摘要:通過流量計(jì) 應用實例,說明流(liu)量計應用中存在(zai)着大量問題，這些(xie)問題有的是選型(xing)不當造成,有的是(shi)使用操作不當造(zào)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻成,也有的是安裝(zhuāng).維護和應采取的(de)措施不當造成。同(tong)🌏時證明了在實驗(yàn)檢定正确率很高(gāo)、很完美的一台流(liu)量計,但到實際測(cè)量中仍然存在很(hěn)多問題的狀況。
1引(yǐn)言
　　随着科學技術(shu)的發展,企業生産(chan)力的提高,生産工(gong)藝向數字化、自動(dòng)化轉變的水平越(yuè)來越高,貿易交🌍接(jie)也由靜态計量向(xiang)動态計量轉變,是(shì)計量工作發展的(de)一個重要方向"。而(ér)随着經濟制度的(de)改革，企業經濟責(ze)任制的加強😘,在争(zheng)取本企業經濟效(xiao)益最大🔴化的同時(shi),計量糾紛迅速🔞增(zeng)多。産生計量糾紛(fen)的原因是多方面(miàn)的,在處理過程中(zhōng)也了解到流量計(jì)的使用中也确實(shi)存在很多🌈問題,應(yīng)引起足夠的重視(shi)。
2蒸汽計量中節流(liú)裝置使用的問題(ti)
　　蒸汽計量特别是(shì)過熱蒸汽的計量(liang),對計量器具的選(xuan)用,直🔞到目前,标準(zhun)節流裝置仍是首(shǒu)選,甚至是惟一可(kě)選。有💃🏻的選用其他(tā)類🏒型蒸汽流量計(ji)做計量交接用,其(qi)周期檢定就無法(fa)實施,目前中國尚(shang)沒有一💰家經國家(jia)✔️計量技術機構考(kǎo)核認證,國家計量(liàng)行政💋部門]授權的(de)蒸汽流量計量檢(jiǎn)定站,所📐以目前用(yong)于貿易交接的蒸(zheng)汽計量85%以上都選(xuan)用标準節流😍裝置(zhì),如,标準孔闆用得(dé)最多,其次爲标準(zhun)噴嘴等。标準孔闆(pan)在使用中也确實(shi)存在以下問題。
a)電(diàn)站向煉油廠供應(yīng)壓力爲1.2MPa的過熱蒸(zhēng)汽,選用DN500mm管道,計量(liàng)器💛具供需雙方均(jun1)采用相同結構、相(xiang)同尺寸、同😘一張加(jia)工圖、同一個單位(wèi)加工制造的環室(shi)取壓标準孔闆,也(yě)是同一個安裝單(dān)位🏒,在相距⭐約100m的同(tong)1根管道上施工安(ān)裝。相同方式的引(yǐn)壓脈沖管線和相(xiang)同規格型号的 差(chà)壓變送器 ,用相同(tóng)型号的 壓力變送(sòng)器 和 溫度變送器(qì) 做相同類型的溫(wēn)度、壓力補償。所不(bu)同的是供方将差(chà)壓⭕、壓力和溫度3個(ge)變送器的輸出信(xìn)号送入計算機,由(you)計算💛機完成溫度(du)、壓🌈力補償計算,計(ji)量和統計,每時班(bān)、日月都有數據采(cǎi)集貯存和打印;而(er)需方監督采用的(de)是帶溫、壓補償和(hé)累📱計的普通二二(èr)次儀🔱表,并且是抄(chao)表填報計量數據(jù)。因上級管理部門(men)下文規定供料制(zhì)管理,正常情況下(xia),以供方計量器具(jù)所計量的👌數據爲(wei)準。兩年多以來一(yī)直正常運轉。但是(shì)需方發現,其中某(mǒu)8個月的蒸汽計量(liang)差量126kt,差量價值近(jin)千萬。經調查發現(xian)各方存在的問題(tí)如下。
