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影響煤氣40管道蒸汽流量計(jì)精確度的因素及應(yīng)對(duì)策略
點(diǎn)擊次數(shù)：3298 發(fā)布時(shí)間：2021-01-07 16:01:10
1、引言
煤氣測(cè)量用的流量計(jì)有多種類型的流量計(jì)都可以測(cè)量，比如40管道蒸汽流量計(jì)，楔形流量計(jì)，V錐流量計(jì)等產(chǎn)品都可以實(shí)現(xiàn)。由于40管道蒸汽流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)量可靠穩(wěn)定、儀表配套齊全、適用于大流量氣體的計(jì)量等諸多優(yōu)點(diǎn)，被煤氣行業(yè)廣泛采用，屬于煤氣測(cè)量領(lǐng)域使用*大的流量計(jì)之一。不過(guò)，由于40管道蒸汽流量計(jì)因投運(yùn)后或長(zhǎng)期使用后出現(xiàn)的精確度下降等問(wèn)題，使得煤氣供銷差率居高不下，同時(shí)也造成煤氣氣源廠和煤氣供應(yīng)公司之間常因氣量結(jié)算問(wèn)題發(fā)生計(jì)量糾紛。本文結(jié)合40管道蒸汽流量計(jì)的實(shí)際使用情況，探討了如謀氣密度(組分)變化、煤氣含水童、煤氣中的雜質(zhì)、二次儀表的誤差等這些造成40管道蒸汽流量計(jì)精確度下降的主要因素，并提出了諸如修正密度、處理水和水蒸氣、定期清洗、吹掃計(jì)量裝里、定期校驗(yàn)二次儀表等改進(jìn)措施。
2、孔板流，計(jì)精確度下降的主要因素
40管道蒸汽流量計(jì)的使用，無(wú)論是對(duì)被測(cè)量的煤氣的質(zhì)量，還是對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)等都是有其嚴(yán)格的要求和條件限制的。任何超出規(guī)定范圍或破壞使用條件的，都將造成40管道蒸汽流量計(jì)嚴(yán)重失準(zhǔn)。因此在實(shí)際工作中，影響40管道蒸汽流量計(jì)精確度的因素很多，但筆者認(rèn)為主要因素源自以下四個(gè)方面:
2.1煤氣密度(組分)變化對(duì)40管道蒸汽流量計(jì)的影響
煤氣密度的確定對(duì)測(cè)量精確度有重大影響，由流量計(jì)算公式可見，密度與差壓處于同等重要地位。如果密度值測(cè)不準(zhǔn)，則即使差壓測(cè)量為高精度，測(cè)量結(jié)果也不會(huì)高精度的，但這點(diǎn)實(shí)際上往往易被忽視。具體來(lái)講，流經(jīng)40管道蒸汽流量計(jì)的煤氣流量的大小，與煤氣密度的平方根成反比，即其它參數(shù)不變時(shí)，密度越大(小)，流量越小(大)。而在40管道蒸汽流量計(jì)實(shí)際工作時(shí)，卻是把煤氣密度取為定值Po，因此，40管道蒸汽流量計(jì)顯示的流量大小，只與Po有關(guān)，而與實(shí)際煤氣的p值大小無(wú)關(guān)。這對(duì)于單一氣源的流量測(cè)量來(lái)說(shuō)，影響不大，因?yàn)橹灰悍N、配煤沒有大的變化，爐溫穩(wěn)定，壓力制度正常，煤氣的成分基本穩(wěn)定在一個(gè)范圍內(nèi)，密度也就變化不大。但一旦摻人其它氣源如水煤氣、發(fā)生爐煤氣、液化石油氣等，由于成分變化大，實(shí)際煤氣的密度也就發(fā)生很大的變化，如果此時(shí)40管道蒸汽流量計(jì)仍把煤氣密度取為定值Po，就將產(chǎn)生很大的計(jì)量誤差，該誤差的大小為:(1-√Po/P￣) Po一設(shè)計(jì)時(shí)的煤氣密度}P--實(shí)測(cè)的煤氣密度)。以總公司煉焦氣化廠為例，40管道蒸汽流量計(jì)是根據(jù)純焦?fàn)t煤氣設(shè)計(jì)的，當(dāng)初設(shè)計(jì)煤氣密度取。. 