馬克文　李　芳

(神華寧夏煤業(yè)集團煤炭化學工業(yè)分公司，靈武 750411)

0　引言

神華寧夏煤業(yè)集團25萬噸/年甲醇項目自生產(chǎn)成品甲醇以來，計量成品甲醇產(chǎn)量的質量流量計FI-1014由于安裝位置和方式不得當，造成示值誤差較大，達到1.82％，通過對質量流量計的工作原理進行分析，科學制定改造方案，改造后示值誤差減少到0.60％，實踐證明質量流量計安裝位置和安裝方式的合理選取，對質量流量計的計量精度有很大的影響。

1　質量流量計的工作原理

當具有一定質量的流體沿振動的測量管流動時，將產(chǎn)生會導致測量管彎曲的科氏力，這些微小的管道變形被安裝在最佳位置的傳感器檢測出來，并進行電子評估。由于傳感器測得的相位遷移信號與質量流量成正比，科氏力流量計可直接測量流量計中的質量流量。

流量計測量管始終在進行振動，工作條件下的振動頻率與測量管幾何形狀、流量計材料特性以及測量管中流體(也在振動)的質量具有函數(shù)關系，從而可以準確地測量所計量流體的密度?？傊褂觅|量流量計，可以同時測量質量流量、流體密度以及溫度。

2　質量流量計示值偏高的原因

2011年8月1～5日質檢計量中心對成品甲醇產(chǎn)量(FI-1014質量流量計計量值與罐容計算量)的計量數(shù)據(jù)進行第一次統(tǒng)計(見表1) 。 FI-1014質量流量計相對誤差以罐容計算量(罐容經(jīng)國家第二大容量站檢定合格)為標準值而算得。

表1　質量流量計計量值與罐容計算量比對表　單位：t

通過數(shù)據(jù)分析以及對現(xiàn)場儀表的安裝與使用情況進行調查研究，得出以下結論：

1) 計量成品(甲醇)產(chǎn)量的質量流量計FI-1014安裝在管道的最高點，在測量甲醇時，容易夾氣，不能始終保持測量管道充滿被測介質，容易造成示值偏高的現(xiàn)象。

2) 質量流量計是通過傳感器的振動來實現(xiàn)測量的，為防止外界干擾，儀表安裝地點不能有大的振動源，并應采取加固措施來穩(wěn)定儀表附近的管道，而FI-1014恰好安裝在機泵P1007A/B附近(見圖1)，這樣會使外部的振動能量很容易通過其邊界結構傳遞到傳感器的測量管上，將導致激勵主振動信號與測量副振動信號相互影響發(fā)生較大的變化，并且儀表兩端沒有進行加固處理。如果質量流量傳感器沒有足夠的穩(wěn)定性設計考慮，這些外部振動會引起傳感器振動狀態(tài)的不穩(wěn)定，輕則降低傳感器的精度，重則導致傳感器工作失效。

D1007A、D1007B-中間罐區(qū)精甲醇罐；TK5001-精甲醇成品罐區(qū)；P1007A、P1007B-機泵圖1　改造前安裝位置

3)在安裝的過程中，傳感器與管線不同軸，導致質量流量計兩端出現(xiàn)扭轉應力，這種應力會改變內(nèi)部的應力分布，使內(nèi)部主振動、副振動的邊界條件發(fā)生改變，從而影響到測量精度，同時，也會導致內(nèi)部結構的變化，改變了結構的剛度，影響測量準確度。

