摘(zhai)要：結合作者(zhe)多年從事石(shí)化行業流量(liang)儀表 應用的(de)實踐，闡述了(le)流量計選型(xing)的基本原則(zé)與方法,并對(duì)諸🔞如地下大(da)口徑流量測(ce)量、小流量低(di)壓瓦斯流量(liàng)測量以及液(yè)🙇🏻化石油氣的(de)流量測量等(děng)難以解決的(de)問題,提♻️出了(le)較爲實用的(de)選型技術。
0引(yin)言
　　石化行業(yè)流體的種類(lèi)較多,主要有(yǒu)蒸汽、新鮮水(shuǐ)、軟化水、風(淨(jìng)💛化風、非淨化(huà)風)、氫氣、氮氣(qi)、二氧化碳氣(qi)體🧡、污水💜(包括(kuò)含硫污水⛷️、含(hán)油💰污水、生活(huó)污水等);在石(shi)化原料和産(chan)品方面,主要(yao)有瓦斯(包括(kuo)壓力小于0.1MPa的(de)低❓壓瓦斯、高(gāo)壓瓦斯)、石腦(nao)油、液化油、輕(qing)烴(丙烯、丁烯(xī)、丁烷、丁二烯(xī)、戊烷等)汽油(yóu)、柴油、煤油、臘(là)油、渣油。輸送(sòng)流體的管線(xian)粗細差别又(yòu)很大(DN15~DN300)。流體的(de)物理性質(如(rú)溫度、壓力、密(mi)度粘度等)和(hé)化學性質(如(rú)腐蝕性)差異(yì)也很大，同時(shi)流量範圍⛱️波(bo)動較大。沒有(yǒu)哪--種🌍流量計(jì)能夠全部覆(fu)蓋上述各種(zhǒng)情況。根❗據經(jing)驗,要實現流(liu)量的準确和(hé)可靠的測量(liàng),流量儀表的(de)選型即是第(di)--關，也是最重(zhòng)要的--關。當然(ran),還有流量儀(yi)表正确安裝(zhuāng)、精心維㊙️護的(de)問題，但選型(xíng)正确與否🍓是(shi)至關重要的(de)。
　　下面針對上(shang)述石化行業(ye)流量測量的(de)實際情況,并(bing)😘結合自己☀️十(shí)幾年來在流(liú)量儀表選型(xing)應用中的經(jing)驗和教訓,談(tan)談個人看法(fǎ)。
1流量儀表選(xuǎn)型原則和步(bu)驟
①石化行業(ye)首先要考慮(lǜ)儀表的防爆(bao)性能要滿足(zu)現場要求,不(bú)僅要考慮流(liú)量計本身的(de)防爆性能，還(hái)要從整個測(ce)量系統進行(hang)考💯慮。這是關(guān)系到安全使(shi)用的重大問(wèn)題,萬萬不可(kě)忽視。
②摸清被(bei)測流體的工(gōng)藝條件,包括(kuò):流量範圍(最(zui)大正常、最👈小(xiao));允⭐許⭐壓力損(sun)失;操作溫度(dù)、壓力、密度、粘(zhān)度、飽和蒸汽(qì)壓(針對有些(xiē)容易氣化的(de)液體);腐蝕性(xing);含雜質情況(kuàng);工藝對✊測量(liàng)不确定度的(de)要求。
③流量儀(yi)表的技術選(xuan)型。根據上述(shu)兩點并結合(he)以往使💃用中(zhong)的經驗選擇(ze)技術指标滿(mǎn)足工藝要求(qiú)的流量計。
④性(xing)能、價格比。現(xian)在是市場經(jīng)濟,企業投資(zi)要考慮成本(běn)⭕。因此,對流☁️量(liàng)計選型中不(bu)僅要考慮技(ji)術上的适用(yòng)性,同時要考(kǎo)🐉慮投資的經(jīng)濟性。在滿足(zú)技術要求🐅的(de)前提下,首先(xiān)不要盲目提(ti)高測量精度(du),精度的提高(gāo)需要靠投資(zī)的增加來滿(man)足👣;第二是國(guo)産流量計🌍和(hé)進口流量🙇‍♀️計(ji)的比較,要經(jīng)過質量、壽命(mìng)、維護量投資(zi)等多方面的(de)🔴比較才能确(que)定,絕不是有(you)國産⚽的就不(bu)用進口的那(nà)麽簡單,有🔴些(xie)情況用國産(chan)的并不一定(ding)就節約投資(zi)。
2石化行業實(shi)例
2.1水的大流(liú)量測量
　　石化(huà)行業中新水(shuǐ)和循環水用(yòng)量較大,因此(cǐ)管徑較.粗(一(yi)般爲🤟DN400~DN1000),而且在(zai)北方爲解決(jué)冬季防凍問(wèn)題,大多數管(guan)線埋于地下(xia),對于老廠來(lái)講,舊管線多(duo)。針對這種情(qíng)況,我們解決(jue)的辦法是采(cǎi)用 外卡式超(chāo)聲流量計 進(jin)行測量。它的(de)優點是:
①安裝(zhuāng)方便,不用切(qiē)斷管線,在不(bu)停産斷流的(de)情況下既可(kě)安裝。
②換能器(qì)位于井下,甚(shen)至浸于水中(zhōng)(浸人深度不(bú)超過3m)也能正(zhèng)常工💋作,這是(shi)其它多數流(liu)量計無法相(xiang)比的。.
