黨學(xué)坤

摘 要：近年來，隨著流量測量技術(shù)和自動化儀表的研究、開發(fā)不斷深入，流量儀表在石化工業(yè)生產(chǎn)和計(jì)量過程中發(fā)揮著非常重要的作用。為了提高石化行業(yè)流量儀表測量的精度和速度，以幾種常用的典型流量儀表為研究對象，深入探討了其在石化行業(yè)中的合理選型、使用特點(diǎn)和具體應(yīng)用，從而為石化行業(yè)流量儀表科學(xué)選型和正確使用提供參考。

關(guān)鍵詞：石化行業(yè)；流量儀表；測量工作；計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號：TH814 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.160

流量是石化工業(yè)控制過程中涉及到的重要參數(shù)，每一種流量測量方法和儀表只能適應(yīng)某一種或某一類流體在特定條件下的測量。為了保證流量測量儀表在石化行業(yè)中測量工作的準(zhǔn)確性，把握流量儀表的使用特點(diǎn)和選型標(biāo)準(zhǔn)是石化企業(yè)流量測量相關(guān)技術(shù)人員的重要工作之一。

1 流量儀表合理選型的標(biāo)準(zhǔn)及使用特性

通常情況下，流量儀表要想滿足石化工業(yè)生產(chǎn)過程和計(jì)量工作的要求，就需要依據(jù)現(xiàn)場工況條件揚(yáng)長避短，依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)合理選擇。

1.1 流量儀表的合理選型標(biāo)準(zhǔn)

石化行業(yè)涉及的流量是一個(gè)變化的動態(tài)量，受黏性摩擦作用和二次流、不穩(wěn)定旋渦現(xiàn)象的影響，石化工業(yè)中流量指標(biāo)的測量會受到諸多復(fù)雜因素的影響。在具體的選型工作中，要遵循以下標(biāo)準(zhǔn)：①滿足工藝對壓力損失的要求。計(jì)算通過流量儀表后的壓力損失值是否在生產(chǎn)工藝要求的范圍內(nèi)。當(dāng)然壓力損失值越小，系統(tǒng)能量損失越小，越有利于系統(tǒng)節(jié)能。②考慮測量的流體特征參數(shù)。選型時(shí)，要考慮不同流體本身的成分、密度、黏度和壓縮性，以及這些參數(shù)的變化情況。③考慮儀表的精確度。根據(jù)工藝要求確定儀表的精確度，合理配置測量元件、一次儀表和二次儀表，滿足測量精度的要求即可，最大可能節(jié)約成本。④考慮儀表能否滿足現(xiàn)場的安裝要求。要想準(zhǔn)確測量流量，直管段長度必須達(dá)到要求，而且還要考慮滿足耐壓、耐溫、抗振動和安全防護(hù)的問題。⑤考慮儀表工作環(huán)境條件。在選型時(shí)，要考慮流量儀表的日常檢修是否方便，環(huán)境溫度、濕度、電磁場的干擾問題，以及年度大修和更換是否方便等。

1.2 常用流量儀表的特性

因?yàn)闇y量的內(nèi)容和對象不同，每種流量儀表的使用特性和適應(yīng)場所也有所不同，所以，要合理選擇適應(yīng)工況要求的流量儀表。

1.2.1 差壓式流量儀表

這種流量儀表結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)久耐用，價(jià)格也比較低廉，適合測量多數(shù)的液體和氣體介質(zhì)，但不適用于測量容易結(jié)晶、黏度比較大、腐蝕性強(qiáng)的流體物質(zhì)。

1.2.2 浮子流量計(jì)

這類流量儀表結(jié)構(gòu)簡單，由自下向上逐漸增大的垂直錐形管和上下移動的浮子組構(gòu)成。被測流體自下而上經(jīng)過流量計(jì)推動浮子達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，浮子的位置與通過流量計(jì)的體積流量有一定的比例關(guān)系。它適用于小流量、小管徑的流體測量。

