一、問題的提出
某公司下屬的焦化廠投入運(yùn)行后，在生產(chǎn)工藝不變的情況下，焦?fàn)t煤氣的計(jì)量數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，對(duì)每月的生產(chǎn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)生較大影響。焦化廠焦?fàn)t煤氣流量計(jì)計(jì)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，得不到相關(guān)部門認(rèn)可，貿(mào)易結(jié)算按照各用戶的分表進(jìn)行結(jié)算，給焦化廠造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。
二、焦?fàn)t煤氣流量計(jì)量的研究
針對(duì)焦化廠焦?fàn)t煤氣計(jì)量不準(zhǔn)確的問題，公司工程技術(shù)人員從焦?fàn)t煤氣的特點(diǎn)、影響計(jì)量的主要因素入手，加深對(duì)焦?fàn)t煤氣計(jì)量的研究。
1.焦?fàn)t煤氣臟對(duì)焦?fàn)t煤氣計(jì)量的影響
焦?fàn)t煤氣本身含有萘、焦油、飽和水蒸氣、微塵雜質(zhì)，其中的萘與焦油受溫度變化影響會(huì)在流量傳感器本體上形成結(jié)晶體與粘附，導(dǎo)致傳感器無法正常工作。
2.焦?fàn)t煤氣中的飽和水汽對(duì)焦?fàn)t煤氣計(jì)量的影響
焦?fàn)t煤氣中的飽和水汽隨溫度的變化而變化，繼而造成焦?fàn)t煤氣組分的變化。在實(shí)際的測(cè)量當(dāng)中，一般是用工況條件對(duì)應(yīng)的煤氣溫度的飽和煤氣密度換算為標(biāo)況下的干煤氣密度進(jìn)行積算，該部分的影響較大。
3.焦?fàn)t煤氣低流速限制對(duì)煤氣計(jì)量的影響
焦?fàn)t煤氣由于是靠風(fēng)機(jī)輸送的工藝控制，焦?fàn)t煤氣管道一般都比較粗，因此其流速較低，帶來的后果是下限流量較高，下限誤差相對(duì)突出。
4.焦?fàn)t煤氣管道發(fā)生變徑對(duì)煤氣計(jì)量的影響
管道直徑是流量測(cè)量的一個(gè)重要因素，在設(shè)計(jì)節(jié)流裝置時(shí)，基本上都采用工藝提供的公稱名義管徑值，其實(shí)公稱名義管徑值與實(shí)際管徑值還是有誤差的，特別是卷管，公稱名義管徑值與實(shí)際管徑值有時(shí)差值還較大，造成計(jì)量誤差增大，測(cè)量的準(zhǔn)確度難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。國(guó)標(biāo)規(guī)定：用來計(jì)算節(jié)流件直徑比的管道直徑D值應(yīng)為上游取壓口的上游0.5D長(zhǎng)度范圍內(nèi)的內(nèi)徑平均值。該內(nèi)徑平均值應(yīng)是至少在垂直軸線的兩個(gè)橫截面內(nèi)所測(cè)得內(nèi)徑的平均值，內(nèi)徑的數(shù)值（用于設(shè)計(jì)的管道內(nèi)徑)應(yīng)達(dá)到±0.3%。設(shè)計(jì)前zui好實(shí)測(cè)管徑，以減少計(jì)算誤差。焦?fàn)t煤氣管道在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，難免會(huì)造成管壁上粘附雜質(zhì)，特別是水平管道底部時(shí)間久了會(huì)形成較嚴(yán)重的雜質(zhì)沉積，造成煤氣管道的輸送管徑變小，流量計(jì)傳感器的幾何尺寸發(fā)生變化，嚴(yán)重影響計(jì)量?jī)x表的準(zhǔn)確度。
5.流量測(cè)量裝置的量程比不足對(duì)焦?fàn)t煤氣計(jì)量的影響
量程比是指一個(gè)流量計(jì)能確保給定的準(zhǔn)確度和再現(xiàn)性的范圍內(nèi)，所能測(cè)量的zui大流量和zui小流量之比。在選型時(shí)，必須準(zhǔn)確的提供流體介質(zhì)的流量范圍，選擇合適的量程比流量計(jì)量裝置。而不同的流量計(jì)允許的量程比是不同的，一般孔板流量計(jì)的量程比是1：3，彎管流量計(jì)的量程比是1：10，錐型流量計(jì)的量程比是1：15。對(duì)于量程比不足的情況，應(yīng)采用大量程比的流量計(jì)。
6.上下游直管段不足對(duì)焦?fàn)t煤氣計(jì)量的影響
上下游直管段不足，會(huì)導(dǎo)致流體未充分發(fā)展，存在漩渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻礙（如閥門）或彎管所造成，而漩渦普遍是由兩個(gè)或兩個(gè)以上空間彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動(dòng)調(diào)整器（整流）來調(diào)整，zui簡(jiǎn)單有效的辦法是采用對(duì)上下游直管段要求較低的流量計(jì)。