554 97比/m3，計(jì)量很準(zhǔn)確。近年來(lái)，為保證煤氣的供應(yīng)量，特別是在冬季，每天都不定時(shí)、不均勻地?fù)交齑罅康?占日輸供量10%一20 0,6)發(fā)生爐煤氣，使煤氣密度產(chǎn)生很大的變化，雖然設(shè)計(jì)煤氣密度Po改為0. 570 Slkg/m3,但仍比煤氣的實(shí)際密度低很多，造成40管道蒸汽流量計(jì)計(jì)量偏高，P*高時(shí)曾達(dá)到0. 708 0噸耐，比。。上升了24. 106，由此引起的流量誤差也達(dá)到了+10.23%。
2. 2煤氣含水量對(duì)40管道蒸汽流量計(jì)的影響
人工煤氣在凈化過(guò)程中，一般都要經(jīng)過(guò)水的洗滌，因此，煤氣都是飽和的。煤氣流動(dòng)過(guò)程中溫度、壓力會(huì)發(fā)生變化，水蒸氣凝析，一部分水存積在孔板的前后直管段、孔板環(huán)室及導(dǎo)壓管內(nèi)，而這恰是40管道蒸汽流量計(jì)使用條件絕對(duì)不允許的，會(huì)造成計(jì)量的嚴(yán)重誤差。此外由于煤氣中帶有的大量飽和水蒸氣一起流經(jīng)流量計(jì)，而所有這些水蒸氣是孔板本身無(wú)法識(shí)別的，只能隨煤氣一起計(jì)入輸氣量。在煤氣進(jìn)人氣柜和輸配管道后，由于增壓和中途溫度不斷降低，水蒸氣不斷地凝析成水流人水井，使煤氣體彩縮減，從而產(chǎn)生了體積差，而這部分卻不能計(jì)人售氣量。從我公司每天僅在中壓管道中抽出的十幾噸水來(lái)看，造成的產(chǎn)銷誤差是很大的。
2. 3煤氣中的雜質(zhì)對(duì)40管道蒸汽流量計(jì)的影響
40管道蒸汽流量計(jì)在煤氣管道上運(yùn)行一段時(shí)間后，煤氣中的灰份、蔡、焦油、煤氣膠等雜質(zhì)會(huì)逐漸沉積吸附在孔板的孔口、端面和上游管道上，使得孔板入口尖銳度、表面光潔度降低、內(nèi)徑變小、上游管道粗糙度增加等，造成計(jì)一量值偏大。
2.4二次儀表對(duì)40管道蒸汽流量計(jì)的影響
差壓變送器、壓力變送器、流量積算器等二次儀表的誤差，以及它們之間連接、接頭、轉(zhuǎn)換等處的泄漏，也對(duì)40管道蒸汽流量計(jì)系統(tǒng)精度產(chǎn)生*直接的影響，應(yīng)給予高度的重視。
3、改進(jìn)措施
3.1對(duì)密度進(jìn)行修正
為減少密度變化造成的影響，*好的解決方法是:每種氣源分別計(jì)量，盡量避免用一塊總表測(cè)多種氣源的混和量，以保證儀表的精確性。
還可以用以下方法做部分補(bǔ)償:
①根據(jù)近年來(lái)實(shí)測(cè)的煤氣密度數(shù)據(jù)，求出平均值，輸人40管道蒸汽流量計(jì)積算器，使積算器按較接近實(shí)際的密度值運(yùn)行。
②用化驗(yàn)分析法測(cè)得每天(或每月)的平均密度值P，作為當(dāng)天(或當(dāng)月)40管道蒸汽流量計(jì)的實(shí)際密度，對(duì)流量進(jìn)行人工校正，校正公式為:
Q校一√Po/P￣
Q校一密度校正后的煤氣流量;
Q表一40管道蒸汽流量計(jì)積算器顯示的流量。
實(shí)測(cè)煤氣密度的方法，可以是每天定時(shí)取樣分析，求平均值，也可以用小鐘罩24小時(shí)連續(xù)取樣，定時(shí)分析。
按理對(duì)密度P應(yīng)和壓力、溫度一樣進(jìn)行實(shí)時(shí)的完全補(bǔ)償，但目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)適用的可輸出連續(xù)信號(hào)的在線氣體密度計(jì)可供使用。
3. 2對(duì)水和水蒸氣的處理
目前尚無(wú)理想的方法給予解決，可以:
①盡可能地降低出廠煤氣的溫度，減少水蒸氣的含量，如進(jìn)行冷凍脫水。
②在孔板前后，分別安裝排水裝置，如圖所
采用自動(dòng)排水加人工排水的方法，實(shí)際效果很好。公司要求，冬季每班必須排水一次，其他季節(jié)每天排水一次，排水后，檢查排水閥是否關(guān)緊。
3. 3定期清洗、吹掃計(jì)量裝置
*先，氣源廠應(yīng)加強(qiáng)對(duì)煤氣的凈化處理，使其符合**有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，減少對(duì)流量計(jì)的污染。其次，定期對(duì)孔板及直管段上的雜質(zhì)進(jìn)行清洗、吹掃。可采用:①在線式可換孔板，②多管并聯(lián)。二者均能做到在不停氣的情況下更換、清洗、吹掃40管道蒸汽流量計(jì)系統(tǒng)，這會(huì)給那些氣質(zhì)較差且停氣較困難的用戶帶來(lái)清洗上的方便。總公司氣源廠在1995年由原來(lái)的單管計(jì)量，改為多管并聯(lián)計(jì)量，同時(shí)又安裝了三套可換式40管道蒸汽流量計(jì)(二開一校)，定為每3個(gè)月清洗、吹掃一次(視其臟污程度，可調(diào)整清洗周期)，此項(xiàng)工作由氣源廠和我公司共同進(jìn)行。
3.4定期校驗(yàn)二次儀表
為使二次儀表高準(zhǔn)確度運(yùn)行，應(yīng)定期檢查、校驗(yàn)二次儀表，具體內(nèi)容為:①檢查取壓管是否存在堵塞、進(jìn)水及泄漏現(xiàn)象，尤其要注意泄漏問(wèn)題，管子、接頭、閥門、焊縫、與差壓變送器的連接處等均為可能的泄漏點(diǎn)，應(yīng)用肥皂水等方法檢漏;對(duì)與差壓變送器連接的三閥組中的平衡閥亦應(yīng)注意，防止失靈后使高低壓串通，導(dǎo)致壓差減小進(jìn)而影響計(jì)量精度。②校驗(yàn)差壓變送器的零點(diǎn)，減小零點(diǎn)漂移帶來(lái)的影響。③除差壓變送器外，其他二次儀表組成整體用高精度的差壓計(jì)進(jìn)行在線模擬試驗(yàn)，確保量程在允許的范圍內(nèi)。以上檢查、校驗(yàn)工作由我公司和氣源廠雙方儀表人員每月26日共同進(jìn)行，并作好記錄，共同簽字認(rèn)可。
管道蒸汽流量計(jì)在安裝調(diào)試中會(huì)遇到的四種故障原因分析
一寸管道蒸汽流量計(jì)應(yīng)用時(shí)的故障處理分析
影響管道內(nèi)蒸汽流量計(jì)在蒸汽計(jì)量中準(zhǔn)確度因素的分析
影響煤氣40管道蒸汽流量計(jì)精確度的因素及應(yīng)對(duì)策略
淺析管道蒸汽流量計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及發(fā)生體標(biāo)定要求
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淺析定制蒸汽管道流量計(jì)解決方案的優(yōu)勢(shì)
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2、孔板流，計(jì)精確度下降的主要因素
40管道蒸汽流量計(jì)的使用，無(wú)論是對(duì)被測(cè)量的煤氣的質(zhì)量，還是對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)等都是有其嚴(yán)格的要求和條件限制的。任何超出規(guī)定范圍或破壞使用條件的，都將造成40管道蒸汽流量計(jì)嚴(yán)重失準(zhǔn)。因此在實(shí)際工作中，影響40管道蒸汽流量計(jì)精確度的因素很多，但筆者認(rèn)為主要因素源自以下四個(gè)方面:
2.1煤氣密度(組分)變化對(duì)40管道蒸汽流量計(jì)的影響