1.2.3 電磁流量計(jì)

電磁流量計(jì)是基于電磁技術(shù)的流量儀表，適用于測量腐蝕性比較強(qiáng)的液體介質(zhì)。因其壓力損失小，耐壓性能比較強(qiáng)，受液體黏度、壓力和密度的影響比較小，所以，不容易堵塞管道。但是，它的不足之處是不宜測量含蒸汽和氣泡的氣體類介質(zhì)，也不宜測定電導(dǎo)率比較低的液體。電磁流量計(jì)對振動、電磁干擾非常敏感，因此，它不適用于高溫環(huán)境的測量工作中。

1.2.4 超聲波流量計(jì)

超聲波流量計(jì)是基于超聲波技術(shù)的流量儀表。對于不能直接接觸或者大管徑流量的測量，可采用超聲波流量計(jì)。因?yàn)槌暡髁坑?jì)現(xiàn)場維護(hù)量小，所以，在石化行業(yè)中的普及度越來越高。

1.2.5 質(zhì)量流量計(jì)

質(zhì)量流量計(jì)主要有科里奧利質(zhì)量流量計(jì)和熱式質(zhì)量流量計(jì)，這是近年來引進(jìn)的一類新型流量儀表。其最顯著的特點(diǎn)是測量精度高，在流量儀表中所占的比例越來越大，在貿(mào)易計(jì)量領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。

2 流量儀表的應(yīng)用實(shí)例

以延長石油集團(tuán)公司定邊油氣田工藝生產(chǎn)中的凝析油處理系統(tǒng)流量計(jì)選型為例，其工況參數(shù)為：流量測定的介質(zhì)為凝析油；黏度為0.88 cp；管道為2”-GC-20103-02；正常流量為0.516 m3/h，最大流量為2.5 m3/h；承受的工作壓力為4 700～6 700 kPa，承受的最大壓力為7 400 kPa；工作溫度范圍為40～66 ℃。

根據(jù)工況參數(shù)，對流量儀表選型分析如下：①管道介質(zhì)為凝析油，工況參數(shù)中介質(zhì)的正常流量值很小，可以排除小流量反應(yīng)遲鈍或者存在小流量死區(qū)的流量計(jì)。從流量計(jì)的類型考慮，不應(yīng)選取渦輪式流量計(jì)、旋渦式流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)和熱式質(zhì)量流量計(jì)等。②從流體介質(zhì)的導(dǎo)電性考慮，因?yàn)槟鲇筒痪哂袑?dǎo)電性，所以，不宜選用電磁流量計(jì)。③根據(jù)相關(guān)分析可知，差壓式流量計(jì)、浮子式流量計(jì)、容積式流量計(jì)可以滿足上述要求。按照現(xiàn)場儀表的安裝方式，差壓式流量計(jì)的取壓元件前后均要求有較大的直管段（前后直管段之和達(dá)到管徑的15倍以上），對安裝空間要求苛刻，不作為首選的流量儀表。④從滿足測量精度方面考慮，可選的是浮子式流量計(jì)和容積式流量計(jì)，它們都能達(dá)到工藝要求，二者比較，浮子式流量計(jì)的測量精度稍差，但其價(jià)格比容積式流量計(jì)低許多。綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，浮子式流量計(jì)更適合本方案流量的測量。⑤浮子式流量計(jì)適用于小管徑，而且其具有小流量和低流速的特點(diǎn)，現(xiàn)場安裝需要的空間比較小，因此，最終選取浮子式流量計(jì)。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著測量技術(shù)的發(fā)展，新型的流量儀表不斷出現(xiàn)，石化行業(yè)儀表專業(yè)技術(shù)人員要全面分析影響流量儀表選型的各個(gè)因素，掌握每種流量儀表的使用特點(diǎn)，綜合選用最適宜現(xiàn)場工況的流量儀表，充分發(fā)揮其使用價(jià)值。

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〔編輯：白潔〕