李煜

（大慶石化公司設(shè)備維修中心，黑龍江 大慶 163714）

在化工行業(yè)的生產(chǎn)運行過程中，流量儀表發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而在流量儀表的具體應(yīng)用中，要想實現(xiàn)其應(yīng)用效果的良好保障，科學(xué)的選型與合理的應(yīng)用至關(guān)重要。因此，在具體的化工生產(chǎn)制造過程中，化工企業(yè)和相關(guān)的技術(shù)人員一定要根據(jù)實際情況、結(jié)合實際需求，對相應(yīng)的流量儀表進行科學(xué)選擇，并通過合理的方式將其應(yīng)用到化工生產(chǎn)中。通過這樣的方式，才可以讓流量儀表在化工行業(yè)中發(fā)揮出自身充分的作用與優(yōu)勢，促進化工行業(yè)在當(dāng)今時代中的良好經(jīng)營與發(fā)展。

1 化工行業(yè)流量儀表主要分類及其特征

1.1 差壓式流量儀表

差壓式流量儀表在當(dāng)今的化工行業(yè)中屬于一種類型和數(shù)量眾多的流量儀表，根據(jù)其節(jié)流裝置的不同形式，可將其分成若干種不同的流量儀表，比如，楔式流量儀表、平衡式流量儀表、流量噴嘴、文丘里管以及孔板等。這些流量儀表都具有同樣的測量原理，但是，在具體應(yīng)用中，需按照實際的工況需求來進行流量儀表類型的合理選擇。差壓式流量儀表具有很強的適應(yīng)性、廣闊的量程范圍、穩(wěn)定的運行效果、非常低的故障率，基本無須維護。憑借著這些優(yōu)勢，差壓式流量儀表在當(dāng)今的化工行業(yè)中具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用范圍。但是，因為差壓式流量儀表并不具備足夠高的測量精度，所以在化工生產(chǎn)裝置中，通常借助此類儀表來進行精度要求不高的中間過程控制。而在進行蒸汽等容易受溫度、壓力變化所影響的流體流量測量中，則需要通過溫度壓強補償裝置的加設(shè)來確保測量效果。

1.2 渦街流量儀表

渦街流量儀表的可調(diào)整范圍非常寬，在多種工藝介質(zhì)條件下的蒸汽、氣體和液體流量測量中都十分適用。但是，因為卡門旋渦的產(chǎn)生需要一定程度的速度條件，所以渦街流量儀表的零點切除點也很高。在具體的化工生產(chǎn)過程中，可借助渦街流量儀表來進行最小流量值受流體速度、雷諾數(shù)以及信噪比所限制的流量測量。但是，在具體的應(yīng)用過程中，渦街流量儀表對于機械振動以及流體振蕩都十分敏感，如果其測量頻率范圍內(nèi)有振動頻率進入，便很容易引發(fā)隨機性的測量錯誤，甚至是系統(tǒng)性的測量錯誤。

1.3 電磁流量儀表

電磁流量儀表是以電磁感應(yīng)原理作為依據(jù)而研制的一種化工流量測量儀表，此類儀表在很多的導(dǎo)電液體流量測量中都十分適用，但是，在蒸汽或者是氣體流量測量中不適用。同時，電磁流量儀表也適用于油膩、骯臟的介質(zhì)環(huán)境中，或者是應(yīng)用在含有固體的液體和污水流量測量中。憑借著這些應(yīng)用優(yōu)勢，電磁流量儀表在當(dāng)今的化工行業(yè)中也得到了廣泛的應(yīng)用。

1.4 質(zhì)量流量儀表

在化工行業(yè)的質(zhì)量流量儀表中，最常用的是科里奧力質(zhì)量流量儀表，該儀表在氣體和液體力量測量中十分適用，但在蒸汽流量測量中并不適用。具體應(yīng)用中，該流量儀表不會被流體黏度變化所影響，所以在乳化劑以及泥漿等的流量測量中具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢。在其密度允許范圍內(nèi)，流體的密度變化也不會對其測量效果產(chǎn)生影響。同時，該流量儀表在單向以及雙向形式的流量測量中均適用，且其中的所有部件都不可動，不容易損壞。但是，由于質(zhì)量流量儀表對于機械振動以及振蕩流都較為敏感，如果其自然頻率范圍內(nèi)有振動頻率進入，便會引起隨機性的測量錯誤。

