摘(zhāi)要(yào):蒸汽(qì)流量的計(jì)量(liàng)問題是流量(liàng)計量的難點(diǎn)。文(wén)章通(tōng)過分析蒸汽流量計 量的特點(diǎn)，發現(xiàn)影響蒸汽流量計(jì)量(liàng)的主(zhǔ)要問(wèn)題，并提出(chū)提高(gāo)蒸汽流量(liàng)計量正(zhèng)确率的(de)建議(yì)。
1蒸汽(qì)的特(tè)點
1.1飽和蒸(zhēng)汽流量計量(liàng)中的“兩(liǎng)相流(liú)”問題(tí)"
　　在石油化工的生産(chǎn)中,會用(yòng)到(dào)多種壓力等級的蒸(zhēng)汽，就蘭(lán)州(zhōu)石化(huà)而言，從10mpa到0.6mpa總共(gòng)有十餘種等級(jí)的蒸汽，這些蒸(zhēng)汽大(dà)多數(shù)屬于過熱蒸(zhēng)汽或飽和蒸(zhēng)汽，用幹度(指飽和(hé)蒸(zhēng)汽中(zhōng)的含水量多少(shǎo))來衡量過(guò)熱蒸汽或飽和蒸汽,其含(hán)水量可忽(hū)略不計;幹度差(chà)的稱濕飽和蒸汽，含水量(liàng)最多(duō)可達30%，這(zhè)就存在(zài)着蒸(zhēng)汽的“兩相流”問題。因爲任(rèn)何蒸汽計量儀(yí)表在(zài)計算飽和(hé)蒸汽(qì)流量(liàng)時所(suǒ)用的(de)設計壓力(lì)下的蒸汽密度(dù)值都采用其幹(gàn)度x=1時的數值，也(yě)就是幹(gàn)蒸汽的數值;同(tóng)時(shí)，濕蒸汽(qì)因(yīn)含(hán)有密度(dù)比幹蒸汽大數(shù)百倍的液(yè)體水(shuǐ)粒,在(zài)管道(dào)中流(liú)動時其速度要(yào)比幹蒸汽小,這(zhè)樣所(suǒ)測得的差壓值就低了，反(fǎn)映在(zài)儀表讀數(shù)、記錄(lù)上就存在着密(mì)度和流速(sù)受幹度(dù)影響所(suǒ)帶來的疊(dié)加性(xìng)的雙重(zhòng)負誤差(chà)，并造(zào)成濕(shī)飽和蒸汽(qì)計量難度(dù)。
1.2蒸汽密度随溫(wēn)度壓力變(biàn)化
　　計(jì)量飽和蒸汽或(huò)過熱蒸(zhēng)汽常用(yòng)質量(liàng)流(liú)量，單位(wèi)爲kg/h或(huò)th。質(zhì)量(liàng)流量(liàng)大小與蒸汽的(de)密度(dù)有關(guān)，而蒸汽的密度(dù)又直接受蒸汽的壓(yā)力及(jí)溫度(dù)影(yǐng)響(xiǎng)。在蒸汽(qì)計(jì)量過程中(zhōng)，随着蒸汽(qì)壓力及溫度不(bú)斷變(biàn)化(huà)，密度也(yě)随着變化，使質(zhì)量流量也随着變化。如(rú)果(guǒ)計量(liàng)儀表不能跟蹤(zōng)這種變化，就會(huì)造成(chéng)計量誤(wù)差。在蒸汽計(jì)量過(guò)程中,一(yī)般都是通過壓力及溫度(dù)傳感(gǎn)器跟蹤(zōng)蒸汽壓力及溫度變化來達到(dào)密度補償(cháng)目的(de)。飽和蒸汽的密(mì)度變化與其壓(yā)力或溫度成正(zhèng)比關系，因(yīn)而單(dān)獨通(tōng)過(guò)測壓力(lì)或測溫(wēn)度都可(kě)以(yǐ)對(duì)飽和蒸汽(qì)進行密度補償。過熱蒸汽(qì)的密(mì)度與(yǔ)其壓(yā)力、溫(wēn)度成(chéng)函數關系(xì)，而(ér)不(bú)是正比關系。過熱蒸汽(qì)的(de)密度補償(cháng)必須(xū)同時測其壓力(lì)和溫(wēn)度。
1.3蒸汽流量計量中的高(gāo)溫高壓(yā)問(wèn)題
　　高(gāo)溫高(gāo)壓是蒸汽(qì)計量(liàng)又(yòu)一(yī)顯著特點(diǎn)，它造成大(dà)多數計量(liàng)儀表(biǎo)難以适應(yīng),因而(ér)可供蒸汽(qì)計量(liàng)的儀(yí)表(biǎo)種類不(bú)多。例如西固熱電廠(chǎng)輸送(sòng)的過(guò)熱蒸汽，5.0mpa高(gāo)達450℃以(yǐ)上。使用蒸汽計(jì)量儀表(biǎo)首先要考慮(lǜ)耐(nài)高溫、高(gāo)壓，而且要求有(yǒu)良好的穩定性(xìng)、可靠(kào)性、密(mì)封性(xìng)。
