Máy đo lưu lượng điện từ để đo hóa chất ăn mòn trong nhà máy hóa dầu.

Một nhà sản xuất hóa chất trung gian quy mô vừa ở miền Đông Trung Quốc, sản xuất dung môi clo hóa và axit hữu cơ đặc biệt với sản lượng hàng năm 80.000 tấn, đã ủy quyền cho Nhà máy Thiết bị Tần Vi Tần Dương nâng cấp hệ thống đo lường hóa chất của họ. Nhà máy vận hành các đơn vị quy trình chưng cất liên tục, clo hóa và trung hòa, với các điểm đo lưu lượng được phân bố trên các trạm tiếp nhận nguyên liệu thô, đường cấp liệu lò phản ứng, chuyển giao trung gian và xuất sản phẩm cuối cùng.

Các phương tiện đo lường trải rộng trên một phổ hóa chất rộng: axit hydrochloric 32%, axit sulfuric 98%, dung dịch natri hydroxit 50%, các chất trung gian hữu cơ clo hóa và nước thải quy trình đã điều chỉnh pH với các chất oxy hóa dư. Lưu lượng dao động từ liều lượng lò phản ứng cỡ nhỏ (DN15, 50–500 L/h) đến các đường truyền axit số lượng lớn (DN100, 20–60 m³/h). Đo lường chính xác là rất quan trọng để kiểm soát tỷ lệ phản ứng và thanh toán theo khối lượng.

• Ăn mòn hóa chất mạnh: Các lưu lượng kế tuabin thân SS 316L trước đây trên đường HCl bị ăn mòn rỗ trong vòng 6 tháng. Đường axit sulfuric đậm đặc có tốc độ ăn mòn đồng đều vượt quá 0,5 mm/năm trên các bộ phận kim loại không được bảo vệ. Natri hydroxit ở nồng độ 50% và 60°C gây nứt ăn mòn ứng suất trên các bộ phận tiếp xúc bằng thép không gỉ.
• Sai lệch đo lường do lớp phủ: Các chất trung gian hữu cơ clo hóa có xu hướng trùng hợp và tạo thành màng bám dính trên bề mặt bên trong lưu lượng kế, gây ra sai lệch đo lường giảm dần 5–8% trong vòng 4–6 tuần.
• Rủi ro an toàn và rò rỉ: Các phớt cơ khí bị rò rỉ trên lưu lượng kế thể tích dương tạo ra rủi ro tiếp xúc hóa chất nguy hiểm cho người vận hành trong các ca làm việc thông thường. Nhà máy ghi nhận ba sự cố bỏng hóa chất nhỏ trong 18 tháng liên quan đến hỏng phớt lưu lượng kế.
• Tổn thất sản xuất: Đo lường sai lệch cấp liệu lò phản ứng dẫn đến các lô sản phẩm không đạt tiêu chuẩn cần xử lý lại, gây tốn kém ước tính ¥350.000 mỗi năm cho việc tái xử lý hóa chất và thời gian sản xuất bị mất.

Nguyên lý đo lường theo Định luật Faraday không có vật cản của lưu lượng kế điện từ loại bỏ tất cả các bộ phận chuyển động và phớt cơ khí — nguyên nhân gốc rễ của các lỗi trước đây. Với không có bộ phận bên trong nào tiếp xúc với hóa chất ngoài lớp lót và điện cực, thiết kế vốn đã giải quyết các vấn đề an toàn rò rỉ.

• Lớp lót PTFE (Teflon): Được chọn làm rào cản hóa chất phổ dụng. PTFE trơ về mặt hóa học với axit hydrochloric, axit sulfuric, natri hydroxit và các chất hữu cơ clo hóa trong toàn bộ phạm vi nhiệt độ hoạt động. Bề mặt nhẵn siêu mịn, chống dính của nó ngăn chặn sự bám dính của polymer từ các chất trung gian hữu cơ, loại bỏ vấn đề sai lệch đo lường do lớp phủ gây ra.
• Điện cực Tantalum (đường HCl): Tantalum tạo thành một lớp oxit ổn định, tự thụ động trong axit hydrochloric có nồng độ lên tới 37% ở nhiệt độ dưới 100°C, mang lại tốc độ ăn mòn gần như bằng không. Điều này đảm bảo tính toàn vẹn của điện cực trong thời gian dài mà không bị suy giảm tín hiệu.
• Điện cực Hastelloy C-276 (đường NaOH): Đối với dịch kiềm đậm đặc nóng, Hastelloy C-276 mang lại khả năng chống nứt ăn mòn ứng suất kiềm vượt trội. Hàm lượng niken và molypden cao của nó chống lại các cơ chế tấn công cục bộ đã làm hỏng các điện cực 316L trước đây.
• Bộ phát IP67 có vỏ chống hóa chất: Vỏ bộ phát được chỉ định với thân nhôm phủ epoxy và đầu nối cáp PTFE, cung cấp sự bảo vệ kép chống lại hơi ăn mòn trong khí quyển phổ biến trong các tòa nhà xử lý hóa chất.
• Giao thức 4-20mA + HART: Giao tiếp kỹ thuật số HART cho phép thay đổi cấu hình từ xa, chẩn đoán lớp phủ điện cực và giám sát độ dẫn điện — cho phép nhóm thiết bị lên lịch làm sạch phòng ngừa dựa trên dữ liệu tình trạng cảm biến thực tế thay vì các khoảng thời gian cố định.

Lưu lượng kế HCl DN100 được lắp đặt trên đoạn ống thẳng đứng (lưu lượng hướng lên) sau bơm chuyển từ bể chứa, đảm bảo điều kiện đầy ống ở mọi lưu lượng. Hướng thẳng đứng ngăn chặn sự tích tụ bọt khí từ hơi HCl. Một đoạn ống thẳng 10D phía trước và 5D phía sau được duy trì. Các gioăng PTFE chống hóa chất đã được sử dụng tại tất cả các kết nối mặt bích, và nối đất thân lưu lượng kế được kết nối với hệ thống liên kết đẳng thế khu vực hóa chất chuyên dụng của nhà máy.