Вставной электромагнитный расходомер: преимущества? 

Если честно, когда слышишь ?вставной электромагнитный расходомер?, первое, что приходит в голову — это монтаж без остановки процесса. Но на практике всё не так однозначно. Многие думают, что это просто ?врезал и забыл?, а потом удивляются, почему показания пляшут или срок службы меньше заявленного. Сам через это проходил, когда лет десять назад начал с ними работать. Основное преимущество, конечно, в том, что не нужно резать трубу целиком и останавливать линию, особенно на больших диаметрах — это огромная экономия на монтаже и простое. Но тут же и главный подводный камень: качество установки электродов и состояние внутренней поверхности трубы в месте врезки становятся критичными. Если там накипь или неравномерность, погрешность может запросто вылезти за 2-3%, а то и больше.

Не только для больших труб

Часто считают, что вставные электромагнитные расходомеры — удел крупных магистралей, от 300 мм и выше. Отчасти это так, их экономическая выгода там наиболее очевидна. Но я встречал удачные применения и на трубах DN150-200 в системах водоподготовки, где важна была именно скорость монтажа без осушения контура. Ключевой момент — правильный подбор длины вставной части и расчёт профиля потока. Если просто воткнуть датчик в произвольное место, без учёта прямых участков до и после, можно получить нестабильный сигнал. Приходилось сталкиваться с ситуациями, когда заказчик жаловался на шум в выходном сигнале, а причина оказывалась в турбулентности из-за близко расположенного клапана. Пришлось переносить точку установки, благо, что такая возможность — одно из достоинств метода.

Ещё один нюанс, о котором редко пишут в каталогах, — это зависимость от проводимости среды. Все знают базовый принцип, но на практике, особенно с частично очищенной водой или некоторыми технологическими растворами, проводимость может быть на грани минимально допустимой для конкретного датчика. Был случай на ТЭЦ с подпиточной водой: по паспорту всё сходилось, но зимой при изменении химического состава воды сигнал периодически пропадал. Пришлось менять на модель с более чувствительными электродами и другим типом возбуждения. Так что преимущество универсальности тут условное — среду нужно знать досконально.

Что касается долговечности, то здесь многое упирается в качество электродов и изоляции. Дешёвые модели с обычной нержавейкой в агрессивных средах (даже в некоторых сточных водах) могут начать показывать странные тренды уже через год-полтора. Видел, как на одном из пищевых производств сбрасывали такие расходомеры именно по этой причине — появился дрейф нуля. Перешли на варианты с электродами из хастеллоя, проблема ушла. Поэтому когда говорят о преимуществе низкой стоимости владения, нужно смотреть в разрезе всего жизненного цикла, а не только цены покупки и установки.

Монтаж: простота, которая требует опыта

Главный козырь — монтаж в действующую трубу. Технологически это действительно прорыв по сравнению с требующими врезки фланцевых приборов. Но вот этот самый процесс врезки под давлением (hot tap) — это отдельная история. Недостаточно просто иметь хороший расходомер, нужна квалифицированная бригада и правильная арматура для врезки. Однажды наблюдал, как при монтаже не до конца затянули сальниковый узел на адаптере. Протечки не было, но через пару месяцев началась кавитация в районе датчика, которая в итоге повредила облицовку измерительного канала. Прибор начал ?врать?. Преимущество обернулось ремонтом и повторным монтажом. Так что экономия на монтаже — да, но только если всё сделано идеально.

Калибровка на месте — ещё один спорный момент. Многие производители заявляют, что вставной расходомер не требует индивидуальной калибровки, так как тарируется на заводе. На практике, особенно для ответственных учётных задач, мы всё равно проводили верификацию методом пролива на ближайшем участке, если была возможность. Иногда поправочный коэффициент достигал 1.5-2%, что для коммерческого учёта неприемлемо. Это не недостаток именно вставных моделей, а скорее особенность, которую нужно учитывать. С другой стороны, для технологического контроля и регулирования такая точность часто достаточна, и здесь их преимущество — скорость ввода в эксплуатацию — раскрывается полностью.