供方:計量系(xi)統缺少“小信号切(qie)除”,而這期間正逢(féng)鍋爐☁️系統檢修,轉(zhuan)借其他蒸汽系統(tǒng)供汽,量小甚至幾(jǐ)次停供，也是經此(ci)計量系統計量。檢(jian)查計量系統及🙇🏻設(she)備檢🏒定/校驗時間(jian)及差壓變送器零(ling)點檢查等都正常(chang),幾次查看瞬時流(liu)量,顯示值均高于(yú)需方。需方:計量系(xi)統的環室孔闆正(zheng)下方的泥地上有(yǒu)一個由滴水滴出(chū)的小水坑,直徑和(he)深度均約10mm(孔闆據(jù)地面約2.5m)。爲減少熱(rè)量損失,管線和标(biāo)準孔闆處雖全部(bu)采✏️取🏃‍♀️保溫措施,但(dàn)孔闆的正，上方仍(réng)有小量蒸汽洩漏(lou)♌，看不到有水滴滴(di)落到🈲地上。幾💁.次抽(chou)查瞬時流量均低(di)于供方。
分析和處(chù)理如下
供方:計量(liang)系統小信号無切(qie)除,在量小,特别是(shì)停供蒸⁉️汽而不停(tíng)計量表時,可能因(yin)蒸汽串動等原因(yin),使變送器有小信(xin)号輸出,有可能會(hui)造成儀表多累積(ji)。當然量不大,但這(zhè)是一個有可能會(hui)造成計量不準的(de)因素。
需方:标準孔(kong)闆處有明顯的洩(xiè)漏,節流裝置不完(wan)好,運行🐅不正常,，造(zao)成計量不準。但是(shì),節流裝置洩漏不(bu)嚴重,滲出來的水(shui)滴在蒸汽管道或(huò)法蘭片上蒸發。僅(jin)因洩漏問題,瞬時(shí)流量供需雙方不(bu)應差别這麽大,懷(huái)疑标準孔闆有問(wèn)題(孔闆向負壓側(ce)臌(凸)出,會造成測(cè)量值💚偏低),應拆卸(xie)檢查。
　　供方計量系(xì)統基本上是完好(hǎo)的,原則上以供方(fang)計量數據爲🈚準,作(zuò)爲結算量。并責成(chéng)供方盡快将此計(ji)量系統增加小信(xin)号切除。責成需方(fang)盡快拆卸标準孔(kǒng)闆進🙇‍♀️行檢查🎯,經檢(jian)查發現孔闆已嚴(yán)重破損!這是因管(guan)道内存有冷凝水(shui),在開停蒸汽過程(cheng)中不注意排水,産(chǎn)生水錘現象造成(cheng)的,孔徑比原來大(da)多了,所以差壓小(xiǎo),瞬時流量顯示的(de)低。證明原分析判(pan)斷是正确的。
b)橡膠(jiāo)廠大回收裝置,低(di)壓蒸汽管線上有(yǒu)1台DN300mm的标準⛹🏻‍♀️孔闆差(cha)壓式流量計,作爲(wèi)該回收裝置蒸汽(qì)用量計量表。在裝(zhuāng)置停車大檢修期(qī)間,對該孔闆進行(háng)檢修和幾何尺寸(cùn)複查。投運😄一個多(duō)月後,發現該套計(ji)量表顯示偏低,立(li)即核🎯查該計量系(xi)統安裝和滲漏情(qing)🏃況,檢查檢修👉記錄(lu),向參與檢修安裝(zhuāng)該套标準孔闆的(de)人員了解情況.對(dui)該差壓變送器又(you)重新作💁全性能檢(jian)查校驗對二次顯(xiǎn)示和累積儀表也(ye)重新校驗。
　　分析與(yu)處理:孔闆差壓式(shì)流量計顯示.計量(liang)偏低理論上有以(yǐ)下原因。
1)計量系統(tǒng)有漏損,并且是孔(kǒng)闆的正(高)壓側或(huò)導壓管的正(高)壓(ya)側漏,或正壓側比(bǐ)負壓側漏得嚴重(zhòng)。
