摘要：結合作者多(duo)年從事石化行業(ye)流量儀表 應用的(de)實踐，闡述了流量(liàng)計選型的基本原(yuan)則與方法,并對諸(zhū)如地下大口徑流(liu)量測量、小流量低(di)壓瓦斯流量測🐇量(liang)以🚩及液化石油氣(qi)的流量測量等難(nan)以解決的問題,提(tí)出了較爲實用的(de)選型技術。
0引言
　　石(shi)化行業流體的種(zhǒng)類較多,主要有蒸(zhēng)汽、新鮮水、軟化水(shui)、風(淨化🌈風、非淨化(hua)風)、氫氣、氮氣、二氧(yǎng)化碳氣體🈲、污水(包(bāo)括含硫污水、含油(you)😄污水、生活污水等(deng));在石化原料和✔️産(chan)品方面,主要有瓦(wa)斯(包括壓力小于(yú)0.1MPa的低壓瓦斯、高壓(yā)瓦斯)、石腦油、液化(hua)油、輕烴(丙烯、丁烯(xi)、丁♈烷、丁二烯、戊烷(wan)等)汽油、柴油、煤油(yóu)、臘油、渣油。輸送流(liú)體的管線粗細差(chà)别又很大(DN15~DN300)。流體的(de)物理性質(如溫度(dù)、壓力、密度粘度等(deng))和化學性質(如🏃🏻‍♂️腐(fu)蝕性)差異也很大(da)，同時流量範圍❤️波(bo)動較大。沒有哪--種(zhong)流量計能夠全部(bù)覆蓋上述各種🌈情(qíng)況。根據經驗,要實(shi)現流量的準确和(hé)可靠的測量,流量(liang)儀表的選型即是(shi)第--關，也是最重要(yao)的--關。當然,還🤟有流(liú)量儀表正确安裝(zhuāng)、精💜心維護的問題(ti)，但選型正确與❌否(fǒu)是至關重要的。
　　下(xia)面針對上述石化(hua)行業流量測量的(de)實際情況,并結合(hé)自己十幾年來在(zài)流量儀表選型應(yīng)用中的經驗和教(jiao)訓,談談個人看法(fa)。
1流量儀表選型原(yuan)則和步驟
①石化行(hang)業首先要考慮儀(yí)表的防爆性能要(yao)滿足現場要求,不(bú)僅要考慮流量計(ji)本身的防爆性能(néng)，還要從整個測量(liàng)系統進行考慮。這(zhe)是關系到安全使(shi)用的重大問題,萬(wan)萬不可忽視。
②摸清(qīng)被測流體的工藝(yì)條件,包括:流量範(fàn)圍(最大正常、最小(xiao));允✊許✔️壓力損失;操(cao)作溫度、壓力、密度(du)、粘度、飽💰和蒸汽壓(yā)(針對有些容易氣(qì)化的液體);腐蝕性(xìng);含雜⁉️質情況🐕;工藝(yi)對測量不🐆确定度(dù)㊙️的要求。
③流量儀表(biǎo)的技術選型。根據(ju)上述兩點并結合(he)以往🧡使用中的💃🏻經(jing)驗選擇技術指标(biāo)滿足工藝要求的(de)流量計。
④性能、價格(ge)比。現在是市場經(jing)濟,企業投資要考(kao)慮成本。因此,對流(liu)量計選型中不僅(jǐn)要考慮技術上的(de)适用性,同時🐅要考(kǎo)慮投🤞資的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻經濟性(xing)。在滿足技術要求(qiu)🍓的前提下,首先🔞不(bu)要盲目提高測量(liang)精度,精度的提🛀高(gāo)需要靠投資的增(zeng)加來滿足;第二是(shi)國産流量計和進(jin)口流量計的比較(jiào),要🌏經過質量、壽🐅命(ming)、維護量投資等多(duo)方面的比較才能(neng)确定,絕不是有國(guó)産的就不用進口(kǒu)的那麽簡單,有些(xie)情況用國産的并(bìng)不一定就節約投(tou)資。
2石化行業實例(li)
2.1水的大流量測量(liàng)
　　石化行業中新水(shui)和循環水用量較(jiào)大,因此管徑較.粗(cū)(一般爲DN400~DN1000),而且在北(bei)方爲解決冬季防(fáng)凍問題,大多數管(guan)線埋于地下,對于(yú)老廠來講,舊管線(xiàn)多。針對這種情況(kuàng),我們解決的辦法(fa)是采用 外卡式超(chāo)聲流量計 進行測(cè)量。它的優點是:
①安(an)裝方便,不用切斷(duan)管線,在不停産斷(duan)流的情況下既可(kě)安裝⭐。
②換能器位于(yú)井下,甚至浸于水(shuǐ)中(浸人深度不超(chāo)過3m)也能⛷️正常工作(zuo),這是其它多數流(liú)量計無法相比的(de)。.
