Применение контрольно-измерительных приборов и автоматики в различных отраслях промышленности зачастую требует специальных исполнений с учетом свойств измеряемой среды и технологических процессов. Химическая отрасль в силу особенностей производства испытывает потребность в КИП и А из материалов, устойчивых к воздействию кислот, щелочей и других агрессивных сред. Кроме того, конструктивные особенности таких приборов могут отличаться от стандартных исполнений. В продуктовой линейке «ЭМИС» для применения в химической промышленности представлены расходомеры в специальных исполнениях, обеспечивающих устойчивость к воздействию агрессивных сред. Рассмотрим более подробно, какие материалы и конструктивные решения внедрены для возможности эксплуатации приборов на таких средах, как соляная, серная, азотная кислота и других.
Электромагнитный расходомер ЭМИС-МАГ 270
В тех случаях, когда заказчику необходимо измерять объемный расход и объем особо агрессивных жидкостей, классическим техническим решением данной задачи будет электромагнитный расходомер ЭМИС-МАГ 270. Основная особенность данного типа счетчиков (объемного) расхода – широкий выбор материалов футеровки проточной части и электродов, что позволяет эксплуатировать ЭМИС-МАГ 270 практически на любой среде, обладающей электропроводимостью. В химической промышленности ЭМИС-МАГ 270 чаще всего применяется для учета:
- кислот;
- минеральных масел;
- щелочей;
- суспензий;
- алюмината натрия;
- аммиачной селитры;
- оборотной воды;
- пульпы.
Материал футеровки электромагнитного расходомера подбирается в зависимости от коррозионных свойств рабочей среды и стойкости к ней электродов и эластомеров, применяемых в качестве защиты внутренней поверхности проточной части.
Таблица 1. Материалы изготовления электромагнитного расходомера «ЭМИС-МАГ 270»
| Материалы корпуса | Материалы футеровки | Материалы электродов |
| Углеродистая сталь; Нержавеющая сталь | Полиуретановый каучук; Хлоропреновый каучук; Полипропилен; Фторированный этилен-пропилен; Политерафторэтилен (фторопласт-4); Перфторалксид (фторопласт – 50) | Нержавеющая сталь 316L; Сплав хастеллой С; Сплав хастеллой В; Карбид вольфрама; Титан; Тантал; Платино-иридиевый сплав |
При этом вне зависимости от степени агрессивности рабочей среды, при условии, что она обладает требуемой электропроводностью: 5•10-4 См/м, ЭМИС-МАГ 270 сохраняет свои основные технические и метрологические характеристики:
- класс точности электромагнитного расходомера «ЭМИС-МАГ 270» составляет 0,5%;
- динамический диапазон измерений – 1:100;
- диаметр условного прохода от 15 до 800 мм (при давлении измеряемой среды до 25 МПа);
- выходные сигналы: частотно-импульсный; аналоговый (токовый) 4…20мА;
- цифровые интерфейсы RS-485 протокол Modbus RTU и HART.
В базе расходомеры ЭМИС-МАГ 270 оснащены функцией самодиагностики, например сигнал тревоги по максимальному и минимальному расходу срабатывает, если значение мгновенного объемного расхода выше или ниже уставки по верхнему, либо нижнему пределу измерений, соответственно или сигнал обнаружения пустой трубы.
В числе неоспоримых преимуществ прибора в процессе эксплуатации: возможность имитационной поверки без снятия с трубопровода и остановки технологического процесса и пятилетний межповерочный интервал!
Ротаметр ЭМИС-МЕТА 215
Надежную и бюджетную альтернативу средствам измерения на агрессивных средах может составить ротаметр ЭМИС-МЕТА 215. Ротаметр является расходомером переменного перепада давления и отличается высокой степенью надежности в эксплуатации в силу простоты своего устройства. В связи с чем, довольно часто можно встретить средства измерения данного типа, используемые даже с учетом того, что срок его назначенной службы в соответствии с разрешительной и эксплуатационной документацией истек.
Проточная часть и поплавок прибора изготавливаются из нержавеющей стали 304, устойчивой к слабым и средним по концентрации растворам кислот при невысоких температурах, или нержавеющей стали 316L, коррозионностойкой к большинству кислот и щелочей. Опционально проточная часть (исполнение «исполнение -Фт-..») может быть футерирована фторопластом. При этом наличие эластомерного покрытия вносит небольшую корректировку в диапазон расходов, в связи с чем, верхние и нижние границы измерений для металлического ротаметра с покрытием поплавка и проточной части могут отличаться.
