Introduction
Les exigences de précision et de fiabilité pour la mesure et le contrôle du débit des eaux usées dans les stations d'épuration des champs pétrolifères sont de plus en plus strictes. Cet article présente le choix, le fonctionnement et l'application des débitmètres électromagnétiques. Décrivez leurs caractéristiques de choix et d'application.
Les débitmètres sont l'un des rares instruments dont l'utilisation est plus complexe que la fabrication. En effet, le débit est une grandeur dynamique, et le liquide en mouvement subit non seulement des frottements visqueux, mais aussi des phénomènes d'écoulement complexes tels que des tourbillons instables et des écoulements secondaires. L'instrument de mesure lui-même est influencé par de nombreux facteurs, tels que la canalisation, le calibre, la forme (circulaire, rectangulaire), les conditions aux limites, les propriétés physiques du milieu (température, pression, masse volumique, viscosité, impureté, corrosivité, etc.), l'état d'écoulement du fluide (turbulence, distribution des vitesses, etc.) et l'influence des conditions d'installation et des niveaux. Face à la multitude de types et de variétés de débitmètres développés successivement en Chine et à l'étranger (débitmètres volumétriques, à pression différentielle, à turbine, surfaciques, électromagnétiques, à ultrasons et thermiques), comment choisir judicieusement des facteurs tels que l'état d'écoulement, les exigences d'installation, les conditions environnementales et le coût ? C'est la base d'une bonne utilisation des débitmètres. Outre la garantie de la qualité de l'instrument lui-même, la fourniture de données de processus et le respect des normes d'installation, d'utilisation et de maintenance sont également essentiels. Cet article présente le choix et l'application d'un débitmètre électromagnétique.
Sélection d'un débitmètre électromagnétique
Avec le développement des sciences et des technologies, la détection automatique a connu un développement considérable et les instruments de détection automatique sont largement utilisés dans le traitement des eaux usées. Les stations d'épuration ont ainsi non seulement économisé beaucoup de main-d'œuvre et de ressources matérielles, mais surtout, pu ajuster leurs procédés en temps opportun. Cet article, prenant l'exemple du débitmètre électromagnétique d'Asmik à Hangzhou, présentera l'application des instruments de détection automatique au traitement des eaux usées et certains problèmes existants.
Principe structurel du débitmètre électromagnétique
Un instrument de détection automatique est l'un des sous-systèmes clés d'un système de contrôle automatique. Un instrument de détection automatique se compose principalement de trois éléments : 1. Un capteur, qui utilise différents signaux pour détecter la grandeur analogique mesurée ; 2. Un transmetteur, qui convertit le signal analogique mesuré par le capteur en un signal de courant de 4 à 20 mA et l'envoie à l'automate programmable industriel (API) ; 3. Un écran, qui affiche intuitivement les résultats de mesure et les fournit. Ces trois éléments sont intrinsèquement liés et, sans aucun élément, ils ne peuvent être qualifiés d'instrument complet. L'instrument de détection automatique est largement utilisé dans la production industrielle en raison de ses caractéristiques de précision de mesure, de clarté d'affichage et de simplicité d'utilisation. De plus, il dispose d'une interface avec le micro-ordinateur intégré et constitue un élément important du système de contrôle automatique. Il est appelé « l'œil d'un système de contrôle automatisé ».
Sélection d'un débitmètre électromagnétique
Dans la production pétrolière, une grande quantité d'eaux usées huileuses est produite en raison des besoins du processus de production, et la station d'épuration doit surveiller le débit des eaux usées. Dans les conceptions précédentes, de nombreusesdébitmètresOn utilise des débitmètres à vortex et à orifice. Cependant, dans la pratique, on constate que la valeur affichée du débit mesuré présente un écart important par rapport au débit réel, écart que l'utilisation d'un débitmètre électromagnétique réduit considérablement.
Compte tenu des caractéristiques des eaux usées, notamment leurs variations de débit importantes, leur faible teneur en impuretés, leur faible corrosion et leur conductivité électrique, les débitmètres électromagnétiques constituent un choix judicieux pour mesurer le débit des eaux usées. Leur structure compacte, leur faible encombrement et leur facilité d'installation, d'utilisation et de maintenance sont remarquables. Par exemple, leur système de mesure, de conception intelligente et leur étanchéité renforcée, permettent un fonctionnement optimal dans des environnements difficiles.
Ce qui suit est une brève introduction aux principes de sélection, aux conditions d’installation et aux précautions à prendre.débitmètres électromagnétiques.
Sélection du calibre et de la portée
Le calibre du transmetteur est généralement identique à celui de la tuyauterie. Si la tuyauterie doit être conçue, le calibre peut être choisi en fonction de la plage de débit et du débit. Pour les débitmètres électromagnétiques, un débit de 2 à 4 m/s est plus adapté. Dans des cas particuliers, en présence de particules solides dans le liquide, compte tenu de l'usure, un débit courant ≤ 3 m/s peut être choisi. Pour les fluides de gestion faciles à raccorder, une vitesse d'écoulement ≥ 2 m/s peut être choisie. Une fois la vitesse d'écoulement déterminée, le calibre du transmetteur peut être déterminé selon la relation qv = D2.
La portée du transmetteur peut être sélectionnée selon deux principes : l'un est que la pleine échelle de l'instrument est supérieure à la valeur de débit maximale attendue ; l'autre est que le débit normal est supérieur à 50 % de la pleine échelle de l'instrument pour garantir une certaine précision de mesure.