③維護量小。根據我(wo)們的經驗,每年檢(jiǎn)查一次換能器🌈與(yu)管🔞線結合情況(包(bāo)括位置是否有移(yí)動,耦合劑是✨否充(chōng)㊙️滿等✏️)即可滿足測(ce)量要求。
④從經濟性(xing)上講,它更适用于(yú)大口徑管線的流(liú)量測量🐇，因爲 超聲(sheng)流量計 的價格基(jī)本與口徑無關。從(cong)投資的角度與其(qí)它流量計相比,大(da)口徑就更爲經濟(ji)。但它也有不足之(zhi)處,就是測量精度(dù)不是📞很高,一般爲(wèi)+1.0%~+2.0%,就新水和循環水(shuǐ)的測量來講,也足(zú)以滿足。再有從一(yi)次性投資上,它與(yǔ) 電磁流量計 等相(xiàng)比，測量口徑應該(gāi)在DN200以上才能體現(xiàn)出經濟性來。當✊然(ran)口🍓徑大于DN500,那它的(de)經濟性就更明顯(xiǎn)了。我公司目👅前在(zai)新水😘和循環水流(liu)量測量中,口徑在(zai)DN200以上的管線,基本(běn)上使用的都是超(chāo)聲流量♋計,大.約有(you)30幾套。我們使用超(chao)聲流量計是從1989年(nian)開始的。從十多年(nián)的使用經驗上看(kan)，效果還是很好的(de),特别是随着單片(pian)機技術在超聲流(liu)量計變送器中的(de)應用,現在可以采(cai)用直接測量💞時差(cha)結果來測量,大大(dà)提高了測🐉量精度(dù)和測量的穩定性(xing)。
⑤對于結垢嚴重或(huò)管線外皮腐蝕嚴(yan)重的水管線，采♌用(yòng)超聲🧡流㊙️量計測量(liang)時,信号穩定性不(bú)好,建議采用 插人(rén)式電磁流量計 。
2.2小(xiao)流量瓦斯測t
　　石化(huà)行業中瓦斯氣體(ti)流量測量也是較(jiào)難解決的問題,特(tè)别是低壓、低流速(sù)瓦斯流量的測量(liàng),原來我們采用 孔(kong)闆流量計 或 渦輪(lun)流量計 進行測量(liàng),因流速低,影響測(ce)量精度,采用縮徑(jing)提高流速,但又受(shòu)壓損限制。後來采(cai)用 氣體渦輪流量(liàng)計 進行測量,并配(pèi)壓力補償,經過近(jin)3年的實.踐,使用效(xiào)果很🈚好,儀表💜每年(nián)拆下标定,精度變(bian)化不大。渦輪壓✏️損(sǔn)小、靈活,低流速對(dui)它的使用壽命影(yǐng)響不大。對于🔴管徑(jìng)大💃于DN150的低💋流速瓦(wǎ)斯流量測量,采用(yòng) 熱式氣體質量流(liu)量計 ,應用效果也(yě)較好。
2.3液化油及輕(qīng)烴流測量t
　　液化油(you)和輕烴(主要有丙(bing)烯、丁烯、丁二烯、戊(wu)烷)的流量測量❄️，要(yao)想做到高精度(體(ti)積+0.5%)也是比較難的(de)。孔闆測量💯肯定達(da)不🌈到的🧡。這裏關鍵(jian)難以解決的問題(ti)有兩點,首🥰先是這(zhè)類流體的氣化問(wèn)題,它造成流體氣(qì)、液兩相,就是用價(jia)格🐆比較貴的進口(kǒu)質量🏃🏻‍♂️流量計也難(nán)以解決此問題,特(tè)别是對于間斷輸(shū)📞送的情況，更易産(chan)生氣化😍現象;第二(er)是該類液體自潤(run)滑性非常⛹🏻‍♀️差,普通(tōng)的容積式儀表和(hé)禍輪流量計測量(liang)該流體,軸與軸承(cheng)之間的磨🛀🏻損非常(cháng)嚴重,造成儀表壽(shou)命短,故障率高,維(wéi)護難。