③維護量(liàng)小。根據我們(men)的經驗,每年(nián)檢查一次換(huàn)能器與管線(xian)結合☁️情況(包(bao)括位置是否(fou)有移動,耦合(hé)劑是否充滿(mǎn)等)即可滿足(zú)🤩測量要求。
④從(cong)經濟性上講(jiǎng),它更适用于(yú)大口徑管線(xian)的流量測量(liàng)，因爲 超聲流(liu)量計 的價格(ge)基本與口徑(jing)無關。從投資(zi)的角度與其(qi)它流量計㊙️相(xiang)比,大口徑就(jiù)更爲經濟。但(dàn)它也有不足(zu)之處✊,就是測(ce)量💔精度不是(shì)很高,一般爲(wèi)+1.0%~+2.0%,就新水和循(xun)環水🔞的測量(liàng)來講,也足以(yǐ)滿足。再有從(cóng)一次性投資(zi)上,它與 電磁(ci)流量計 等相(xiàng)比，測量口徑(jìng)應該在DN200以上(shang)才能體現出(chū)經濟性來🎯。當(dang)然口徑大于(yú)DN500,那它的經濟(ji)性就更明顯(xiǎn)了。我公司目(mù)前在新水和(hé)循環水流量(liang)測量中,口徑(jìng)在DN200以上的管(guǎn)線💁,基本上使(shi)用的都是超(chao)♋聲流量計,大(da).約有30幾套。我(wo)們使用超聲(shēng)流量計是從(cong)1989年開始的。從(cóng)十多年的使(shǐ)用經驗上看(kàn)，效果還是很(hěn)好的,特别是(shì)随着單🥵片機(ji)技術在超聲(shēng)流量計變送(song)器中的應用(yong),現在可以采(cai)用直🔞接測量(liàng)時差結果來(lái)測量,大大提(tí)高了測量精(jing)度和測量的(de)穩❄️定性。
⑤對于(yu)結垢嚴重或(huo)管線外皮腐(fu)蝕嚴重的水(shuǐ)管線，采用♌超(chāo)⁉️聲流量計測(ce)量時,信号穩(wen)定性不好,建(jiàn)議采用 插人(rén)式電磁流量(liàng)計 。
2.2小流量瓦(wa)斯測t
　　石化行(hang)業中瓦斯氣(qì)體流量測量(liang)也是較難解(jiě)決的問題,特(tè)别👈是☔低壓、低(dī)流速瓦斯流(liú)量的測量,原(yuan)來我們采用(yòng) 孔闆流量計(ji) 或 渦輪流量(liàng)計 進行測量(liang),因流速低,影(yǐng)響測量精度(dù),采用縮徑提(ti)高流㊙️速,但又(you)受壓損限制(zhi)。後來采用 氣(qi)體渦輪流量(liang)計 進行測量(liàng),并配壓力補(bǔ)償,經過近3年(nián)的實.踐,使用(yong)效果很好,儀(yí)表每年拆下(xià)标定,精度變(bian)化不大。渦輪(lun)壓損小、靈活(huo),低流速對它(ta)的使用壽命(mìng)影響不大。對(duì)于管徑大于(yú)DN150的低流速瓦(wǎ)斯流量測量(liàng),采用 熱式氣(qì)體質量流量(liang)計 ,應用效果(guǒ)也較好。
2.3液化(huà)油及輕烴流(liu)測量t
　　液化油(yóu)和輕烴(主要(yào)有丙烯、丁烯(xi)、丁二烯、戊烷(wan))的流量🌈測量(liàng)，要想🎯做到高(gao)精度(體積+0.5%)也(yě)是比較難的(de)。孔闆測量肯(kěn)定達不到的(de)。這裏關鍵難(nan)以解決的問(wen)題有兩點,首(shǒu)先是這類流(liú)體的氣化問(wèn)題,它造成流(liú)體氣、液兩相(xiàng),就是用價格(gé)比較貴的進(jin)口質量流量(liang)計也難以解(jie)決此問題,特(te)别是對于間(jian)斷輸送的情(qing)況，更⁉️易産生(sheng)氣化現象;第(dì)二是該類液(yè)體自潤滑性(xing)非常🐆差,普通(tōng)的容積式儀(yi)表和禍輪流(liú)量計測量該(gāi)流體,軸與軸(zhou)承之間的磨(mó)⛱️損非常嚴重(zhòng),造成儀表壽(shou)命短,故障率(lǜ)高,維護難。