2)兩個導壓管内冷(leng)凝液液柱高度不(bú)一樣,正導壓管線(xiàn)中🐕有氣體💃🏻或負壓(ya)管線内液柱比正(zhèng)壓管線内液位高(gāo),緻使🔞靜壓造成附(fù)加誤差,使流量指(zhǐ)示值偏低。
3)差壓變(biàn)送器正壓室中氣(qi)體未排淨,可打開(kai)正壓室排💔氣孔,見(jiàn)到液體流出後再(zai)擰緊。
4) 三閥組 中的(de)平衡閥未關嚴或(huò)閥門雖旋緊仍有(yǒu)洩漏,需關嚴或更(geng)換平衡閥。
5)差壓變(biàn)送器或二次儀表(biǎo)故障,需重新校準(zhun)差壓變送器或二(er)次儀表。
6)孔闆變形(xíng)。孔闆向負壓側移(yí)動,這時流東縮頸(jing)與孔闆🐉距離比正(zheng)确安裝遠,緻使孔(kǒng)闆後取壓孔測壓(yā)值增高📞.造成壓差(chà)下降。
7)孔闆方向裝(zhuang)反,這時流末縮頸(jǐng)與孔闆距離比正(zheng)确🚶安💞裝遠,緻使孔(kǒng)闆後取壓孔測壓(ya)值增高,造成壓差(cha)下降.需要重新裝(zhuāng)正。
經停供蒸汽拆(chāi)卸孔闆檢查.孔闆(pan)沒有裝反,而是向(xiang)負💚壓側臌(凸✂️)出了(le)。分析原因是裝置(zhi)開車送蒸汽時,孔(kong)闆前至發電站(供(gong)氣方🏃🏻)的管道内存(cun)有冷凝水,處理不(bu)當(未開倒淋閥排(pái)水和開閥過快)造(zào)成水錘所✂️至,所以(yi)測🔅量值偏低👅。查工(gōng)藝操作原始記錄(lù),大檢修後的蒸汽(qi)量♊,比大檢修前平(ping)均低18%左右。按原加(jiā)工圖🐕紙重新加工(gōng)孔🏃🏻‍♂️闆,，更新孔闆後(hou)恢複正常運行。
3計(ji)量運行方式和流(liu)量計選用問題
a)裂(lie)解廠用1根DN80mm的管道(dao),向60km以外的某3個化(huà)工廠供應乙烯氣(qi)。供🍉方用⛷️1台正确率(lǜ)爲0.5級,DN80mm的氣體渦輪(lun)流量計計🌐量;需方(fāng)3個廠,主要用戶用(yòng)羅茨流量計,2個小(xiǎo)用戶,1個用渦街流(liú)量計,1個用标準孔(kong)闆差壓式流量計(ji)計量。一年下來,供(gòng)方共送出48.218kt乙烯;而(er)3個用戶之🔱和收到(dao)量💛相差5.152kt,差量達10%以(yi)上。
1)供方:氣體渦輪(lun)流量計是在檢定(dìng)周期内。口徑選的(de)過大,長期運行在(zài)30%以下。在低流量刻(ke)度下運行,流量有(you)可能會突破正0.5%的(de)誤差值。
2)需方:主要(yào)用戶的羅茨流量(liàng)計運行超周期,其(qí)中壓縮系數Z值是(shi)靠可手動機械扳(bān)手(柄)進行調整。此(ci)值應由流量計檢(jian)定時檢定确定,但(dàn)無鎖緊裝置,是否(fǒu)松動尚不知;2個👣小(xiǎo)用戶中1個用的渦(wō)街流量計是新表(biǎo),沒查出💜問題,但是(shi)生産工藝✏️是間斷(duan)不連續的,即流量(liang)計是斷續計量可(kě)能🌐不正确;另一個(gè)用的是 孔闆差壓(yā)式流量計 ，無溫度(du)壓力補償,測量氣(qi)體正确率差,不适(shi)合做貿易計量🛀交(jiao)接用。
　　計量改造方(fāng)案如圖1所示。供需(xu)雙方購置相同廠(chang)家♻️一0.5級 氣體渦輪(lun)流量計 。改造完後(hòu)運行一段時間一(yi)切正常。
 