煤氣密度的確定對(duì)測(cè)量精確度有重大影響，由流量計(jì)算公式可見，密度與差壓處于同等重要地位。如果密度值測(cè)不準(zhǔn)，則即使差壓測(cè)量為高精度，測(cè)量結(jié)果也不會(huì)高精度的，但這點(diǎn)實(shí)際上往往易被忽視。具體來(lái)講，流經(jīng)40管道蒸汽流量計(jì)的煤氣流量的大小，與煤氣密度的平方根成反比，即其它參數(shù)不變時(shí)，密度越大(小)，流量越小(大)。而在40管道蒸汽流量計(jì)實(shí)際工作時(shí)，卻是把煤氣密度取為定值Po，因此，40管道蒸汽流量計(jì)顯示的流量大小，只與Po有關(guān)，而與實(shí)際煤氣的p值大小無(wú)關(guān)。這對(duì)于單一氣源的流量測(cè)量來(lái)說(shuō)，影響不大，因?yàn)橹灰悍N、配煤沒有大的變化，爐溫穩(wěn)定，壓力制度正常，煤氣的成分基本穩(wěn)定在一個(gè)范圍內(nèi)，密度也就變化不大。但一旦摻人其它氣源如水煤氣、發(fā)生爐煤氣、液化石油氣等，由于成分變化大，實(shí)際煤氣的密度也就發(fā)生很大的變化，如果此時(shí)40管道蒸汽流量計(jì)仍把煤氣密度取為定值Po，就將產(chǎn)生很大的計(jì)量誤差，該誤差的大小為:(1-√Po/P￣) Po一設(shè)計(jì)時(shí)的煤氣密度}P--實(shí)測(cè)的煤氣密度)。以總公司煉焦氣化廠為例，40管道蒸汽流量計(jì)是根據(jù)純焦?fàn)t煤氣設(shè)計(jì)的，當(dāng)初設(shè)計(jì)煤氣密度取。. 554 97比/m3，計(jì)量很準(zhǔn)確。近年來(lái)，為保證煤氣的供應(yīng)量，特別是在冬季，每天都不定時(shí)、不均勻地?fù)交齑罅康?占日輸供量10%一20 0,6)發(fā)生爐煤氣，使煤氣密度產(chǎn)生很大的變化，雖然設(shè)計(jì)煤氣密度Po改為0. 570 Slkg/m3,但仍比煤氣的實(shí)際密度低很多，造成40管道蒸汽流量計(jì)計(jì)量偏高，P*高時(shí)曾達(dá)到0. 708 0噸耐，比。。上升了24. 106，由此引起的流量誤差也達(dá)到了+10.23%。
2. 2煤氣含水量對(duì)40管道蒸汽流量計(jì)的影響
人工煤氣在凈化過(guò)程中，一般都要經(jīng)過(guò)水的洗滌，因此，煤氣都是飽和的。煤氣流動(dòng)過(guò)程中溫度、壓力會(huì)發(fā)生變化，水蒸氣凝析，一部分水存積在孔板的前后直管段、孔板環(huán)室及導(dǎo)壓管內(nèi)，而這恰是40管道蒸汽流量計(jì)使用條件絕對(duì)不允許的，會(huì)造成計(jì)量的嚴(yán)重誤差。此外由于煤氣中帶有的大量飽和水蒸氣一起流經(jīng)流量計(jì)，而所有這些水蒸氣是孔板本身無(wú)法識(shí)別的，只能隨煤氣一起計(jì)入輸氣量。在煤氣進(jìn)人氣柜和輸配管道后，由于增壓和中途溫度不斷降低，水蒸氣不斷地凝析成水流人水井，使煤氣體彩縮減，從而產(chǎn)生了體積差，而這部分卻不能計(jì)人售氣量。從我公司每天僅在中壓管道中抽出的十幾噸水來(lái)看，造成的產(chǎn)銷誤差是很大的。
2. 3煤氣中的雜質(zhì)對(duì)40管道蒸汽流量計(jì)的影響
40管道蒸汽流量計(jì)在煤氣管道上運(yùn)行一段時(shí)間后，煤氣中的灰份、蔡、焦油、煤氣膠等雜質(zhì)會(huì)逐漸沉積吸附在孔板的孔口、端面和上游管道上，使得孔板入口尖銳度、表面光潔度降低、內(nèi)徑變小、上游管道粗糙度增加等，造成計(jì)一量值偏大。
2.4二次儀表對(duì)40管道蒸汽流量計(jì)的影響
差壓變送器、壓力變送器、流量積算器等二次儀表的誤差，以及它們之間連接、接頭、轉(zhuǎn)換等處的泄漏，也對(duì)40管道蒸汽流量計(jì)系統(tǒng)精度產(chǎn)生*直接的影響，應(yīng)給予高度的重視。
