расходомер электромагнитный ду 32

Вот смотришь на расходомер электромагнитный ду 32 и думаешь — ну, принцип-то известен, закон Фарадея, напряжение пропорционально скорости. А потом начинаешь сталкиваться с нюансами на практике, и понимаешь, что ключевое часто не в самом приборе, а в том, что через него идет. Особенно в нашей сфере — обогащении руды. Многие почему-то уверены, что главное — взять прибор с подходящим условным проходом, поставить и забыть. Но с пульпой, особенно магнитной, с высоким содержанием твердого, эта простота быстро заканчивается. Эрозия электродов, отложения на изоляции футеровки, влияние ферромагнитных частиц на поле — вот где начинается реальная работа.

Где и зачем он нужен в цепи обогащения

Если говорить конкретно про Ду 32, то это, конечно, не магистральный размер для основных потоков пульпы. Чаще такой диаметр встречается на линиях реагентов, добавок, водоподготовки или на отводах контрольных проб. Казалось бы, задача попроще. Но именно здесь часто кроются ошибки. Например, поставили на подачу флокулянта. Реагент вязкий, иногда с волокнами. И если в обычном трубопроводе он еще как-то течет, то в электромагнитном расходомере может начать ?прилипать? к электродам, особенно если они не из того материала. Со временем сигнал начинает плавать, и дозировка сбивается. Приходилось видеть, как из-за этого на выходе концентрата росло содержание кремнезема — искали причину в сепараторах, а она была в системе малых добавок.

Еще один типичный сценарий — контроль циркулирующей воды в системе охлаждения электромагнитов сепараторов. Тут важна стабильность, перегрев — это мгновенный выход из строя дорогостоящей катушки. Расходомер Ду 32 здесь должен быть не просто точным, а очень надежным. И вот тут многие сталкиваются с проблемой наводок. Рядом же мощные электромагниты, пускатели, частотные преобразователи. Если производитель сэкономил на экранировании сигнального кабеля или на качестве самого преобразователя, показания будут прыгать синхронно с включением сепарационных барабанов. Приходится тянуть экранированные кабели в отдельных лотках, что изначально в проекте часто не заложено.

Интересный опыт был на одном из комбинатов, где использовали расходомер электромагнитный Ду 32 на линии подачи ультразвуковой эмульсии для промывки. Технология, кстати, родственная тем, что разрабатывает ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии — они как раз интегрируют ультразвук в свои промывочные магнитные сепараторы для разрушения пузырьков и улучшения отделения шламов. Так вот, эмульсия содержала мелкодисперсные масляные капли. И они со временем создавали тонкую пленку на внутренней поверхности, которая хоть и проводила ток, но меняла электрические характеристики. Прибор начинал завышать показания. Решение нашли нестандартное — договорились с технологами на периодическую промывку линии с мягким щелочным раствором, прямо по регламенту, как чистку оборудования. Частота отказов упала в разы.

Выбор и ?подводные камни? монтажа

С выбором, казалось бы, все просто: Ду 32, фланцы, выход 4-20 мА, питание 220В. Но первое, на что смотрю теперь, — это материал футеровки измерительной трубки и электродов. Для воды с реагентами часто хватает и нержавейки с резиной. Но если в потоке есть абразив, даже в малых концентрациях (например, тот же шлам из обратной воды), резину он протрет за полгода. Нужна керамика или полиуретан повышенной твердости. Электроды — тут часто ставят нержавейку AISI316L, и она хороша, но для сред с активными хлоридами лучше сразу смотреть на хастеллой или тантал. Дороже, но одна замена из-за коррозионного кратера обойдется дороже, да и простой линии реагентов может парализовать участок флотации.

Монтаж — отдельная песня. Обязательное требование — заполненность трубы. На горизонтальном участке это еще куда ни шло. Но часто, экономя место, монтируют на вертикальных восходящих участках. Вроде бы правильно, пузыри уйдут. Но если расход маленький, а плотность среды высокая (как у того же концентрированного раствора реагента), может возникнуть эффект ?пробуксовки? — среда не полностью заполняет сечение, сигнал искажается. Приходится ставить его строго на участке с гарантированным напором, иногда даже с принудительной подкачкой. Еще один момент — заземление. Недостаточно просто заземлить корпус. Для корректной работы электромагнитного расходомера нужно обеспечить потенциал среды, равный потенциалу земли в точке измерения. Часто для этого ставят заземляющие кольца на фланцах. Если их проигнорировать, набегающие потенциалы от другого оборудования дают ощутимую погрешность.

Был случай на одном из сибирских ГОКов, связанный как раз с компанией Цзинькэнь. Они там внедряли свою систему полностью автоматической промывочной магнитной сепарации, которая, как известно, заменяет колонны и дегидратационные баки. В автоматике этой системы критически важна точная дозировка воды для промывки. Использовались как раз расходомеры Ду 32. И на первых пусках система ?дергалась? — расходы показывали нестабильные. Оказалось, монтажники, торопясь, поставили расходомеры сразу после запорных шаровых кранов, причем на слишком коротком прямом участке. Турбулентность от неполностью открытого крана искажала профиль потока. Переставили с соблюдением необходимых прямых участков (5Д до и 3Д после, как по паспорту) — все устаканилось. Мелочь, а влияет на работу целого высокотехнологичного комплекса.