b)裂解廠向(xiang)合成橡膠廠供應(yīng)碳4原料(主要成分(fen)是丁烯),供🔴方用的(de)計量器具爲0.2級科(kē)氏質量流量計,需(xu)方用的是0.2級 橢圓(yuan)齒輪流量計 ,數據(ju)乘以密度值(應再(zai)乘以空氣浮力修(xiu)正系數F值)進行📐計(ji)量監督。管線鋪設(shè)及儀表安裝情況(kuàng):兩計量表相💚距約(yue)3km,需方位置㊙️在山🆚溝(gou)内,海拔高度約10m。輸(shū)送管線爲帶💞保溫(wen)層(局部有💛破損裸(luo)露)的DN80mm管♊線,需方容(rong)積式流量計前安(an)裝有過濾器。供方(fang)出口壓力2.0MPa,常溫;需(xū)❌方貯罐(球罐)操作(zuò)壓力爲1.0~1.6MPa。供需雙方(fang)的計量器具都定(dìng)期送檢,執行供料(liao)制,以供方計量數(shù)據結算,輸送⭐幾年(nián)的物料,運行相安(an)無事。後經了解到(dao),需方計量☎️的👨‍❤️‍👨數據(jù)總是大于供方的(de)計量數據,所以幾(jǐ)年來，從✏️未發生過(guò)計量糾紛。但這也(ye)是🛀不正常的現象(xiàng)。需方㊙️的計量器具(jù)沒有起到監督作(zuò)用,不能算是運行(hang)正😘常。
　　這是因爲被(bèi)測介質丁烯(碳4)是(shi)油品中的輕組分(fèn),它在🙇🏻降❄️壓、升溫狀(zhuàng)态下易氣化。而該(gai)管道輸送系統正(zheng)是具有降壓升🏃‍♂️溫(wēn)的條件,即在供方(fāng)出口處,是泵将冷(leng)卻到常溫(大氣環(huán)境溫度20℃左右)的碳(tan)📐4原料加壓升📧至2.0MPa，送(sòng)給3km以外位置高約(yuē)10m的用戶，沿途各種(zhong)管件壓損,使用戶(hù)處壓力下降;對于(yu)溫度,由于保溫效(xiao)果不好,(破損、年久(jiǔ)失💁修)夏季管内介(jie)質溫度肯定上升(shēng)。這種🔱降壓、溫升,會(huì)造成被測介♊質部(bu)分氣💋化,并且氣體(tǐ)向高處跑，對供方(fang)計量表無影響;但(dàn)是,對需方容積式(shì)🏃流量計影🐉響可就(jiu)大了。由于需方流(liú)量計前沒有安🔞裝(zhuang)消氣器，介質夾帶(dài)着氣泡,甚至是氣(qi)團🐉沖向流量計,因(yin)液相氣化使體積(jī)膨脹💰數百倍，至使(shi)容積式流量計🔞轉(zhuǎn)速加快，記錄、顯示(shi)值偏高✨。實際現象(xiang),夏季流量計顯示(shi)偏高的數值最大(da),也驗證了是液相(xiang)碳4随輸送壓力降(jiang)低、溫度升高,夾帶(dài)氣泡(相)量增加,而(er)至使需方流量計(ji)計量數值均是大(dà)于供方計量的數(shù)值。
據此分析,需方(fang)流量計選型及其(qi)系統配套不當是(shì)造成長期顯示偏(pian)高的主要原因。
　　選(xuan)用容積式流量計(jì),一般都要考慮安(ān)裝過濾器和消氣(qi)器,此處♊能否考慮(lǜ)增加安裝消氣器(qì)來改進計量系統(tong)呢?很難。因爲這部(bù)分氣體的計量難(nan)度更大,雖這部🍓分(fèn)氣量不太大,若不(bu)計量,它足以嚴重(zhòng)影響該系統的計(ji)量正确率;若計量(liang)，這部分氣🔅體量不(bú)大,适應這種小氣(qì)量且量變化大的(de)氣體🤞流量計更是(shi)難以選擇,且增加(jiā)費用較大。因此增(zēng)加消氣器的改進(jìn)方案在此處不可(kě)取。