2影響蒸(zhēng)汽流量(liàng)計量(liàng)的主要問(wèn)題(tí)
　　蒸汽的計量(liàng)不同(tóng)于(yú)其(qí)它流(liú)體如水(shuǐ)、空氣等(děng)介質，在實際測(cè)量中(zhōng)影響其正(zhèng)确測量的因素比較多,歸結起(qǐ)來主要有(yǒu)以下(xià)五個方面。
2.1量程(chéng)比不(bú)足
　　量程比是(shì)指(zhǐ)一(yī)個流量(liàng)計能确(què)保(bǎo)給定(dìng)的精度和(hé)再現(xiàn)性的(de)範(fàn)圍内，所能測量的最大(dà)流量和(hé)最小流(liú)量之比。量(liàng)程比是基于實(shí)際的(de)流速(sù),蒸汽(qì)系統(tǒng)一般的最大允(yǔn)許速(sù)度爲(wèi)35m/s。而不(bú)同的流量(liàng)計允(yǔn)許的(de)最低流速(sù)是不同的(de)，一般(bān)渦街(jiē)流量(liàng)計所(suǒ)能測量的(de)最低蒸汽流速爲2.8m/s，對于量(liàng)程比不足(zú)的情(qíng)況，應采用大量(liàng)程比的流(liú)量計(jì)或選擇多(duō)個流量計(jì)并聯。當然，也不是量(liàng)程比(bǐ)越大越好(hǎo)，而是在測量精(jīng)度(dù)相當的前提(tí)下,保證長(zhǎng)期(qī)穩(wěn)定性和(hé)可(kě)靠性(xìng)才是最(zuì)重要的(de)。
2.2.上下遊直(zhí)管段不足(zú)
　　對于傳統(tǒng)的渦街或(huò)孔闆(pǎn)流量(liàng)計(jì),其前後(hòu)安裝(zhuāng)直(zhí)管段要(yào)求分(fèn)别約爲20d和(hé)5d。如果(guǒ)上(shàng)下遊直(zhí)管段不(bú)足，則會(huì)導緻流體未充(chōng)分發展，存在旋(xuán)渦和(hé)流速(sù)分布(bù)剖面畸變(biàn)。流速(sù)剖面畸變(biàn)通常(cháng)由管(guǎn)道局部阻礙(如閥門)或彎管所造成,而旋(xuán)渦普遍是(shì)由兩個或兩(liǎng)個以上(shàng)空間(立體)彎管(guǎn)所引(yǐn)起的。上下(xià)遊直管段不足也(yě)可以(yǐ)通過安(ān)裝流動調整器(qì)來調(diào)整,最(zuì)簡單有效的(de)辦(bàn)法是采用(yòng)對上下遊直管段要(yào)求較(jiào)低的流(liú)量計。
2.3蒸汽的密(mì)度(dù)補償(cháng)不正确(què)
　　爲了正(zhèng)确計(jì)量蒸汽的質(zhì)量流量，必須(xū)考慮蒸汽壓(yā)力和溫(wēn)度的變化(huà)，即蒸汽密(mì)度補(bǔ)償。首先(xiān)是補償(cháng)精度的差(chà)異，測(cè)溫對(duì)補償精度(dù)影響較大(dà)。如采(cǎi)用相同(tóng)精度等(děng)級的(de)溫(wēn)度和壓(yā)力感應器,測溫(wēn)誤差引起(qǐ)的密度差(chà)異(yì)要(yào)大于(yú)測壓誤差。其次(cì)是壓(yā)力測量影(yǐng)響因素,在蒸汽(qì)壓力(lì)的測量中(zhōng),由于引(yǐn)壓(yā)管内(nèi)冷凝水(shuǐ)的(de)重力(lì)作用(yòng)會使 壓力(lì)變送(sòng)器 測(cè)量到(dào)的壓力同蒸汽(qì)壓力之間出現(xiàn)一定(dìng)的(de)差(chà)值。測壓誤差(chà)如果不(bú)予以校正，則會(huì)影響蒸汽密度(dù)的計算(suàn)，引起流(liú)量計量的(de)誤差(chà)。對于上述(shù)現象，可在二次表(流(liú)量計算機(jī)内)進(jìn)行零點遷移。最後是溫(wēn)度(dù)測量(liàng)影響(xiǎng)因(yīn)素，從流(liú)量計現場(chǎng)使用(yòng)的情(qíng)況來看，溫(wēn)度測量誤(wù)差除(chú)了測溫元件的(de)固有誤差(chà)之外,還同安裝的不(bú)規範(fàn)有關。