Интересный опыт связан с компанией ООО Шанхай Кэньчуань Прибор и ООО Уху Кэньчуань Прибор. На их сайте kenchuang.ru можно увидеть, что они производят, среди прочего, и электромагнитные расходомеры. В своё время тестировали одну из их вставных моделей для проекта по модернизации водовода. Что отметил — конструкция сдвоенных электродов и система самодиагностики запасом по чувствительности. В полевых условиях это помогло отловить начинающееся обрастание электродов по изменению импеданса. Конечно, это не уникальная технология, но реализована была достаточно надёжно. Компания позиционирует себя как производитель полевых приборов, и этот практический уклон чувствуется — в документации, например, есть чёткие инструкции по минимальной длине прямого участка для разных типов помех, основанные, похоже, на реальных замерах.

Где они действительно выигрывают, а где нет

Идеальный сценарий для вставного расходомера — это чистые или слабозагрязнённые жидкости с хорошей проводимостью (вода, водные растворы) на больших или средних трубах, где стоимость и сложность монтажа полнопроходного прибора неоправданно высоки. Например, на городских водозаборах или сбросных коллекторах предприятий. Там их преимущества в скорости развёртывания и относительной дешевизне проекта проявляются на все 100%.

А вот для шламов, пульп, сильно загрязнённых стоков с абразивом или волокнами я бы десять раз подумал. Риск повреждения или быстрого загрязнения измерительного канала, который ты физически не можешь легко извлечь и почистить без остановки процесса, перевешивает все плюсы. Был неудачный опыт на целлюлозно-бумажном комбинате — масса с волокнами довольно быстро ?зарастила? пространство вокруг электродов, и чувствительность упала. Пришлось переходить на другой тип измерения. Так что универсальной панацеей их считать нельзя.

Ещё один момент — это требования к точности в самом низком диапазоне скоростей потока. Из-за особенностей преобразования сигнала и меньшего, по сравнению с полнопроходным собратом, количества жидкости, проходящей непосредственно через зону измерения, погрешность на малых расходах может быть выше. Если в вашем процессе важен учёт малых потоков или очень широкий диапазон измерений (более 1:100), нужно очень внимательно смотреть на спецификации и, возможно, рассматривать альтернативы.

Мысли по поводу обслуживания и надёжности

С обслуживанием история двоякая. С одной стороны, нет движущихся частей, ломаться нечему. С другой — если что-то случилось с электроникой преобразователя (который часто вынесен отдельно), то замена относительно проста. Но если проблема в самой вставной части (трещина в изоляции, коррозия электрода), то это, по сути, капитальный ремонт с остановкой линии. Поэтому для критичных применений мы всегда настаивали на установке байпасной линии или параллельного участка, что, конечно, частично нивелирует преимущество бесстопового монтажа, но страхует от долгого простоя.

Надёжность сильно зависит от производителя и материалов. Экономить здесь — себе дороже. Видел, как ?нонейм? приборы с плохой гальванической развязкой выходили из строя из-за блуждающих токов в земле. Или когда эпоксидное покрытие канала со временем отслаивалось от стальной основы из-за перепадов температуры. Хорошие производители используют литьё под давлением или методы монолитного формования для измерительного канала, что исключает такие проблемы. Тот же Кэньчуань, судя по некоторым разобранным образцам, использует технологию впрыска керамико-полимерного покрытия, что для большинства сред достаточно надёжно.

В итоге, возвращаясь к вопросу о преимуществах. Главный плюс — это, безусловно, возможность монтажа на действующий трубопровод с минимальными затратами и временем простоя. Это огромное технологическое и экономическое преимущество для многих отраслей. Второе — часто более низкая начальная стоимость по сравнению с полнопроходными аналогами больших диаметров. Но эти преимущества реализуются только при грамотном выборе прибора под конкретную задачу, безупречном монтаже и понимании всех ограничений технологии. Это не ?поставил и забыл?, а инструмент, который требует такого же, если не большего, инженерного подхода на этапе проектирования, как и любой другой точный измерительный комплекс. Слепо гнаться за кажущейся простотой и дешевизной не стоит — можно получить обратный эффект.