　　改進該計量系(xi)統的辦法,可采用(yong)使氣化的部分再(zai)液化的辦法。在流(liú)量計前,管道某最(zui)高處的正上方增(zeng)加一個集氣貯罐(guàn),罐外盤繞冷卻水(shui)降溫盤管,且有保(bao)溫和夏季防曬措(cuo)施。用冷卻水降溫(wēn)使積存在貯罐.上(shàng)部的氣相遇冷再(zai)液化下來,使流經(jing)流量計😄的全部爲(wei)液相,确保流量計(ji)正常運行。夏季流(liu)量計🛀運行費用肯(kěn)定會增加，,其他季(jì)節,可通過流量🌈計(jì)計🏒量的數據與供(gong)方流量計❗計量數(shu)據對比，看看還有(yǒu)沒有氣相,有就讓(ràng)冷卻系統運行,沒(méi)有🌈就停運冷卻系(xì)統。
　　當然,根據被測(ce)介質是輕烴組分(fèn),容易造成液體中(zhōng)夾帶少部分氣體(ti)的被測介質特性(xìng)，更新流量計時,選(xuǎn)用可測量含氣量(liang)在5%以下液體的科(kē)氏質量流量計,效(xiào)果會更好些。
4安裝(zhuāng)位置的選擇
　　有些(xiē)企業，地處山區或(huò)丘陵地帶,給流量(liàng)計計量儀🏃表安裝(zhuang)位置的選擇造成(chéng)困難。
a)煉油廠2套原(yuán)油流量計，安裝如(ru)圖2所示。
 
　　根據流量(liàng)計安裝在半山坡(po)上的實際情況,該(gāi)表原設計安裝位(wèi)置選擇不妥,這樣(yàng)流量計運行測量(liang)不會正确。否則,由(yóu)于倒換油☎️泵或管(guǎn)線,暫停輸油過程(chéng)中,使流量計前輸(shu)油管道内油壓下(xià)降,約20m的管路落差(cha)使流量🌐計前的管(guǎn)‼️道内壓力下降,甚(shen)至成負壓,造成流(liú)量計之🙇🏻後的原油(you)倒流，或原油中輕(qīng)組分氣化,在管内(nèi)回流,使流量計計(ji)量不準。
　　要想讓流(liu)量計運行正常必(bi)須将其移位,可以(yǐ)移至下🔞遊約50m之後(hou)的水平管道上;或(huo)移至.上遊約50m以前(qián)的水平管道上。
b)煉(lian)油廠向裂解廠供(gong)應裂解料,雙方計(ji)量相差較大⛹🏻‍♀️,到現(xian)場查看煉油廠計(jì)量表的情況,看到(dào)的輸送管線和流(liu)量🈲計安裝如圖3所(suo)示。
 
　　根據現場分析(xi),旗式安裝的科氏(shi)質量流量計從安(an)☀️裝形式🧑🏽‍🤝‍🧑🏻上看🌈是正(zhèng)确的。從運行分析(xī),可能會出現問題(ti)，流量計⭕後的閥門(men)❌開度是否能保證(zheng)閥前(流量計後)具(jù)有一定的背壓(即(jí)保證爲液相)。像這(zhè)種閥後輸送管道(dao)約👄450m距離落差約35m,很(hěn)有可🏃‍♂️能會使閥後(hou)管道内🎯液體,在約(yue)35m液柱的靜壓下，迅(xùn)速流入下👈遊,造成(cheng)閥後🛀🏻管段内減壓(yā)甚至抽空造成負(fu)壓,緻使流量計測(ce)量管内減壓🆚甚至(zhi)液體氣化💃(哪怕是(shi)一部分),流量計無(wu)法正常工作。
　　有一(yī)個最好的檢驗方(fāng)法,就是觀察流量(liang)計後的壓力是否(fǒu)⁉️正常💞?後經檢查,管(guan)道内壓力,不是向(xiang)外排氣,而是向裏(li)吸氣一成負壓,說(shuō)明上述分析正确(que),保證不了流量計(jì)後具有--定💃🏻的背壓(yā)，流量計不能正常(chang)工作。
　　改進意見:建(jian)議将計量表移位(wèi),移至大坡下面(即(jí)下遊👨‍❤️‍👨450m以外)。.