Технические характеристики ЭМИС-МЕТА 215 соответствуют широкому спектру задач в химической промышленности и позволяют использовать прибор для измерения таких сред, как:
- газообразный хлор;
- азот;
- природный газ;
- сжатый воздух;
- кислород, водород и другие технические газы;
- аммиачная вода;
- азотная кислота;
- серная кислота;
- щелочи;
- спирт и спиртосодержащие растворы;
- технологическая вода%
- агрессивные жидкости с вязкостью до 250мПа*с.
Рассматривая основные технические характеристики ротаметров ЭМИС-МЕТА 215, следует отметить точность, соответствующую с приборами, основанными на других методах измерения:
- для жидкости ±1,5%, ±2,5%, ±4%;
- для газа ±2,5%, ±4%;
- диаметр условного прохода от 15 мм до 150мм;
- максимальное давление эксплуатации 32 МПА;
- диапазон температур измеряемой среды от -60С до +420С;
- диапазон температур окружающей среды от -60С до +80С;
- выходные сигналы: токовый 4…20 мА и цифровой протокол HART.
При изготовлении ротаметра с футеровкой из фторопласта, погрешность измерений составит ±2,5%, ±4% как для жидкости, так и для газа.
Для работы с хладогенами металлический ротаметр может комплектоваться рубашкой обогрева. В качестве теплоносителя могут применяться пар, горячая вода, масло. Для применения в системах дозирования в комплектацию ротаметра ЭМИС-МЕТА 215 могут входить предельные выключатели, которые при достижении заданных пределов измерений передают сигнал на устройства, управляющие запорно-регулирующей арматурой.
Особенности и преимущества
- Горизонтальное исполнение с нормированной погрешностью;
- ЖК дисплей для отображения текущего расхода и накопленного объема;
- Возможность изготовления приборов с монтажными размерами конкурентных (импортных) аналогов и фланцами в соответствие со стандартами: EN 1092-1, ASME/ANSI.
Применение металлического ротаметра ЭМИС-МЕТА 215 возможно на всех типах газообразных сред и жидких средах с вязкостью не более 300 мПа•с.
Вихревой расходомер ЭМИС-ВИХРЬ 200
Если измеряемая среда сочетается с марками стали 12Х18Н10Т (импортный аналог 321Н) или 10Х17Н3М (импортный аналог 316L), то для измерения химически агрессивных сред возможно применение вихревых расходомеров «ЭМИС-ВИХРЬ 200» при условии, что вязкость такой рабочей среды не превышает 7 мПа•с.
Прибор может быть установлен на линиях измерения таких сред, как:
- газообразный хлор;
- газообразный азот;
- неагрессивная аммиачная вода;
- плав аммиачной селитры 99,8%;
- известковое молоко;
- гидроксид натрия;
- ацетилен;
- пропилен;
- изопропилбензол;
- диоксид углерода;
- водно-солевые растворы;
- метановодородная фракция;
- очищенный рассол.
Функциональные возможности и технические характеристики вихревых расходомеров ЭМИС-ВИХРЬ 200 позволяют применять их для выполнения широкого спектра производственных задач на предприятиях всех отраслей промышленности.
Особенности и преимущества вихревых расходомеров
- Класс точности 0,7% измерения расхода газа;
- Содержание газовых включений в жидкости не более 2,5% по объёму для преобразователей класса точности 0,5% и не более 4% для преобразователей классов точности 1 и 1,5%;
- Измерение расхода жидкостей с содержанием газовых включений до 15% по объёму с погрешностью до ±6,5%;
- Цифровая фильтрация сигнала;
- Возможность поверки имитационным методом, без снятия с трубопровода и остановки технологического процесса
Кориолисовый расходомер «ЭМИС-МАСС 260»
В число востребованных в химической отрасли приборов входит и кориолисовый счетчик-расходомер ЭМИС-МАСС 260, который способен осуществлять измерение массы, плотности, температуры и вычислять объемный расход жидкостей и газов в потоке.
Прибор является одним из самых высокоточных средств измерения с погрешностью от 0,1% для жидкости и 0,35% для газа. Такая точность зачастую имеет решающее значение для обеспечения соответствия продукции строгим стандартам качества и безопасности.
Функциональные возможности ЭМИС-МАСС 260 позволяют оптимизировать рабочий процесс и осуществлять технологические операции, недоступные при использовании других методов измерения, например, такие как дозирование по массе. Процесс дозирования заключается в сравнении заданной в параметрах и отмеренной доз, при этом имеется возможность настройки как массового дозатора с единицами измерения в килограммах, так и объемного с единицами измерения в литрах.
