随(suí)着科學技(jì)術的發展,時至今(jīn)日,在流量測量領(lǐng)域,各(gè)種(zhǒng)測量技術和(hé)相關流量測量儀表已發展出許多種類。針對于測量對象複雜性不斷增加,決定了
流(liú)量測量儀表
在 應用的技術方面複雜性變得更爲(wèi)龐雜。現在的流量測(cè)量儀表都(dōu)與數字自動化技術已經緊密相關,已經與傳統意義上的度量衡計量器具有着天壙(kuàng)之别(bié)了,實際應用中不 僅要将(jiāng)流量計安裝到(dào)位,投産後就要能準确穩定地提供測量數據,也需要對于後期的維護(hù)和升級的成本小化(huà)做一個科學的考慮。
根據技術人員在一(yī)次某大型(xíng)項目改造前期調查收集的統計資(zī)料中發現,以前現場裝用着的千餘台流量儀表約有60%所選擇地測量方法不是合适或(huò)不正确, 其餘地40%中(zhōng),約(yuē)有一半雖然測量(liàng)方法合(hé)适,卻存在現場布置和安裝地不合(hé)理現象,這些不合适、不正确和不合理,帶來了相應地測量誤差(chà)。可以這(zhè)樣說,包括流 量儀表在内的過(guò)程儀表的測量,實際投産測量的過程(chéng)中(zhōng),對于
因此流量測量是(shì)一種強烈依賴于使用(yòng)條件地測量,在實驗(yàn)室流量計可以獲得高地準确度,但是在使用現場,一旦流體條件或環境條件有大的變化,不僅準确度無(wú)法保(bǎo)證,甚至無法(fǎ)進行正常測量。
一台流量計出廠校(xiào)驗其誤差優于(yú)±0.5%,但是新的儀表安裝到現場開(kāi)表後(hòu)誤差可能增至±5%~±10%并不罕見。造成這種情況的原因多種(zhǒng)多樣,如選型不合 理,量程(chéng)不(bú)合适,上下遊直管段長度不(bú)足(zú),安裝不正确,流體物性偏離設計狀态(tài)太大,工況(kuàng)條件超過允許值,脈動流影響(xiǎng),振動等環境條(tiáo)件太嚴酷等,還可以舉出(chū)很 多。因此流量測量是一個系統問(wèn)題(tí),包括檢測裝置(zhì)、顯示裝(zhuāng)置、前後直(zhí)管段、輔助設(shè)備。而應用技術的研究(jiū),還包括測量對象本(běn)身,僅僅流量計(jì)本體性能(néng)好并不(bú)能(néng)保 證獲得要求的測量效果。
流量測量儀表應用技術研究的目标是正确的使用(yòng),主要有下面幾個具體内容。
(1)提(tí)高開表率:在儀表設備管理中,開表率的定義(yì)是儀表總台數一未正常使用的(de)儀(yí)表台數)/儀(yí)表總台數。因此,提高開表率就是要減少無法投入正常使用的儀 表。在設計院中,自控所設(shè)計的(de)測(cè)量系統(tǒng),開(kāi)表率是反映設計人員工作質量(liàng)和技術熟練程度的(de)重要(yào)指标之一,經驗豐富和認真負責的設計人員,能使開(kāi)表率達到 95%以上,或(huò)通過(guò)整改達到95%以上。但是在市場經濟的條件下,工程公司往往對(duì)業主(zhǔ)實(shí)行交鑰匙承包(bāo)做法,要求做(zuò)到的(de)開表率就不是95%,而是100%, 所設計的儀表系統如果不能(néng)正常投入(rù)使用,要爲工程公司負責,那就是進行整改或更換儀表,這就意味着經濟損失。因(yīn)此(cǐ),儀表應用技術的研究具有(yǒu)現實(shí)的經濟意 義。
開(kāi)表(biǎo)率是儀(yí)表應用技術水平和儀表(biǎo)本(běn)身(shēn)品質的綜合表現。測量方法和(hé)儀表對測量對象、使(shǐ)用環境的匹配、協調、優化、以及在此之前(qián)的設(shè)計選型和(hé)安裝調試等環(huán)節都是影響開表率的重要因素。
這些年來,我國的流(liú)量測量(liàng)儀表應用技術獲得了長足的進步,流量(liàng)測量(liàng)儀表的開表率有(yǒu)了很大提高,這一方面是由(yóu)于儀表(biǎo)人員整體技術水(shuǐ)平有了明顯提高,責任意(yì)識 有所增強,更重要的是(shì)儀表的品質比以前(qián)計(jì)劃經濟年代有了大幅度提高,進口儀表和引進國外先進技術組裝(zhuāng)的儀表比重在上升,尤其是儀表普(pǔ)通實現智能化後,測量 範圍可調比(bǐ)大大擴展,以前由于測量範圍選擇(zé)不合(hé)适而無法投入正常使用的(de)儀(yí)表,通過變更量程(chéng)一般都(dōu)能投入使用。
(2)保證度:流量度(dù)指的是流(liú)量測量系統所獲得的準确度,它同流量計本(běn)身的準确度是有區别。僅僅流量計本身性能好,準确度高,并不一定能獲得較高的度。