在儀🌈表選型(xíng)上,80年代質量流量(liàng)計🥵在國内不普及(jí)時💯,我們試用過 齒(chǐ)輪流量計 、羅茨流(liú)量計、國産石墨軸(zhóu)承的渦輪流量計(jì),使用效果非常不(bu)好,平均故障時間(jian)爲2個月,平均壽命(mìng)(主要是轉📱子和軸(zhóu)承部分🚩)爲半🏃‍♂️年。從(cóng)實踐經驗上看,采(cǎi)用渦輪流量計不(bu)失爲測☂️量液化☀️油(yóu)和輕烴類流體一(yi)種比較經濟實用(yong)的方案,并且它測(ce)量這類介質的壓(ya)損約是質量流量(liang)計的十分之一,節(jiē)能效果明顯。但選(xuan)型時必須注意所(suǒ)選渦輪流量計軸(zhóu)和軸承的材質,最(zui)好是碳化鎢軸,人(ren)造寶石軸承,能确(que)保其耐磨性。如果(guǒ)經濟條件允許,目(mù)前采用質量流量(liang)計還☀️是優于渦輪(lun)流量計。再就是如(ru)何防止流體因低(dī)于飽合蒸汽壓而(er)産生氣化的問題(ti),此問題🚩也是不容(róng)🌂忽視的。
　　二催化産(chǎn)液化油直接送大(da)分餾進料,多年來(lai)該表測量的💰累計(ji)量總是比大分餾(liú)進料量大4%~6%。1999年,我們(men)對二催化出裝置(zhì)流量❗計處的液體(tǐ)壓力和溫度進行(hang)實地測⛹🏻‍♀️量,然後再(zai)計算該流體的飽(bǎo)合🌍蒸汽壓,發現實(shi)際工況🐅不能滿足(zú)此飽和蒸汽壓要(yao)求🧡,部分液體氣化(hua)變成氣相,造成測(cè)量值比實際值偏(pian)高。檢查工藝流程(cheng),發現液💃化油回流(liú)罐液位串級調節(jiē)回路中内環流量(liang)調節閥💰在該流量(liang)計前,爲了使回流(liu)罐液位相對穩定(ding),内環流‼️量調節閥(fá)頻繁開關,使得閥(fá)後壓力波動較大(da),并伴有氣蝕現象(xiàng),造成氣、液兩♈相。1999年(nian)🏃🏻‍♂️4月份大修中,我們(men)将該表移至調節(jiē)閥前🆚,效果明顯✊，流(liú)量計測量正确,基(jī)本上與大分餾進(jin)料量相一緻🥵。間斷(duàn)送量也容易因收(shōu)方排空收油造成(chéng)系統壓力下降,産(chan)生👉氣化現象。解決(jué)辦法是在流量計(jì)後加自力式調節(jiē)閥,以保證流量計(jì)背壓高于液體飽(bao)合蒸汽壓1.5~2倍,效果(guo)也很好🥰。
2.4汽油煤油(you)、柴油流測t
　　汽油、煤(méi)油、柴油三大油品(pin)是石化行業的主(zhǔ)要成品☁️,它的計量(liang)正确與否直接影(ying)響到企業的經濟(jì)效益。原來采用的(de)是腰輪和齒輪流(liu)量計，測量精度低(di)(一般爲+0.5%),故障率較(jiào)高,而且遠傳發信(xìn)不可靠,近3年來,逐(zhú)步進行了改造,DN100以(yi)下🏒管線多采用質(zhi)量流量計,與前者(zhe)相比具有💜不用測(cè)溫、測密度進行換(huàn)算,直接得到質量(liang)、流量，而且質量測(ce)量精度爲0.2%,DN150以上管(guan)線采用金屬刮闆(pan)流量計,與腰輪和(hé)齒輪流量計相比(bǐ)，雖然同🥰爲容積式(shì)儀表,但其體積小(xiao)、重量輕、測量精度(du)高(優于0.2%),而且故障(zhang)率低,在近3年使用(yong)中，隻發生過兩次(cì)小的故障。
