流量?jī)x表在化工行業(yè)中的選型及應(yīng)用策略

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(yùn)行過(guò)程中，流量?jī)x表發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而在流量?jī)x表的具體應(yīng)用中，要想實(shí)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(guò)程中，化工企業(yè)和相關(guān)的技術(shù)人員一定要根據(jù)實(shí)際情況、結(jié)合實(shí)際需求，對(duì)相應(yīng)的流量?jī)x表進(jìn)行科學(xué)選擇，并通過(guò)合理的方式將其應(yīng)用到化工生產(chǎn)中。通過(guò)這樣的方式，才可以讓流量?jī)x表在化工行業(yè)中發(fā)揮出自身充分的作用與優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)化工行業(yè)在當(dāng)今時(shí)代中的良好經(jīng)營(yíng)與發(fā)展。

1 化工行業(yè)流量?jī)x表主要分類及其特征

1.1 差壓式流量?jī)x表

差壓式流量?jī)x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?jī)x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?jī)x表，比如，楔式流量?jī)x表、平衡式流量?jī)x表、流量噴嘴、文丘里管以及孔板等。這些流量?jī)x表都具有同樣的測(cè)量原理，但是，在具體應(yīng)用中，需按照實(shí)際的工況需求來(lái)進(jìn)行流量?jī)x表類型的合理選擇。差壓式流量?jī)x表具有很強(qiáng)的適應(yīng)性、廣闊的量程范圍、穩(wěn)定的運(yùn)行效果、非常低的故障率，基本無(wú)須維護(hù)。憑借著這些優(yōu)勢(shì)，差壓式流量?jī)x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?yàn)椴顗菏搅髁績(jī)x表并不具備足夠高的測(cè)量精度，所以在化工生產(chǎn)裝置中，通常借助此類儀表來(lái)進(jìn)行精度要求不高的中間過(guò)程控制。而在進(jìn)行蒸汽等容易受溫度、壓力變化所影響的流體流量測(cè)量中，則需要通過(guò)溫度壓強(qiáng)補(bǔ)償裝置的加設(shè)來(lái)確保測(cè)量效果。

1.2 渦街流量?jī)x表

渦街流量?jī)x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(cè)量中都十分適用。但是，因?yàn)榭ㄩT旋渦的產(chǎn)生需要一定程度的速度條件，所以渦街流量?jī)x表的零點(diǎn)切除點(diǎn)也很高。在具體的化工生產(chǎn)過(guò)程中，可借助渦街流量?jī)x表來(lái)進(jìn)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(cè)量。但是，在具體的應(yīng)用過(guò)程中，渦街流量?jī)x表對(duì)于機(jī)械振動(dòng)以及流體振蕩都十分敏感，如果其測(cè)量頻率范圍內(nèi)有振動(dòng)頻率進(jìn)入，便很容易引發(fā)隨機(jī)性的測(cè)量錯(cuò)誤，甚至是系統(tǒng)性的測(cè)量錯(cuò)誤。

1.3 電磁流量?jī)x表

電磁流量?jī)x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(cè)量?jī)x表，此類儀表在很多的導(dǎo)電液體流量測(cè)量中都十分適用，但是，在蒸汽或者是氣體流量測(cè)量中不適用。同時(shí)，電磁流量?jī)x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(cè)量中。憑借著這些應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，電磁流量?jī)x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?jī)x表

在化工行業(yè)的質(zhì)量流量?jī)x表中，最常用的是科里奧力質(zhì)量流量?jī)x表，該儀表在氣體和液體力量測(cè)量中十分適用，但在蒸汽流量測(cè)量中并不適用。具體應(yīng)用中，該流量?jī)x表不會(huì)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(cè)量中具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在其密度允許范圍內(nèi)，流體的密度變化也不會(huì)對(duì)其測(cè)量效果產(chǎn)生影響。同時(shí)，該流量?jī)x表在單向以及雙向形式的流量測(cè)量中均適用，且其中的所有部件都不可動(dòng)，不容易損壞。但是，由于質(zhì)量流量?jī)x表對(duì)于機(jī)械振動(dòng)以及振蕩流都較為敏感，如果其自然頻率范圍內(nèi)有振動(dòng)頻率進(jìn)入，便會(huì)引起隨機(jī)性的測(cè)量錯(cuò)誤。

2 化工行業(yè)中的流量?jī)x表選型

2.1 選型原則

在對(duì)化工行業(yè)中的流量?jī)x表進(jìn)行選型時(shí)，相關(guān)企業(yè)和技術(shù)人員應(yīng)對(duì)以下幾個(gè)方面的原則做到足夠重視：（1）流量?jī)x表應(yīng)結(jié)合各種的工藝過(guò)程參數(shù)來(lái)進(jìn)行選型，比如，最大工況和設(shè)計(jì)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(duì)其操作模式的具體變化以及非正常情況下的操作條件進(jìn)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?jī)x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?jī)x表需要安裝在化工管道內(nèi)部，則需要對(duì)其材質(zhì)與等級(jí)要求進(jìn)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?jī)x表自身的測(cè)量精度、穩(wěn)定性及其價(jià)格之間成正比關(guān)系，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)性價(jià)比的良好控制。（5）為確保流量?jī)x表的應(yīng)用效果及其安全性，在具體選擇中，一定要對(duì)其安裝要求做到足夠重視，并根據(jù)安裝位置實(shí)際的振動(dòng)情況以及流體流向等進(jìn)行流量?jī)x表的合理選型。