3、改進(jìn)措施
3.1對(duì)密度進(jìn)行修正
為減少密度變化造成的影響，*好的解決方法是:每種氣源分別計(jì)量，盡量避免用一塊總表測(cè)多種氣源的混和量，以保證儀表的精確性。
還可以用以下方法做部分補(bǔ)償:
①根據(jù)近年來(lái)實(shí)測(cè)的煤氣密度數(shù)據(jù)，求出平均值，輸人40管道蒸汽流量計(jì)積算器，使積算器按較接近實(shí)際的密度值運(yùn)行。
②用化驗(yàn)分析法測(cè)得每天(或每月)的平均密度值P，作為當(dāng)天(或當(dāng)月)40管道蒸汽流量計(jì)的實(shí)際密度，對(duì)流量進(jìn)行人工校正，校正公式為:
Q校一√Po/P￣
Q校一密度校正后的煤氣流量;
Q表一40管道蒸汽流量計(jì)積算器顯示的流量。
實(shí)測(cè)煤氣密度的方法，可以是每天定時(shí)取樣分析，求平均值，也可以用小鐘罩24小時(shí)連續(xù)取樣，定時(shí)分析。
按理對(duì)密度P應(yīng)和壓力、溫度一樣進(jìn)行實(shí)時(shí)的完全補(bǔ)償，但目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)適用的可輸出連續(xù)信號(hào)的在線氣體密度計(jì)可供使用。
3. 2對(duì)水和水蒸氣的處理
目前尚無(wú)理想的方法給予解決，可以:
①盡可能地降低出廠煤氣的溫度，減少水蒸氣的含量，如進(jìn)行冷凍脫水。
②在孔板前后，分別安裝排水裝置，如圖所
采用自動(dòng)排水加人工排水的方法，實(shí)際效果很好。公司要求，冬季每班必須排水一次，其他季節(jié)每天排水一次，排水后，檢查排水閥是否關(guān)緊。
3. 3定期清洗、吹掃計(jì)量裝置
*先，氣源廠應(yīng)加強(qiáng)對(duì)煤氣的凈化處理，使其符合**有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，減少對(duì)流量計(jì)的污染。其次，定期對(duì)孔板及直管段上的雜質(zhì)進(jìn)行清洗、吹掃。可采用:①在線式可換孔板，②多管并聯(lián)。二者均能做到在不停氣的情況下更換、清洗、吹掃40管道蒸汽流量計(jì)系統(tǒng)，這會(huì)給那些氣質(zhì)較差且停氣較困難的用戶帶來(lái)清洗上的方便。總公司氣源廠在1995年由原來(lái)的單管計(jì)量，改為多管并聯(lián)計(jì)量，同時(shí)又安裝了三套可換式40管道蒸汽流量計(jì)(二開一校)，定為每3個(gè)月清洗、吹掃一次(視其臟污程度，可調(diào)整清洗周期)，此項(xiàng)工作由氣源廠和我公司共同進(jìn)行。
3.4定期校驗(yàn)二次儀表
為使二次儀表高準(zhǔn)確度運(yùn)行，應(yīng)定期檢查、校驗(yàn)二次儀表，具體內(nèi)容為:①檢查取壓管是否存在堵塞、進(jìn)水及泄漏現(xiàn)象，尤其要注意泄漏問(wèn)題，管子、接頭、閥門、焊縫、與差壓變送器的連接處等均為可能的泄漏點(diǎn)，應(yīng)用肥皂水等方法檢漏;對(duì)與差壓變送器連接的三閥組中的平衡閥亦應(yīng)注意，防止失靈后使高低壓串通，導(dǎo)致壓差減小進(jìn)而影響計(jì)量精度。②校驗(yàn)差壓變送器的零點(diǎn)，減小零點(diǎn)漂移帶來(lái)的影響。③除差壓變送器外，其他二次儀表組成整體用高精度的差壓計(jì)進(jìn)行在線模擬試驗(yàn)，確保量程在允許的范圍內(nèi)。以上檢查、校驗(yàn)工作由我公司和氣源廠雙方儀表人員每月26日共同進(jìn)行，并作好記錄，共同簽字認(rèn)可。
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