2 化工行業(yè)中的流量儀表選型

2.1 選型原則

在對化工行業(yè)中的流量儀表進行選型時，相關(guān)企業(yè)和技術(shù)人員應(yīng)對以下幾個方面的原則做到足夠重視：（1）流量儀表應(yīng)結(jié)合各種的工藝過程參數(shù)來進行選型，比如，最大工況和設(shè)計工況條件下的流體速度、狀態(tài)、溫度、密度、黏度、壓力等，且需要對其操作模式的具體變化以及非正常情況下的操作條件進行綜合考慮，比如，調(diào)試、開工以及緊急情況等的操作條件。（2）在流量儀表的具體選型中，化工企業(yè)還需要考慮是否在特殊工藝方面具有相應(yīng)的要求，比如，介質(zhì)內(nèi)是否存在固體顆粒、是否有侵蝕和腐蝕情況等。（3）如果流量儀表需要安裝在化工管道內(nèi)部，則需要對其材質(zhì)與等級要求進行全面考慮，且應(yīng)該使其壓損比工藝管道中的最大壓損允許值小。（4）具體選擇中，應(yīng)確保流量儀表自身的測量精度、穩(wěn)定性及其價格之間成正比關(guān)系，以此來實現(xiàn)性價比的良好控制。（5）為確保流量儀表的應(yīng)用效果及其安全性，在具體選擇中，一定要對其安裝要求做到足夠重視，并根據(jù)安裝位置實際的振動情況以及流體流向等進行流量儀表的合理選型。

2.2 具體選型

（1）差壓式流量儀表的選型，選型中，主要應(yīng)考慮節(jié)流元件的壓降最大允許要求以及測量介質(zhì)所具有的物理特征。比如，在對高壓蒸汽進行測量時，可選擇噴嘴；在對較短的直管段進行流量測量時，可選擇平衡式流量儀表；在對壓降最大允許值較小的氣體流量進行測量時，可選擇文丘里管；在對具有較大黏度的液體流量進行測量時，可選擇楔式節(jié)流元件。

（2）渦街流量儀表的選型，選型中，化工企業(yè)與技術(shù)人員應(yīng)注意以下幾點：第一，雷諾數(shù)需超過20000，40000以上更佳，且可測量流量值一定要比具體應(yīng)用中的最小流量值低；第二，在濕蒸汽或濕氣體等的兩相流量測量時，不應(yīng)選擇此類流量儀表；第三，在侵蝕性、蠟質(zhì)或者很黏的介質(zhì)中，不應(yīng)該選擇此類流量儀表；第四，為使其在流量最小的工況下具有良好的可操作性，具體選型中，需要使其口徑比管道口徑小1～2個等級。

（3）電磁流量儀表的選型，選型中，化工企業(yè)和技術(shù)人員應(yīng)注意以下幾點：第一，最小電導(dǎo)率應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)廠家的建議進行選擇，通常需控制在0.05～20μS/cm；第二，需要對襯里材料進行合理選擇，表1是電磁流量儀表中的幾種常見襯里材料及其選擇中需要注意的問題。第三，在對電極材料進行選擇的過程中，不僅需要對被測介質(zhì)所具有的耐腐蝕性能進行全面考慮，同時，也應(yīng)注意防止電極表面效應(yīng)的產(chǎn)生。

表1 電磁流量儀表中的幾種常見襯里材料及其選擇中需要注意的問題

（4）質(zhì)量流量儀表的選型，具體選型中，化工企業(yè)與技術(shù)人員應(yīng)注意以下幾點：第一，因此類儀表的等級和口徑都有限制，若一臺不能滿足實際應(yīng)用需求，可選擇兩臺或多臺；第二，此類流量儀表可用來進行化學(xué)劑注射，但此項應(yīng)用一定要通過權(quán)威機構(gòu)檢定；第三，此類流量儀表的流量管有很多材質(zhì)，但是，若介質(zhì)中存在鹵素，則不可選擇不銹鋼材質(zhì)；第四，如果工況存在正常與非正常兩種，選型中一定要注重其壓降，且在具有腐蝕氣體的條件下不可應(yīng)用，以免對流量儀表造成嚴(yán)重損壞；第五，此類流量儀表也可用來測量氣體流量，但具體應(yīng)用中需咨詢其生產(chǎn)廠家，以此來確保其穩(wěn)定性，尤其是密度較小的流體，其測量精度可能會受到影響；第六，在兩相流測量中，不應(yīng)選擇此類流量儀表；第七，為防止儀表被腐蝕，在鹽霧或者是潮濕條件下，應(yīng)對氣密形式的傳感器進行合理應(yīng)用。

3 化工行業(yè)流量儀表的應(yīng)用策略

3.1 差壓式流量儀表的應(yīng)用策略

在差壓式流量儀表的具體應(yīng)用中，化工企業(yè)與技術(shù)人員應(yīng)注意以下幾個方面。

（1）因為不同節(jié)流元件對直管段具有不同的需求，所以在具體應(yīng)用中，一定要根據(jù)實際需求來進行差壓式流量儀表的合理安裝與應(yīng)用。

（2）在此類流量計的具體應(yīng)用中，引壓管的安裝是一項重點內(nèi)容，所以技術(shù)人員一定要根據(jù)實際情況進行引壓管的合理安裝。

（3）具體應(yīng)用中，化工企業(yè)需對實際的生產(chǎn)工藝與氣候因素做到全面考慮，并通過液體密封、沖洗、保溫、隔膜密封以及伴熱等的方式做好流量計保護工作。