5安裝方(fang)法的選擇.
　　目前科(ke)氏質量流量計是(shì)成品油和化工物(wù)料貿易交接的主(zhǔ)要流量計,但是不(bu)少科氏流量計無(wú)法投用,檢查原因(yin)，多🈲屬于🌈安裝原因(yīn)所造成。
　　例如煉油(you)廠成品油散裝站(zhan)台有6套科氏質量(liang)流量🈲計，隻做裝🌈車(chē)監視用,而計量則(zé)依靠地中衡。問其(qi)原因，說質量流量(liang)計不準。現場檢查(cha)發現:
a)該6套質量流(liú)量計3套用于柴油(you),3套用于汽油，均是(shì)靠貯油罐位差♊(高(gao)出流量計約10m)自流(liú)裝車,沒有加壓油(yóu)泵,所以裝車時🏒隻(zhī)能-一個車位工作(zuo)。這種流量計額🈲定(dìng)流量下,壓力損失(shī)大👄,可達0.1MPa以上。
b)6台流(liú)量計年年定期送(song)檢,每次檢定均合(hé)格(0.2級),取回來複位(wei)💯後應用時,與地中(zhōng)衡比較相差較大(da),達百分之幾,不敢(gan)🧡做計量表用。
c)6台質(zhi)量流量傳感器安(an)裝均不合格!這是(shì)造成運行不正常(chang)的主要原因。實際(jì)安裝情況如圖4所(suǒ)示
 
　　流量傳感器的(de)2個支撐架均是支(zhī)撐在傳感器的測(cè)量📞管上♉，這是絕對(duì)不允許的!科氏質(zhì)量流量計傳感器(qi)的安裝原則:爲了(le)㊙️消除測量管安裝(zhuāng)時産生的應力,測(cè)量管上不允許加(jia)裝支撐點;要求🐉測(cè)量管兩端各增加(jia)一段短管,2個支撐(chēng)點應向左向右移(yi)至圖中💯虛線位置(zhì),以實現由支撐撐(chēng)住管道,再由管道(dào)架住流量測量管(guǎn),絕不允許由測量(liàng)㊙️管架承兩邊管道(dao)。
d)據操作人員反映(yìng),當6台流量計拆卸(xie)下來送檢時,6台流(liú)量🈚計兩邊的管線(xiàn)的法蘭(口)既不平(píng)行也不同心。兩邊(biān)管道錯位很大,測(ce)量✔️管能不産生不(bú)平衡應力嗎?有應(yīng)力,測量肯定不能(neng)正常工作。
　　爲解決(jue)此問題,建議在流(liu)量測量管兩端各(gè)增加一段帶法📐蘭(lan)的短管(約200mm),并先組(zǔ)裝擰緊(無應力)後(hou),再整體無應力焊(hàn)接在兩端管道上(shàng)(當然改爲軟管連(lián)接也可)。

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