選用2臺國產(chǎn)質(zhì)量流量計,分別安裝在2臺混裝乳化車上,進行現(xiàn)場裝藥應用試驗。
1、質(zhì)量流量計的安裝
不同廠家質(zhì)量流量計的結構存在差異,安裝要求也不同,因此必須嚴格按照安裝說明、混裝乳化炸藥的生產(chǎn)工藝,并結合混裝乳化車的結構及空間進行安裝。
(1)安裝方式和位置。為避免測量精度較低,質(zhì)量流量計測量管內(nèi)不能有固形物、氣體,需根據(jù)安裝環(huán)境選擇垂直或水平安裝。安裝位置應盡量避免振動,并對安裝管路做好固定支撐。確認流量計上的箭頭方向和流體的流向一致。傳感器與變送器的編號要一一對應,不可隨意更換,否則會產(chǎn)生測量誤差。
(2)截止閥的安裝。質(zhì)量流量計上下游應設置截止閥,便于初次安裝后零點校準,截止閥不能泄漏,保證調(diào)零時測量管內(nèi)流體靜止不動。
2、信號輸出
質(zhì)量流量計的各種測量參數(shù)可直接液晶顯示,0~10 kHz、4~20 mA的標準信號輸出,并具有Modbus RTU和HART通信協(xié)議。一般可以輸出3種類型的信號:4~20 mA DC模擬量、脈沖信號、數(shù)字通信。其中4~20 mA DC模擬量可以組態(tài)為瞬時流量、密度或溫度;脈沖信號可以組態(tài)為質(zhì)量流量或體積流量;通信接口可以輸出瞬時流量、累積流量、密度、溫度以及流量計的診斷信息。
3、測試應用分析
根據(jù)地面站生產(chǎn)乳化基質(zhì)的特性,對泵每轉輸送乳化基質(zhì)的量進行標定,并在混裝車控制程序中進行設定。采用溫度為65℃、密度為1.35g/cm3 、黏度為44257mPa·s 的乳化基質(zhì)進行現(xiàn)場裝藥試驗。
在1號混裝車上,設定裝藥效率為187kg/min,每孔裝藥時記錄穩(wěn)定后質(zhì)量流量計數(shù)據(jù)。質(zhì)量流量計測量值與設定裝藥效率的絕對偏差最大為2.7kg/min,即絕對最大偏差率為1.44%。在2號混裝車上,設定裝藥效率為204 kg/min,每孔裝藥時記錄穩(wěn)定后質(zhì)量流量計數(shù)據(jù)。質(zhì)量流量計測量值與設定裝藥效率的絕對偏差最大為3.5kg/min,即絕對最大偏差率為1.72%。
2個混裝車上質(zhì)量流量計測量值與設定值之間的偏差率均低于2%,重復性強,試驗數(shù)據(jù)表明該質(zhì)量流量計用于測量黏度較高的乳化基質(zhì)是可靠的,可與傳統(tǒng)的計量模式結合形成雙重計量方式。
4、安全運行控制
國內(nèi)混裝乳化車,多數(shù)是通過檢測乳化基質(zhì)輸送泵出口的壓力或溫度來進行聯(lián)鎖保護。乳化基質(zhì)輸送泵多數(shù)為螺桿泵,輸出壓力低,若出現(xiàn)干磨現(xiàn)象時,基質(zhì)泵出口的壓力和溫度實際上并不會出現(xiàn)顯著的變化,此時該種安全保護措施就會失效,致使混裝車在運行時存在安全隱患。目前該問題并未引起混裝車生產(chǎn)廠家及使用客戶的重視。
在傳統(tǒng)計量 (標定輸送泵單轉藥量、轉速傳感器測量輸送泵轉速) 方式的基礎上,增設質(zhì)量流量計并添加邏輯運算程序后可形成“雙重計量”模式??刂瞥绦蛟O定裝藥效率后,裝藥過程中若出現(xiàn)干磨現(xiàn)象,乳化基質(zhì)輸送泵轉速基本不變,控制程序顯示的裝藥效率也不會發(fā)生變化。因實際發(fā)生了干磨現(xiàn)象,泵實際輸出的乳化基質(zhì)量會顯著減少,乳化基質(zhì)輸送泵出口的壓力、溫度并不會急劇變化,傳統(tǒng)的超溫、超壓保護失效,但質(zhì)量流量計檢測到乳化基質(zhì)的流量明顯下降,流量下降到一定數(shù)值(如20kg/min)或一定相對比例(如10%),并結合持續(xù)時間,邏輯程序綜合判定乳化基質(zhì)輸送泵存在干磨現(xiàn)象,就會發(fā)出報警或停機指令,以提升混裝車運行過程中的安全性。