Калибровка и диагностика в полевых условиях

В лаборатории его проливают на воде, выставляют нули — и все. На объекте же нуль может ?уплывать?. Особенно при смене температуры среды. Зимой в неотапливаемом помещении вода для реагентов может быть +5, летом — +25. Электропроводность меняется, да и электроника преобразователя может давать дрейф. Поэтому первое правило — калибровать ?нуль? на том технологическом растворе, который будет идти, и при его рабочей температуре. И повторять эту процедуру раз в квартал, а на критичных участках — и чаще. Многие пренебрегают, а потом удивляются, почему суммарный учет по воде не сходится.

Современные преобразователи имеют встроенную диагностику. Но она часто говорит обобщенно: ?Ошибка электродов?, ?Слабый сигнал?. А вот чтобы понять причину, нужен простой тестер и некоторый опыт. Замеряешь сопротивление между электродами при заполненной трубе. Если сопротивление аномально высокое — вероятно, покрытие (отложение или пленка). Если низкое и ?скачет? — возможно, частичный пробой изоляции. Еще один метод — замер напряжения на электродах при отключенном преобразователе. Если есть хоть какое-то постоянное напряжение — это паразитная гальваническая пара или блуждающие токи. Значит, проблема с заземлением или с самой средой.

Один из самых показательных моментов был на обогатительной фабрике, где работало оборудование ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии. В их технологии используется гидравлическая пульсация и пенная флотация. Так вот, на линии подачи пенообразователя стоял расходомер ду 32. И периодически, синхронно с циклами пульсации в основном аппарате, его показания начинали резко колебаться. Сначала грешили на гидроудары. Но оказалось все проще и сложнее одновременно. Вибрация от пульсационных клапанов передавалась по трубопроводу, и в расходомере, из-за неидеальной жесткости крепления, возникали микросдвиги. Электромагнитное поле прибора взаимодействовало с этими механическими колебаниями, создавая наводки. Проблему решили установкой гибкой вставки (сильфона) между источником вибрации и расходомером и дополнительным жестким креплением самого прибора. После этого учет стабилизировался.

Взаимодействие с АСУ ТП и интеграция

Сейчас редко кто работает с показаниями на местном дисплее. Почти всегда расходомер электромагнитный Ду 32 — это элемент контура регулирования в АСУ ТП. И здесь свои грабли. Стандартный выход 4-20 мА — казалось бы, что может быть проще. Но длина линии. Если от щита управления до прибора 200-300 метров, нужно учитывать падение напряжения, особенно если кабель сечением 0.5 мм2. Может дойти не 20 мА, а 19.5, и это уже погрешность. Либо использовать преобразователь с выходом на частоту или сразу с цифровым протоколом, например, HART или Modbus. Но и тут надо смотреть — поддерживает ли его ваша SCADA-система или контроллер.

Частая ошибка при интеграции — неправильная настройка времени усреднения (damping) в самом преобразователе. Если его выставить слишком маленьким, то в АСУ ТП будут приходить ?рваные? данные, которые могут заставить исполнительный механизм (тот же регулирующий клапан) постоянно дергаться, изнашиваясь. Если слишком большим — система будет реагировать на изменение расхода с запозданием. Для линии реагентов, где точность дозировки важна, это критично. Опытным путем обычно находят золотую середину, часто она составляет 2-5 секунд, но зависит от инерционности всей системы.

Интересный пример интеграции видел как раз на сайте jinken.ru, где описываются их полностью автоматические системы. В таких комплексах расходомеры — это ?чувствительные окончания? системы. Их показания не просто отображаются, а используются алгоритмами для оптимизации процесса. Допустим, расходомер на подаче промывочной воды показывает снижение расхода при том же положении клапана. Алгоритм может интерпретировать это как начало забивания сопел или фильтра и либо увеличить давление, либо дать сигнал на профилактику. То есть прибор из измерителя превращается в датчик диагностики состояния технологической линии. Это уже следующий уровень.

Резюме: не инструмент, а элемент системы

Так что, возвращаясь к расходомеру электромагнитному ду 32. Это не просто ?счетчик воды?. В условиях современной обогатительной фабрики, особенно с такими сложными технологиями, как у Цзинькэнь (электромагнитная сепарация-промывка, ультразвук, пенная флотация), это важный сенсор. Его корректная работа зависит от десятка факторов: от химии среды и монтажа до интеграции в АСУ и защиты от внешних помех.

Можно купить самый дорогой прибор, но поставить его без понимания технологии, в которой он будет работать — и он станет источником постоянных проблем. И наоборот, относительно простой, но правильно подобранный по материалам, грамотно установленный и вовремя обслуживаемый расходомер будет годами надежно работать, обеспечивая точность тех самых процессов, которые повышают качество железного концентрата на проценты, а значит, и экономику всего предприятия.

Поэтому мой главный вывод, основанный на множестве, в том числе и неудачных, попыток: выбирая и внедряя такой прибор, нужно думать не в категориях ?труба Ду 32?, а в категориях ?технологический узел контроля расхода реагента Х в условиях Y?. Тогда и результат будет. А иначе — просто железка с проводами, показаниям которой никто не будет доверять.