3　質量流量計改造方案

根據(jù)分析得出的結論，質檢計量中心會同甲醇廠電儀車間與合成車間對質量流量計提出如下改造方案：

1)為了確保計量的準確性，經(jīng)決定，在測量甲醇的管線上新安裝一臺與FI-1014技術參數(shù)相同的質量流量計(位號：FI-1066，生產(chǎn)廠家：艾默生；精度等級：0.15級)，與FI-1014形成串聯(lián)關系(見圖2)，將測量管線降低，使測量儀表處于最低位置，保證測量時始終處于滿管狀態(tài)，以便對兩臺流量計的計量數(shù)據(jù)進行比對，得出FI-1014質量流量計的修正系數(shù)，對FI-1014進行修正，當FI-1066出現(xiàn)故障或下線進行周期檢定時，用FI-1014的計量數(shù)據(jù)進行結算。

圖2　改造后安裝位置

2)為防止外界干擾，儀表安裝地點不能有大的振動源且附近不能有變壓器、電動機和機泵等產(chǎn)生較大磁場的設備，并應采取加固措施來穩(wěn)定儀表附近的管道。

3) 質量流量計的傳感器和管道連接時不應有應力存在(主要是扭力)，為此要將傳感器在自由狀態(tài)下焊接在已經(jīng)支撐好的管道上。

2011年10月份，利用甲醇廠大檢修期間，按照改造方案對質量流量計的安裝進行了改造。經(jīng)廠家技術人員對FI-1066質量流量計進行現(xiàn)場檢查、調試，質量流量計完全符合安裝和使用的要求。

2011年11月5～10日，大檢修結束開車后，質檢計量中心對甲醇廠成品(甲醇)入庫計量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析(FI-1066質量流量計計量值與罐容計算量)，F(xiàn)I-1066質量流量計相對誤差以罐容計算量(罐容經(jīng)國家第二大容量站檢定合格)為標準值而算得，通過比對得出結論，如表2所示。

表2　質量流量計計量值與罐容計算量比對表　單位：t

通過為期6天的數(shù)據(jù)計算得出FI-1066的示值誤差為0.6％，較之前FI-1014的示值誤差(1.82％)有很大改觀，已于12月初，通過質檢計量中心對甲醇廠作出批示，將FI-1066作為計量甲醇產(chǎn)量的依據(jù)。

4　注意事項

質量流量計由于能直接測量質量流量，不受溫度、壓力、粘度和密度等因素的影響，儀表的測量精度高，目前已得到廣泛應用，但要保證其計量精度，還應作到以下幾點：

1)選型：主要考慮流量計的量程，盡量讓流量計工作在5：1量程之內(nèi)，以保證最佳效果；其次綜合考慮流速、壓損和介質黏度 ，比如對于黏度較大的介質可以選擇壓損較小的型號，另外還要綜合考慮價格、能耗等因素；2)質量流量計應嚴格按照使用技術要求進行安裝、使用；3)質量流量計應按照檢定周期進行檢定，并確保檢定合格在有效期內(nèi)使用；4)質量流量計應定期進行維護、保養(yǎng)，使其始終處于良好的技術狀態(tài)。

5　結束語

隨著煤化工企業(yè)的迅猛發(fā)展，企業(yè)的能源計量部門承擔著為企業(yè)查找能耗弱點、優(yōu)化工藝、推進精細化管理并提供準確數(shù)據(jù)的任務。質量流量計由于性能優(yōu)越、質量可靠、維護量小和維護費用低等優(yōu)點，必將得到更加廣泛的應用。希望用戶切實按說明書科學安裝、維護及保養(yǎng)，為指導生產(chǎn)、成本核算及節(jié)能降耗提供直觀、科學的依據(jù)。

[1]朱炳興，王森.儀表工試題集-現(xiàn)場儀表分冊.北京：化學工業(yè)出版社，2002

[2]莊紹君.儀表維修工技術問答.北京：化學工業(yè)出版社，2007

[3]李玉柱.影響科里奧利質量流量計不確定度因素及修正.計量技術，2012(03)

[4]王蘭棟.質量流量計在原油生產(chǎn)計量中的應用分析.中國計量，2008(07)

[5]慕江源.科里奧利質量流量計發(fā)展及應用現(xiàn)狀.中國儀器儀表，2001(07)