อมโครงสร้างทนสารเคมี: ตัวเรือนเครื่องส่งสัญญาณได้รับการระบุให้มีตัวเรือนอะลูมิเนียมเคลือบอีพ็อกซี่และต่อมสายเคเบิล PTFE ให้การป้องกันสองชั้นต่อไอระเหยที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งแพร่หลายในอาคารแปรรูปสารเคมี
• โปรโตคอล 4-20mA + HART: การสื่อสารดิจิทัล HART ช่วยให้สามารถเปลี่ยนแปลงการตั้งค่าจากระยะไกล วินิจฉัยการเคลือบอิเล็กโทรด และตรวจสอบค่าการนำไฟฟ้า ซึ่งช่วยให้ทีมเครื่องมือสามารถกำหนดเวลาการทำความสะอาดเชิงป้องกันตามข้อมูลสภาพเซ็นเซอร์จริง แทนที่จะเป็นช่วงเวลาตามปฏิทินที่กำหนดไว้

เครื่องวัด HCl ขนาด DN100 ถูกติดตั้งบนส่วนท่อแนวตั้ง (การไหลขึ้น) ปลายทางของปั๊มถ่ายโอนถังพัก เพื่อให้แน่ใจว่ามีสภาวะเต็มท่อที่อัตราการไหลทั้งหมด การวางแนวในแนวตั้งช่วยป้องกันการสะสมของฟองก๊าซจากไอระเหยของ HCl ได้รักษาความยาวท่อตรง 10D ด้านต้นน้ำและ 5D ด้านปลายน้ำ ใช้ปะเก็น PTFE ทนสารเคมีที่ข้อต่อหน้าแปลนทั้งหมด และการต่อสายดินของตัวเครื่องวัดเชื่อมต่อกับระบบพันธะศักย์เท่าของพื้นที่สารเคมีเฉพาะของโรงงาน