在(zai)儀表選型🤟上(shang),80年代質量流(liu)量計🐇在國内(nèi)不普及時,我(wo)們試🔴用過 齒(chǐ)輪流量計 、羅(luo)茨流量計、國(guó)産石墨軸承(chéng)的渦輪流量(liàng)計,使用效果(guo)非常不🌈好,平(ping)均故障時間(jiān)爲2個月,平均(jun1)壽命(主要是(shi)轉子和軸承(chéng)部分)爲半年(nian)。從實踐經驗(yan)上看,采用渦(wō)輪流量計不(bu)失爲測📧量液(yè)化✊油和輕烴(tīng)類流體一種(zhong)比較經濟實(shí)用的方案,并(bìng)且💔它測量這(zhè)類介質的🔆壓(yā)損約是質量(liàng)流量計的十(shí)分之一,節能(neng)效果明顯。但(dan)選型時必須(xu)🌈注意所選渦(wō)輪流量計軸(zhou)和軸承的材(cái)質,最好是碳(tan)化🔞鎢軸,人造(zao)寶石軸承,能(néng)确保其耐磨(mo)性。如果經濟(jì)條件允許,目(mu)前采用質量(liang)流量計還是(shi)優于渦輪流(liú)量計。再就是(shi)如何防止流(liu)體因低于飽(bǎo)合蒸汽壓而(er)産生氣化的(de)問題,此問題(ti)也是不容忽(hu)視的。
　　二催化(hua)産液化油直(zhí)接送大分餾(liu)進料,多年來(lai)該表測量的(de)累計量總是(shì)比大分餾進(jin)料量大4%~6%。1999年,我(wǒ)們對二催化(huà)出裝置流量(liàng)計處的液體(tǐ)壓力和溫度(dù)進行⛷️實地測(ce)量,然後再計(ji)算該流體的(de)飽合蒸汽壓(yā),發現實際工(gong)況🈲不能滿足(zú)此飽和蒸汽(qì)壓要求✏️,部分(fen)液體㊙️氣化變(bian)成氣相,造成(cheng)測量值比實(shi)際值偏高。檢(jian)查工藝流程(cheng),發現液化油(yóu)回流罐液位(wèi)串級調節回(huí)路中内環流(liu)量調節閥在(zài)該流💘量計前(qian),爲了使回流(liu)罐液位相對(duì)穩定,内環流(liu)量調節閥頻(pín)繁開關,使得(de)閥後壓力波(bō)動較大,并伴(bàn)有氣蝕現象(xiang),造成氣、液兩(liǎng)相。2025年12月份大(dà)修中,我們将(jiāng)該表移至調(diào)節閥前,效果(guǒ)明顯，流量計(ji)測量正确,基(jī)本上與大分(fèn)餾進料量相(xiàng)一緻🈲。間斷🌈送(sòng)量也容易因(yīn)收方排空收(shou)油造成系統(tong)壓力下降,産(chan)生氣化現象(xiang)。解決辦法是(shì)在流量計後(hòu)加自力式調(diào)節閥,以保證(zheng)流量計背壓(ya)高于液體飽(bao)合🧑🏾‍🤝‍🧑🏼蒸汽壓1.5~2倍(bèi),效果也很好(hǎo)⚽。
2.4汽油煤油、柴(chái)油流測t
　　汽油(you)、煤油、柴油三(san)大油品是石(shi)化行業的主(zhu)要成品,它的(de)計量❤️正确與(yǔ)否直接影響(xiang)到企業的經(jīng)濟效益🛀。原來(lái)采用的是腰(yāo)輪和齒輪流(liú)量計，測量精(jing)度低(一般爲(wèi)+0.5%),故🔞障率較🈲高(gāo),而且遠傳發(fā)信不可靠,近(jìn)3年來,逐步進(jìn)行了改造,DN100以(yǐ)下管線多采(cǎi)用質量流量(liàng)計,與前者相(xiang)比具有不用(yòng)測溫、測密度(dù)進行換算,直(zhí)接得到質量(liang)、流量，而👉且質(zhì)量測量精度(dù)爲0.2%,DN150以上管線(xian)采用金屬刮(guā)闆流量計,與(yǔ)腰輪和齒輪(lún)流量計相比(bǐ)，雖然同爲容(rong)積式儀表,但(dan)其體積小、重(zhòng)量輕、測量精(jing)度高(優于0.2%),而(er)且故障率低(di),在近3年使用(yong)中，隻發生過(guò)兩🈲次小的故(gu)障。
2.5蒸汽流量(liang)測量