（4）對于角接取壓孔板以及口徑比較小的孔板，只可以將其應(yīng)用在水平管線中，而其他形式的流量元件則可以應(yīng)用到豎直管線中，如果介質(zhì)是蒸汽或者是其他氣體，流體的流向需要從上到下，如果介質(zhì)是液體，流體的流向則需要從下到上。

（5）對于水平管線上的壓力式流量儀表，應(yīng)用時，應(yīng)注意防止其下游取壓口位置被污染。

3.2 渦街流量儀表的應(yīng)用策略

在通過渦街流量儀表進行化工行業(yè)的流量測量中，化工企業(yè)和相關(guān)技術(shù)人員需重視以下幾項內(nèi)容。

（1）直管段的上下游要求通常為后5D前15D，特殊情況下需要根據(jù)生產(chǎn)廠家的要求來進行設(shè)置；法蘭過度位置或者是上游管道一定要保持光滑，且應(yīng)該和管道平齊，不可出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象。

（2）渦街流量儀表通常在橫管或者是豎管流量測量中比較適用，如果在橫管上安裝，則需要安裝在水平位置，以此來實現(xiàn)碎片與沉積物的減少；在對橫向管道中的氣體流量進行測量時，不可將該流量儀表安裝到最低點，以免出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，對測量結(jié)果造成不利影響；在對豎管中的流體進行流量測量時，其流體的流向應(yīng)從下向上。

（3）在對液體流量進行測量時，需要讓液體在正常工況下將管道充滿。

（4）在非正常工況條件下，該流量儀表可測量凝結(jié)為液體的氣體，但此時需做好排液設(shè)施的設(shè)置，防止漩渦發(fā)生體被破壞。

（5）在渦街流量儀表安裝前，一定要做好管道清理工作。

3.3 電磁流量儀表的應(yīng)用策略

在電磁流量儀表的具體應(yīng)用中，為確保其應(yīng)用效果，化工企業(yè)應(yīng)注意以下幾點應(yīng)用策略。

第一，此類流量儀表可以在直管流體測量要求的任何位置進行安裝，但是，要保障被測管道中的流體充滿管道。第二，應(yīng)用中，電極軸向應(yīng)保持水平，這樣才可以有效避免電極遭到污染和氣泡聚集所造成的測量信號丟失問題。第三，流量儀表的接地環(huán)一定要嚴(yán)格按照生產(chǎn)廠家的實際要求來進行安裝。第四，流量儀表不可和金屬支撐等的大導(dǎo)體表面臨近。第五，在選擇PTFE襯里的情況下，需要嚴(yán)格根據(jù)生產(chǎn)廠家的要求將工藝連接螺栓擰緊。第六，為確保測量效果，并避免襯管被損壞，不可應(yīng)用金屬纏繞形式的墊片和石墨墊片。第七，如果被測液體中有氣體存在，此類流量儀表需要在豎直管道上設(shè)置，且最低流速應(yīng)控制在0.3～0.5m/sec；最高流速應(yīng)控制在3.5m/sec以內(nèi)。

3.4 質(zhì)量流量儀表的應(yīng)用策略

在質(zhì)量流量儀的具體應(yīng)用中，化工企業(yè)與技術(shù)人員需做好以下幾項應(yīng)用策略的控制。

（1）該流量計可在任何位置進行安裝，但是，應(yīng)以自動排放形式的安裝為主，讓測量管中的流體可實現(xiàn)自動排放。

（2）科里奧力質(zhì)量流量儀表并不具備直管段的要求。

（3）具體應(yīng)用中需做好相應(yīng)的支撐設(shè)置，以此來避免振動對測量結(jié)果的不利影響，尤其是在進行貿(mào)易計量的過程中，更應(yīng)做好振動等應(yīng)力的消除，為達到這一效果，可通過波紋管來消除其應(yīng)力。

（4）具體應(yīng)用中，不可將過程連接用作流量儀表的支撐，且需要單獨進行流量儀表閥門和旁路的設(shè)置。

（5）如果將質(zhì)量流量儀表用來進行脈動情況的測量，則不可將脈動阻尼器以及壓力表等應(yīng)用其中。

4 結(jié)語

綜上所述，在對流量儀表進行選擇和應(yīng)用的過程中，化工企業(yè)與相關(guān)技術(shù)人員一定要對流量儀表的主要種類及其特征做到全面了解，按照相關(guān)原則進行流量儀表的合理選型，并通過科學(xué)合理的措施將其應(yīng)用到化工生產(chǎn)中。通過這樣的方式，才可以發(fā)揮出流量儀表的應(yīng)用優(yōu)勢，確保其測量效果，滿足實際的化工生產(chǎn)需求，促進化工行業(yè)在當(dāng)今時代中的良好發(fā)展。