2.5蒸汽流(liú)量測量
　　目前我們(men)應用較多的還是(shì)标準孔闆測量元(yuán)件,它的優點是穩(wěn)定性好、可靠性高(gao),但範圍度(量程比(bǐ))太窄(3:1),在北方冬季(jì)和夏季的蒸汽負(fu)荷變化較大,因此(cǐ)改量程很不方便(biàn),前幾🌂年試用過幾(ji)台 渦街流量計 ,但(dan)由于企業都是過(guò)熱蒸汽,渦街的敏(mǐn)感元件長期受🌏熱(rè)老化得比較快,最(zuì)長的使用時間約(yue)爲1年,同時💯它的抗(kàng)震性不好,輸出脈(mò)沖時常亂跳,造成(cheng)虛假測㊙️量值。2000年我(wǒ)們試用2台内藏文(wen)丘利節流元件，效(xiao)果較好,它的一-次(ci)測量元件的範圍(wei)度可以達❗到1:8,再配(pèi)合‼️流量變送器的(de)量程比,基💘本可以(yi)滿足冬季、夏季蒸(zheng)汽負荷變化的要(yao)求。
我們流量儀表(biǎo)的實際選型應用(yòng)情況列于表1。

注:流量計總台數(shu)爲567台。其中孔闆、羅(luo)茨、齒輪等流量計(jì)應用比例💛較大,是(shi)由于曆史原因造(zào)成的。如前所❄️述,我(wo)們目💯前正😘在分批(pi)、分🤟期的加以更新(xīn)改造,以滿🏃🏻‍♂️足企業(ye)計量管理的要📧求(qiu)。
3對流量計二次儀(yí)表發展方向的一(yī)些看法
　　目前單片(piàn)機技術已經廣泛(fan)應用于二次顯示(shì)累計儀表,這爲二(er)次儀表功能的擴(kuò)展提供了一個開(kai)放性開發平台,硬(yìng)件已趨成熟,關鍵(jiàn)在于軟件的開發(fa)。
　　過去常規的二次(cì)顯示累計儀表,隻(zhi)能顯示瞬時流量(liang)和💁累計流😄量,運算(suàn)也隻能是簡單的(de)加臧、乘、除,開方運(yùn)算。而㊙️單片機的應(yīng)用,使二次儀表變(bian)成了1台計算機,可(ke)以進行比較複雜(zá)的運㊙️算。同時,它的(de)存儲量🌍越來越大(dà),便于将-些補償運(yun)算☂️的表格放于其(qí)中。所👌以筆者認爲(wèi),應該針對比🥰較典(diǎn)型的流體,例如蒸(zhēng)汽、各種油品、各種(zhong)氣體,根據國家或(huò)行業标準給☀️出溫(wēn)度、壓力、密度補償(chang)🙇🏻公式或表格,開發(fā)出通用的軟件,并(bìng)便其模塊化，裝人(rén)二次儀表軟件中(zhōng)，同時将流量計的(de)标定曲線分段裝(zhuang)人二次儀表軟件(jiàn)中,這樣就能充分(fen)發揮智能❌儀表的(de)功能,在不增加☂️硬(yìng)件的情況下,提高(gao)流量計的測量精(jīng)☔度。 　
4結束語
　　綜上所(suo)述,不難看出，流量(liang)計選型是一項技(jì)術性、實用性、責任(rèn)性強的工作,要做(zuo)好這項工作,主要(yào)把握住兩點,第一(yī)是對被測量對象(xiang)的工況條件.物理(li)化學性質、測盤能(néng)力要了解清楚,這(zhè)樣才🐉能做到對症(zheng)下藥，有的放矢,少(shǎo)繳“學費”;第二就是(shi)對各種流量計的(de)測量原理有透徹(che)了解,同時還要掌(zhang)❄️握各廠家的産品(pǐn)質量的最新動态(tai),主要是可靠性和(he)穩定性。企業應用(yong)更講究流🤞量計的(de)🐅實用性。

以上内容(rong)源于網絡，如有侵(qīn)權聯系即删除!