要保證流量測量系統的準确度,除了合理(lǐ)的選型,正确安裝與調試,及(jí)時的維護和保養之外,應用智能(néng)化技術對測量部分可能引入的誤差進行恰到好(hǎo)處的補償和校正 也是一項有效的方法。例如對液體的溫度膨脹系數進行補償,對氣體的溫(wēn)度、壓力(lì)和壓縮系數進行補償,對差壓式流量計的雷諾數影響和流束膨脹系數進行補償,對 各種(zhǒng)流量計流量系數的非線性進行補償,對容積式流量(liàng)計、渦街(jiē)流量計的溫度影響進行補償,對
超聲流量計
的速度分布進行補償等(děng)。這種補償和校正是(shì)用系統(tǒng)的方法将檢測部分所(suǒ)固有的、依靠其本身(shēn)無法獲得克服(fú)的誤差進行處理,使之消除或獲得基本消除(chú)。實踐表明,這一方法簡單有效,很有發展(zhǎn)前途。
在保證度(dù)諸多的方法中,在線實流校準占有重要地位(wèi)。以前大多采用離線方法校準流量計,使用該方法(fǎ)檢定的流量計經誤差修正後雖然(rán)準确度較高,但(dàn)因其 檢定時管路的參比條件與實際使用時不同,檢定時流體性質與實際(jì)使用的流體有差異,檢定時的環境條件與儀表使(shǐ)用場所的實際(jì)環境不相同,從而造成附加的使用誤 差,降低了度。在線實流(liú)校準法是解決這一問題的有效方法。例如,油品計量站在建設階段就預留(liú)标準體(tǐ)積管連接口,接入(rù)标準體積管後,通過閥門切換可 以實現對計量站(zhàn)中(zhōng)各台流量計實現在線實流校準。現在,在天然氣(qì)的分(fèn)配站(zhàn)也要求采用(yòng)在線實流校準(zhǔn)的方法。
(3)提高流量測量(liàng)系統的可靠性:用于安全聯鎖報警的流(liú)量儀表如果不可靠,應該聯鎖動作時不動(dòng)作(zuò),容易釀成事故(gù),不該動(dòng)作時亂動作,容易導緻不應有(yǒu)的停 車,造成損失。工業(yè)爐窯中的燃(rán)料流量計如果不(bú)可靠,造成流路(lù)堵塞,容易導緻(zhì)爐子(zǐ)熄火,釀成事故(gù)。用于過(guò)程(chéng)控制的流量儀(yí)表如果不可靠,容易爲調節系(xì)統發出錯 誤信息,導緻調節系統失調,破壞過程的穩定,影響産(chǎn)品的(de)質量、産量和物耗,造(zào)成(chéng)損失。用于财務(wù)結算計量的流量計(jì)如果不可(kě)靠,容易引(yǐn)起計量失準(zhǔn),引發計 量糾紛和爲企(qǐ)業帶來損失。可以看出(chū)流量儀表的可靠性是重要的。
提高流量測量可靠性的途徑主要是提高儀表(biǎo)本身(shēn)的可靠性,選(xuǎn)用可靠(kào)性高的儀表進行可(kě)靠性設(shè)計。近(jìn)年來,流量測(cè)量儀表的可靠性獲得了顯著的提高,主要表現在以(yǐ)下幾方面:
①儀表本身的可靠性有了顯著提高。
②通過改進儀表(biǎo)的結構設計,使系統可靠性(xìng)獲得提高。例如采用不斷流插入式結構,可在不影響(xiǎng)工藝操作的情況(kuàng)下更換流量計。
超(chāo)聲流量(liàng)傳感器的(de)夾裝式結構(gòu),電磁流量傳感器電極的帶壓更換結(jié)構,渦街(jiē)流量傳感器(qì)采用管外(wài)安裝超聲探頭的結構等,都能(néng)在儀表損壞後(hòu)的修理過程大大縮短修複時(shí)間。
③引入冗餘技術。如采用雙傳感器(qì),并(bìng)對傳感器的正常(cháng)與否進行自動判斷,将發生故障的那路信号予(yǔ)以剔除。
④引入自診斷技(jì)術,并通過(guò)現場總線将診斷結果送到操作站或(huò)專用的設備管理系統(tǒng)(AMS)予以顯示報警,以及(jí)時發現故障,及早采取措施。
(4)節省費用:這裏所說的費用除了儀表購置費之外,還(hái)應計(jì)入附件購置費、安裝調試費、運(yùn)行費(fèi)、備品備件(jiàn)費、維護和定(dìng)期校準(檢定(dìng))費,而(ér)儀表的平均壽命攤入的折舊費也不是可忽視的。
有些類型的流(liú)量計雖然購置費較低,但增設上下遊切斷閥和旁通閥(fá)等輔助設備,有時輔助設備的費用大大超過流量計本身的(de)購置費。
在儀表選型中(zhōng)應避免(miǎn)片面追求(qiú)高性能,高準确度,因(yīn)爲這樣(yàng)做不僅增(zēng)加了購置費,而且往往(wǎng)備品備件費也相應增加。優的設(shè)計選型是在滿足使用要求(qiú)的前(qián)提下,儀表的可靠性高,維(wéi)修方便,費(fèi)用省的那個方案。
(5)安全性:有些被測流體屬易燃易爆介質,有些(xiē)儀表安裝場所屬易燃易爆(bào)場所,儀表(biǎo)的選型、系統設計和安(ān)裝都應符合防爆(bào)規程。
除了上述目标之外,還應滿足使用的其他要求,如壓損要求(qiú)、衛生要求、防護要求等,還應注意維(wéi)修方便,有(yǒu)的還應考慮便于實施強制檢(jiǎn)定。
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