　　目前我(wǒ)們應用較多(duo)的還是标準(zhun)孔闆測量元(yuán)件,它的優點(diǎn)是穩定性好(hao)、可靠性高,但(dan)範圍度(量程(cheng)比)太窄(3:1),在北(běi)方冬季🥰和夏(xia)季的蒸汽負(fu)荷變化較大(dà),因此改量程(cheng)很不方便,前(qian)幾年試用🈲過(guo)幾台 渦街流(liu)量計 ,但由于(yu)企業都是過(guo)熱蒸汽,渦街(jiē)的敏感元件(jiàn)長期受熱老(lao)化得比較快(kuai),最長的使用(yòng)時間約爲1年(nián),同時它的抗(kàng)震性不好,輸(shū)出脈沖時常(chang)亂跳,造成虛(xu)假測量值。2000年(nian)我們試用2台(tai)内藏文丘利(li)節流元件，效(xiào)果較好,它的(de)一-次測量元(yuán)件的範圍度(dù)可以達到1:8,再(zài)配合流量變(bian)送器的量程(cheng)比,基本可以(yǐ)滿足冬季、夏(xia)季蒸汽負荷(he)變化的要求(qiú)。
我們流量儀(yi)表的實際選(xuǎn)型應用情況(kuàng)列于表1。

注:流量(liàng)計總台數爲(wei)567台。其中孔闆(pan)、羅茨、齒輪等(děng)流量😄計🈲應用(yòng)比例較大,是(shì)由于曆史原(yuan)因造成的。如(rú)前所述,我們(men)目前正☎️在分(fen)批、分期的加(jiā)以更新改造(zào),以滿足企業(yè)計量管理的(de)要求。
3對流量(liang)計二次儀表(biǎo)發展方向的(de)一些看法
　　目(mu)前單片機技(ji)術已經廣泛(fàn)應用于二次(cì)顯示累計儀(yí)表,這爲二次(cì)儀表功能的(de)擴展提供了(le)一個開放性(xing)開發平台,硬(yìng)件已趨成熟(shú),關鍵在于軟(ruan)件的開發。
　　過(guo)去常規的二(er)次顯示累計(ji)儀表,隻能顯(xian)示瞬時流❄️量(liang)和累計流量(liàng),運算也隻能(neng)是簡單的加(jiā)臧、乘、除,開方(fang)運🍉算。而單片(piàn)機的💰應用㊙️,使(shǐ)二次儀表變(biàn)成了1台計算(suan)機,可以進行(háng)比較複雜的(de)運算。同時,它(ta)的存儲量💛越(yuè)來越大,便于(yu)将-些補償運(yun)算的表格放(fàng)于其中。所✌️以(yǐ)筆者認爲,應(yīng)該針對比較(jiào)典型的流體(ti),例如蒸汽🈚、各(ge)種油品、各✉️種(zhong)👉氣體,根據國(guó)家🧑🏽‍🤝‍🧑🏻或行業标(biāo)準給出溫度(dù)、壓力、密度補(bǔ)償公式或表(biao)格,開發出通(tōng)用的軟件,并(bing)便其模塊化(hua)，裝人二次儀(yi)表軟件中，同(tóng)時将流量計(jì)的标定曲線(xian)分段裝人二(er)次儀表軟件(jian)中,這樣就能(neng)充分發揮智(zhi)能🐪儀表的🐆功(gōng)能,在不增加(jia)硬件的情況(kuàng)下,提高流量(liang)計的測量精(jing)度。 　
4結束語
　　綜(zōng)上所述,不難(nan)看出，流量計(ji)選型是一項(xiang)技術性、實用(yong)性、責🛀任性強(qiang)的工作,要做(zuo)好這項工作(zuo),主要把握住(zhu)兩點,第一是(shì)🔞對被測量對(duì)象的工況條(tiáo)件.物理化學(xue)性質🔴、測盤能(néng)力要了解清(qīng)楚,這樣才🤞能(néng)做到對症下(xià)藥，有的放矢(shi),少繳❤️“學費”;第(di)二就是對各(ge)⛱️種流量計的(de)測量原理有(you)透徹了解,同(tóng)時還要掌握(wo)各廠家的🏃産(chan)品質量的最(zui)新動态,主要(yào)是可靠性和(he)穩定性。企業(yè)應用更講究(jiu)流量計的實(shí)用性。

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