Sélection de la température et de la pression
La pression et la température du fluide que le débitmètre électromagnétique peut mesurer sont limitées. Lors du choix, la pression de service doit être inférieure à la pression de service spécifiée du débitmètre. Actuellement, les spécifications de pression de service des débitmètres électromagnétiques fabriqués en Chine sont les suivantes : diamètre inférieur à 50 mm et pression de service de 1,6 MPa.
Application dans la station d'épuration
La station d'épuration utilise généralement le débitmètre électromagnétique HQ975 fabriqué par Shanghai Huaqiang. Après une étude et une analyse de la situation d'application de la station d'épuration de Beiliu, sept débitmètres, dont des débitmètres de lavage à contre-courant, de recyclage d'eau et des débitmètres externes, présentent des lectures inexactes et sont endommagés. D'autres stations présentent également des problèmes similaires.
État actuel et problèmes existants
Après plusieurs mois de fonctionnement, en raison de la taille imposante du débitmètre d'eau entrante, la mesure de ce dernier était imprécise. La première maintenance n'a pas résolu le problème, de sorte que le débit d'eau ne peut être estimé que par une alimentation externe. Après un an de fonctionnement, d'autres débitmètres ont subi des impacts de foudre et des réparations, et les relevés se sont inexacts les uns après les autres. Par conséquent, les relevés de tous les débitmètres électromagnétiques n'ont aucune valeur de référence. On observe même parfois un phénomène inverse, voire l'absence de texte. Toutes les données de production d'eau sont des estimations. Le volume d'eau produit pour l'ensemble de la station est quasiment inexact. Le système de volume d'eau dans divers rapports de données est une valeur estimée, sans indication précise du volume d'eau réel et du traitement. L'exactitude et l'authenticité de ces données ne peuvent être garanties, ce qui complique la gestion de la production.
Dans la production quotidienne, après un problème avec l'instrument, le personnel de mesure de la station et de la mine a signalé le problème au service compétent à plusieurs reprises et a contacté le fabricant pour des réparations, mais sans succès. Le service après-vente était médiocre. Il a fallu contacter le personnel de maintenance à plusieurs reprises avant d'arriver sur place. Les résultats ne sont pas optimaux.
En raison de la faible précision et du taux de défaillance élevé de l'instrument d'origine, il est difficile de répondre aux exigences des différents indicateurs de mesure après maintenance et étalonnage. Après de nombreuses investigations et études, l'unité utilisateur soumet une demande de mise au rebut, et le service de mesure et de contrôle automatique compétent de l'unité est chargé de l'approbation. Les débitmètres électromagnétiques HQ975 n'ayant pas atteint la durée de vie spécifiée, mais présentant une longue durée de vie, des dommages importants ou une détérioration due au vieillissement, sont mis au rebut et mis à niveau. Les autres types de débitmètres électromagnétiques sont remplacés selon les principes de sélection ci-dessus, en fonction de la production réelle.
Par conséquent, une sélection judicieuse et une utilisation correcte des débitmètres électromagnétiques sont essentielles pour garantir la précision des mesures et prolonger leur durée de vie. Le choix d'un débitmètre doit être basé sur les exigences de production, en tenant compte de la situation réelle de l'approvisionnement, en tenant compte de la sécurité, de la précision et de la rentabilité des mesures, et en déterminant la méthode d'échantillonnage et le type d'instrument de mesure en fonction de la nature et du débit du fluide mesuré, ainsi que des spécifications.
Le choix des spécifications de l'instrument est essentiel pour garantir sa durée de vie et sa précision. Une attention particulière doit être portée au choix de la pression statique et de la résistance à la température. La pression statique de l'instrument correspond à sa résistance à la pression. Elle doit être légèrement supérieure à la pression de service du fluide mesuré, généralement 1,25 fois supérieure, afin d'éviter toute fuite ou accident. Le choix de la plage de mesure se résume principalement à la limite supérieure de l'échelle de l'instrument. Une plage trop petite peut entraîner une surcharge et endommager l'instrument ; une plage trop grande peut compromettre la précision de la mesure. Généralement, elle est choisie entre 1,2 et 1,3 fois le débit maximal en fonctionnement.
Résumé
Parmi les débitmètres d'eaux usées, le débitmètre électromagnétique offre les meilleures performances, tandis que le débitmètre à étranglement offre un large éventail d'applications. Seule une bonne compréhension des performances de chaque débitmètre permet de sélectionner et de concevoir un débitmètre capable de mesurer et de contrôler le débit des eaux usées. Il est essentiel de garantir la sécurité de fonctionnement de l'instrument et d'en améliorer la précision et les économies d'énergie. C'est pourquoi il est essentiel de choisir un instrument d'affichage répondant aux exigences de précision, mais aussi une méthode de mesure adaptée aux caractéristiques du milieu à mesurer.
En résumé, aucune méthode de mesure ni aucun débitmètre ne s'adapte à différents fluides et conditions d'écoulement. Différentes méthodes et structures de mesure nécessitent des opérations, des méthodes et des conditions d'utilisation spécifiques. Chaque type présente des avantages et des inconvénients spécifiques. Par conséquent, le meilleur type, sûr, fiable, économique et durable, doit être sélectionné sur la base d'une comparaison approfondie des différentes méthodes de mesure et des caractéristiques des instruments.
Date de publication : 10 février 2023