Время преобразования первичных измерений в зависимости от типа вторичного преобразователя может составлять: 65 миллисекунд (лайт-версия электронного блока), 100 миллисекунд (стандартная версия электронного блока) и до 2 секунд (расширенная версия электронного блока), – что позволяет мгновенно контролировать изменение расхода в процессе дозирования и передавать сигнал через управляющее устройство на запорно-регулирующую арматуру, что является немаловажным преимуществом, поскольку переходные процессы вносят существенное влияние на итоговую погрешность.
Способность массового счетчика-расходомера ЭМИС-МАСС 260 измерять жидкость вязкостью до 1500 мПа*с и плотностью от 1 до 3000 кг/м3 позволяет применять его на вязких средах, в том числе для определения расхода синтетических смол.
На предприятиях химической промышленности ЭМИС-МАСС 260 применяется для измерения:
- газообразного хлороводорода (HCL);
- фтороводорода (HF);
- хладонов;
- жидкого аммиака;
- жидкой серы (с подогревом);
- водного раствора сульфата аммония;
- аммиачной селитры;
- деминерализованной воды к реактору для приготовления раствора карбамида Р-1;
- эмульгатора обратных эмульсий на основе полиизобутилена;
- формалина и карбамидоформальдегидной смолы;
- формальдегида 55%;
- стирола;
- бензола;
- ацетилена и других химически активных сред.
Следует обратить внимание, что некоторые производственные процессы требуют от производителей КИПиА нестандартного исполнения не только в материальной части прибора, но и в конструктивном аспекте. Например, для измерения жидкой серы, во избежание ее кристаллизации при остывании, кориолисовый расходомер ЭМИС-МАСС 260 оснащается рубашкой обогрева. При этом применяется дистанционное исполнение прибора (с удаленным размещением вторичного преобразователя (трансмиттера)).
Особенности и преимущества кориолисовых счетчиков-расходомеров ЭМИС-МАСС 260
- Погрешность по каналу плотности 0,5 кг/м3; при калибровке на месте и на рабочей среде – 0,3 кг/м3;
- Изготовление кориолисовых расходомеров под геометрические размеры конкурентных, в том числе импортных, аналогов для замены без изменения установочных размеров на объекте и необходимости проведения сварочных работ;
- Измерение высоковязких жидкостей и жидкостей с твердыми и газовыми включениями до 3%;
- Возможность изготовления приборов с монтажными размерами импортных аналогов, фланцами, согласно стандартам: ГОСТ 12815, ГОСТ 33259, EN1092-1 (DIN 2513), ASME/ANSI;
- Возможность имитационной поверки без демонтажа с трубопровода;
- Вычисление расхода газа в кубометрах в стандартных условиях;
- Межповерочный интервал 5 лет;
- Функции диагностики и самодиагностики.
Следует отметить, что надежность приборов торговой марки «ЭМИС» и их устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов извне и агрессивных сред дополнительно подтверждены сертификатами
- на соответствие требованиям ГОСТ Р 53679-2009 (ИСО 15156-1:2001) «Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для применения в средах, содержащих сероводород, при добыче нефти и газа. Часть 1. Общие принципы выбора материалов, стойких к растрескиванию» и ГОСТ Р 53678-2009 (ИСО 15156-2:2003) «Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для применения в средах, содержащих сероводород, при добыче нефти и га¬за. Часть 2. Углеродистые и низколегированные стали, стойкие к растрескиванию, и применение чугунов», являющихся аналогами американских стандартов NACE MR;
- СДС «РусХлорСерт» для эксплуатации технических устройств на хлоре и хлорсодержащих средах;
- ПАО «Газпром» РТМ 311.001-90 «Приборы для установок добычи и переработки природного газа и нефти, содержащих сероводород и углекислый газ. Требования к материалам приборов и условиям эксплуатации».
На сегодняшний день партнерами ЗАО «ЭМИС» являются практически все предприятия химической отрасли России, республик Казахстан, Беларусь и Узбекистан, включая добычу сырья, переработку и изготовление минеральных удобрений и синтетически созданных материалов.
В основе успешного сотрудничества с гигантами отечественной химической индустрии лежит высокий инженерный потенциал, индивидуальный подход с возможностью размещения заказа на несерийную или мелкосерийную продукцию, а также линейка продукции, позволяющая предложить заказчику несколько вариантов решения задачи учета рабочих сред.
