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電磁流量計在制藥生產過程控制中的應用研究
發布時間:2017-05-03   點擊次數:476次

電磁流量計是利用法拉第電磁感應定律制成的一種測量導電液體體積流量的儀表,它廣泛應用于各種導電液體的體積流量測量,例如各種酸、堿、鹽、化工溶液。雖說它在可靠性和穩定性方面都比其他種類的流量計要好許多,但在實際使用過程中,還是會發生一些問題。生物制藥公司的水、蒸汽、污水、有機溶劑的計量中廣泛使用各種水表、渦輪流量計、渦街流量計、電磁流量計和超聲波流量計,需要非常豐富的流量計量儀表使用和選型、維護保養經驗。結合污水排放流量計量、硫酸大觀霉素和硫酸阿米卡星樹脂提取、清洗崗位上柱液計量以及硫酸阿米卡星炭脫過程稀硫酸量的計量控制中使用的電磁流量計的經驗,總結了電磁流量計在流量計量和控制過程中應用注意事項。
1.稀硫酸量的控制   

硫酸阿米卡星制藥生產過程中,炭脫操作需要將BB-K8濃縮液加入炭脫罐中,用稀硫酸調pH值,然后加入活性炭脫色,經抽濾和0.45微米過濾后進入結晶罐中結晶。結晶過程中,結晶液的pH值是關鍵參數,對于成品的pH值、有機殘留和有關物質都有非常大的影響,因此有必要控制稀硫酸的添加量和添加速度。由于投料量確定,根據酸堿中和原理,加入的酸量也是固定的,加上多年的工藝摸索,生產工藝要求用計量手段來控制稀硫酸的添加量(570L)。我們選擇的控制方案是用計量泵通過管道將稀硫酸打入炭脫罐,管道安裝流量計,當累積流量達到570L時,流量計輸出開關信號控制計量泵電源,停止加酸,達到控制目的。
2.過程控制用儀表的選擇   

由于稀硫酸的強腐蝕性以及工藝過程加酸的流量不均衡,并且工藝要求控制精度不高,只作為過程控制儀表,因此在選型期間,公司計量人員確定采用鉭電極、四氟內襯、帶開關輸出的電磁流量計作為計量儀表。雖然電磁流量計在環保、給排水等行業用來測量導電流體的體積流量,已經是非常成熟的產品,但如果我們平時不注意維護和保養,會影響電磁流量計的正常使用。下面結合醫藥公司多年來的選型、維護和使用情況,總結電磁流量計在流量計量和控制過程中的應用。
a.對電極必須接地的認識。由于稀硫酸具有極強的腐蝕性,公司的設備工程師在輸送管道內襯了聚四氟乙烯材料,使得傳感器電極接地不良,造成流量無法正常顯示,后加裝了專門的接地裝置,才得以正常工作。
b.對被測液體必須導電的認識。電磁流量計只能測量導電液體流量,選用電磁流量計測量流量的流體必須是導電的,電導率不得低于5μs/cm。流量計運行正常后,公司計量校準人員在停產檢修期間用水作為介質,用稱量法對該流量計的計量準確度進行核查的過程中,再次出現流量不顯示現象。后經過檢查,原因是制藥工藝用水電導率小于3μs/cm,電導率過低導致儀表無法正常工作。通過此事,我們充分認識到電磁流量計只可以測量電導率≥5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量,但不能測量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。
c.對電磁流量計維護保養的認識。電磁流量計雖然可靠性較好,一般情況不會損壞,但由于其測量介質多半是懸浮固體或污臟體,傳感器電極表面比較容易受污染,如長久不作清垢、清洗,也會使儀表無法工作。公司作為污水排放的流量計量儀表,選擇大口徑的電磁流量計進行計量,在近十年的使用中,取得了非常好的使用效果,無論是安裝、使用、維護修理成本都很低,測量精度和可靠性滿足使用計量要求。公司大觀霉素上柱液計量用的中小口徑電磁流量計,由于被測介質是固液雙相的難測流體,選用其他流量計如渦街流量計、水表等不能準確測量,選用電磁流量計測量是比較正確的選擇,但在使用近兩年后出現流量顯示時有時無現象。檢查后發現,原因就是上柱液在測量管壁內沉淀、結垢,玷污了電極,形成鈍化膜或氧化層,電極表面被絕緣而斷開測量電路。

綜述電磁流量計在流量測量方面發揮著很大的作用,為使其能更好地服務于生產,在選型、安裝、使用和維護過程中必須非常注意被測流體的導電性、電極的接地、電極的耐腐蝕性和清洗鈍化等問題。
1.電磁流量計可以測腐蝕性液體,但作為儀表選型人員,一定要了解并正確提供被測介質屬性,使用電磁流量計前提是被測液體必須是導電,且電導率不能低于閾值(即下限值5μs/cm)。根據使用經驗,實際應用液體電導率zui好要比儀表制造廠規定閾值至少大一個數量級。因為制造廠儀表規范規定下限值是各種使用條件較好狀態下可測量zui低值。在選用上受到一些使用條件限制,如電導率均勻性、連接信號線、外界噪聲等,否則會出現輸出晃動現象等。工業用水及其水溶液電導率大于10-4s/cm,酸、堿、鹽液電導率10-4~10-1s/cm之間,使用不存問題,但制藥工藝用水(純化水、蒸餾水)電導率要求低于3μs/cm,使用電磁流量計存在問題,會出現無法計量的情況,導致傳感器在后期使用過程中報廢,給使用維護帶來不便和經濟上的損失。
2.電極良好的接地問題。一個良好的接地,不僅可以提升流量計的準確性,而且可以延長電磁流量計的使用壽命。電磁流量計在工作時要求被測介質必須是地電位,一般是通過管道或法蘭接地,若連接傳感器的工藝管道相對被測介質是絕緣的(塑料管道或有絕緣襯里的管道),就必須選用接地環或帶接地電極的傳感器,使被測介質處于地電位。
3.任何儀器儀表都是需要“維護保養”的,電磁流量計也不例外。電磁流量計雖說可靠性比較好,一般情況下不會損壞,但由于其原理決定,傳感器電極表面一直和液體接觸,時間久了,電極表面比較容易受污染,產生鈍化等表面效應。所以電磁流量計一般情況下要求客戶一年到一年半之間拆出來清洗一次電極,以保證流量計整機的測量精度。

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