2.2 具體選型

（1）差壓式流量?jī)x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(cè)量介質(zhì)所具有的物理特征。比如，在對(duì)高壓蒸汽進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可選擇噴嘴；在對(duì)較短的直管段進(jìn)行流量測(cè)量時(shí)，可選擇平衡式流量?jī)x表；在對(duì)壓降最大允許值較小的氣體流量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可選擇文丘里管；在對(duì)具有較大黏度的液體流量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可選擇楔式節(jié)流元件。

（2）渦街流量?jī)x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(diǎn)：第一，雷諾數(shù)需超過(guò)20000，40000以上更佳，且可測(cè)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(cè)量時(shí)，不應(yīng)選擇此類流量?jī)x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?jī)x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(gè)等級(jí)。

（3）電磁流量?jī)x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(diǎn)：第一，最小電導(dǎo)率應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)廠家的建議進(jìn)行選擇，通常需控制在0.05～20μS/cm；第二，需要對(duì)襯里材料進(jìn)行合理選擇，表1是電磁流量?jī)x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(duì)電極材料進(jìn)行選擇的過(guò)程中，不僅需要對(duì)被測(cè)介質(zhì)所具有的耐腐蝕性能進(jìn)行全面考慮，同時(shí)，也應(yīng)注意防止電極表面效應(yīng)的產(chǎn)生。

表1 電磁流量?jī)x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?jī)x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(diǎn)：第一，因此類儀表的等級(jí)和口徑都有限制，若一臺(tái)不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求，可選擇兩臺(tái)或多臺(tái)；第二，此類流量?jī)x表可用來(lái)進(jìn)行化學(xué)劑注射，但此項(xiàng)應(yīng)用一定要通過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢定；第三，此類流量?jī)x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(duì)流量?jī)x表造成嚴(yán)重?fù)p壞；第五，此類流量?jī)x表也可用來(lái)測(cè)量氣體流量，但具體應(yīng)用中需咨詢其生產(chǎn)廠家，以此來(lái)確保其穩(wěn)定性，尤其是密度較小的流體，其測(cè)量精度可能會(huì)受到影響；第六，在兩相流測(cè)量中，不應(yīng)選擇此類流量?jī)x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(duì)氣密形式的傳感器進(jìn)行合理應(yīng)用。

3 化工行業(yè)流量?jī)x表的應(yīng)用策略

3.1 差壓式流量?jī)x表的應(yīng)用策略

在差壓式流量?jī)x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(gè)方面。

（1）因?yàn)椴煌?jié)流元件對(duì)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(shí)際需求來(lái)進(jìn)行差壓式流量?jī)x表的合理安裝與應(yīng)用。

（2）在此類流量計(jì)的具體應(yīng)用中，引壓管的安裝是一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，所以技術(shù)人員一定要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行引壓管的合理安裝。

（3）具體應(yīng)用中，化工企業(yè)需對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)工藝與氣候因素做到全面考慮，并通過(guò)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(jì)保護(hù)工作。

（4）對(duì)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(duì)于水平管線上的壓力式流量?jī)x表，應(yīng)用時(shí)，應(yīng)注意防止其下游取壓口位置被污染。

3.2 渦街流量?jī)x表的應(yīng)用策略

在通過(guò)渦街流量?jī)x表進(jìn)行化工行業(yè)的流量測(cè)量中，化工企業(yè)和相關(guān)技術(shù)人員需重視以下幾項(xiàng)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(lái)進(jìn)行設(shè)置；法蘭過(guò)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?jī)x表通常在橫管或者是豎管流量測(cè)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(lái)實(shí)現(xiàn)碎片與沉積物的減少；在對(duì)橫向管道中的氣體流量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不可將該流量?jī)x表安裝到最低點(diǎn)，以免出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，對(duì)測(cè)量結(jié)果造成不利影響；在對(duì)豎管中的流體進(jìn)行流量測(cè)量時(shí)，其流體的流向應(yīng)從下向上。

（3）在對(duì)液體流量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，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?jī)x表可測(cè)量凝結(jié)為液體的氣體，但此時(shí)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?jī)x表安裝前，一定要做好管道清理工作。

3.3 電磁流量?jī)x表的應(yīng)用策略

在電磁流量?jī)x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(diǎn)應(yīng)用策略。

第一，此類流量?jī)x表可以在直管流體測(cè)量要求的任何位置進(jìn)行安裝，但是，要保障被測(cè)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(cè)量信號(hào)丟失問題。第三，流量?jī)x表的接地環(huán)一定要嚴(yán)格按照生產(chǎn)廠家的實(shí)際要求來(lái)進(jìn)行安裝。第四，流量?jī)x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(cè)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(cè)液體中有氣體存在，此類流量?jī)x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?jī)x表的應(yīng)用策略

在質(zhì)量流量?jī)x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(xiàng)應(yīng)用策略的控制。

（1）該流量計(jì)可在任何位置進(jìn)行安裝，但是，應(yīng)以自動(dòng)排放形式的安裝為主，讓測(cè)量管中的流體可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排放。

（2）科里奧力質(zhì)量流量?jī)x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(lái)避免振動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的不利影響，尤其是在進(jìn)行貿(mào)易計(jì)量的過(guò)程中，更應(yīng)做好振動(dòng)等應(yīng)力的消除，為達(dá)到這一效果，可通過(guò)波紋管來(lái)消除其應(yīng)力。

（4）具體應(yīng)用中，不可將過(guò)程連接用作流量?jī)x表的支撐，且需要單獨(dú)進(jìn)行流量?jī)x表閥門和旁路的設(shè)置。

（5）如果將質(zhì)量流量?jī)x表用來(lái)進(jìn)行脈動(dòng)情況的測(cè)量，則不可將脈動(dòng)阻尼器以及壓力表等應(yīng)用其中。

4 結(jié)語(yǔ)

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