對(duì)于傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)，其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D,彎管流量計(jì)前后安裝直管段要求分別約為5D和2D,錐型流量計(jì)前后安裝直管段要求分別約為(0-3)D和(0-1)D。
7.差壓傳送誤差對(duì)焦?fàn)t煤氣計(jì)量的影響
一是零點(diǎn)漂移。差壓變送器安裝到現(xiàn)場(chǎng)投入使用時(shí)，往往發(fā)現(xiàn)零位輸出與在標(biāo)準(zhǔn)室校驗(yàn)時(shí)的零位輸出不一致。這種零位輸出偏離稱為靜壓誤差。其調(diào)整方法是現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)差壓變送器。
二是引壓管的布置。引壓管的內(nèi)徑與被測(cè)流體的性質(zhì)和引壓管總長(zhǎng)度有關(guān)，焦?fàn)t煤氣引壓管的內(nèi)徑一般為12mm左右。焦?fàn)t煤氣引壓管線應(yīng)保證合理的坡度使管內(nèi)可能出現(xiàn)的積水流回管道，引壓管線應(yīng)定期檢查維護(hù)，確保無泄漏、無堵塞。
8.當(dāng)?shù)卮髿鈮簩?duì)焦?fàn)t煤氣計(jì)量的影響
流量計(jì)算方程中的壓力采用的是**壓力，如果不管所在地理位置的不同，一律將大氣壓按照0.1MPa進(jìn)行計(jì)算，在工作壓力較低的時(shí)候?qū)a(chǎn)生較大的誤差。
三、解決問題
在選型方面，應(yīng)考慮具有防堵、準(zhǔn)確度高，量程比寬、維護(hù)量較小的流量計(jì)。經(jīng)綜合比較，選用插入式V錐流量計(jì)作為測(cè)量傳感器。V錐流量計(jì)是一種全新的差壓式流量計(jì)量裝置，其原理與其他差壓式流量計(jì)一樣，是經(jīng)典的密閉管道中能量守恒原理和流動(dòng)連續(xù)性原理，并具有自整流、自清洗、自保護(hù)功能：直管段要求極短，無積污、堵塞，可保持長(zhǎng)期穩(wěn)定性：錐體后端高頻低幅的小噪聲使測(cè)量下限相對(duì)很低，從而使量程比達(dá)15：1：其**壓損只及孔板的1/3，和文丘里管相似。我們以焦?fàn)t煤氣的實(shí)測(cè)參數(shù)（如溫度、壓力、大氣壓、濕度、管徑、密度、zui大流量、常用流量、zui小流量等)為計(jì)算依據(jù)，安裝使用效果比較滿意，大大地提高了計(jì)量準(zhǔn)確度。
2.流量計(jì)結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)
針對(duì)焦?fàn)t煤氣本身的現(xiàn)有特性，為徹底解決結(jié)晶與粘附造成引壓孔堵塞，我們與流量計(jì)廠家進(jìn)行協(xié)商，從測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，在傳感器內(nèi)部嵌入較細(xì)蒸汽管路進(jìn)行保溫，在正、負(fù)引壓管路接口處加裝蒸汽吹掃裝置，避免下線維護(hù)，從而消除氣體臟污對(duì)測(cè)量的影響。
3.選擇合適的安裝位置
解決管徑變徑的影響將流量計(jì)安裝在垂直管道，可以避免管道積水zui大程度的減少管道雜質(zhì)的粘附，保證了計(jì)量?jī)x表的準(zhǔn)確性。
4.儀表的運(yùn)行、維護(hù)，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定、準(zhǔn)確運(yùn)行在長(zhǎng)期運(yùn)行后，無論管道還是節(jié)流裝置都會(huì)發(fā)生變化（如結(jié)垢、磨損、腐蝕等）。節(jié)流件是依靠結(jié)構(gòu)形狀及尺寸保持信號(hào)的準(zhǔn)確度，任何幾何形狀尺寸的變化都會(huì)給測(cè)量帶來誤差。因此對(duì)差壓變送器、壓力變送器進(jìn)行定期校準(zhǔn)，對(duì)傳感器進(jìn)行定期清洗，確保流量計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性。
四、結(jié)束語
在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，能源計(jì)量工作顯得尤為重要，對(duì)于我們從事能源計(jì)量、檢測(cè)儀表的工作者，應(yīng)當(dāng)不斷學(xué)習(xí)新科技，不斷深入開展技術(shù)創(chuàng)新工作，采取zui優(yōu)的計(jì)量方案，走可持續(xù)和節(jié)約型發(fā)展的道路，為企業(yè)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支持。
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