2.4蒸汽(qì)幹度的影(yǐng)響
　　目(mù)前,用于測量蒸(zhēng)汽流(liú)量(liàng)的流量(liàng)計大部分爲體(tǐ)積流(liú)量計,先是(shì)測得(dé)體積(jī)流量(liàng)，然後(hòu)通(tōng)過蒸汽(qì)的密度計算質量流(liú)量(liàng)，也就是(shì)假定蒸(zhēng)汽爲完全幹燥。但是，蒸(zhēng)汽并(bìng)非(fēi)完全幹燥，如果不考慮蒸汽幹度的影(yǐng)響，得(dé)出的數據會低(dī)于(yú)實(shí)際的流量。因(yīn)此流量(liàng)計的二次儀表(biǎo)(流量計算機)應(yīng)該具(jù)有設(shè)置飽(bǎo)和蒸(zhēng)汽(qì)幹度的(de)功能。但在實際工況(kuàng)下确定蒸(zhēng)汽(qì)的幹度也很(hěn)困難(nán)。如果能夠(gòu)改進蒸(zhēng)汽(qì)流量計入口處的蒸(zhēng)汽品質，則(zé)能改進蒸汽流量計(jì)的測量(liàng)精度。
2.5差壓傳(chuán)送(sòng)誤差
　　一(yī)是零點漂(piāo)移。 差壓變送器 安裝(zhuāng)到現場(chǎng)投用後(hòu)，往往發(fā)現零位(wèi)輸出與校驗時的零(líng)位輸出不(bú)一緻。這(zhè)種零位(wèi)輸出偏離稱爲(wèi)靜壓誤差。二是(shì)引壓管布置不(bú)合理。引(yǐn)壓(yā)管線(xiàn)應保(bǎo)證(zhèng)合理的(de)坡度使管内可能出現(xiàn)的氣泡(pào)較快地升到母管内(nèi),管内出現(xiàn)的雜質等(děng)就可(kě)以較(jiào)快地(dì)下沉(chén)到排污閥。
3如何(hé)提高蒸汽(qì)計量(liàng)的準确性(xìng)國
3.1對蒸汽計量儀表(biǎo)進行正确選型(xíng)
　　選擇(zé)蒸汽流量(liàng)計量儀表(biǎo)，首先要考(kǎo)慮量程問(wèn)題。有些是冬季(jì)用汽(qì)量相對大(dà)，而夏(xià)季用汽量相對較小(xiǎo)，用汽(qì)量相差過于懸(xuán)殊，那(nà)麽蒸汽計(jì)量儀表在(zài)保證(zhèng)測量(liàng)正确率的(de)前提下,蒸汽計量儀(yí)表(biǎo)的流量(liàng)範圍(wéi)就(jiù)難(nán)以适(shì)應。因此(cǐ)，要明确(què)最小流量(liàng)(不是零)及最(zuì)大(dà)流量(liàng),在此基(jī)礎上選(xuǎn)擇符(fú)合相關運(yùn)行參數(shù)的計量(liàng)儀表(biǎo)。
3.2對蒸汽計(jì)量儀(yí)表(biǎo)進(jìn)行正(zhèng)确安(ān)裝(zhuāng)
對(duì)于任(rèn)何計量儀表都(dōu)必須安裝正确(què)，否則就(jiù)無法正(zhèng)常工作。正(zhèng)确安(ān)裝蒸汽(qì)計(jì)量儀表，必(bì)須(xū)做到五(wǔ)點。
①在所要安裝(zhuāng)計量儀表的前(qián)後必須留(liú)有足(zú)夠長(zhǎng)的(de)直管段(duàn)。
②蒸汽計量儀表(biǎo)不(bú)能安(ān)裝在整(zhěng)套管路最低處。
③必須高度重視(shì)冷凝器(qì)的安裝:兩個冷凝(níng)器必(bì)須處于同(tóng)一水(shuǐ)平上(shàng),冷凝(níng)器的(de)作用是使導壓管中(zhōng)被(bèi)測(cè)蒸汽(qì)冷凝(níng);并使(shǐ)正、負(fù)導壓管中的冷(lěng)凝液(yè)面有(yǒu)相等(děng)高度;還(hái)必須保(bǎo)持長期穩定;還(hái)要充(chōng)分考慮維(wéi)護、拆換、吹(chuī)掃便(biàn)利。
④導壓管長度最好在16m以(yǐ)内，内徑最好選用中(zhōng)10mm~016mm有防(fáng)堵塞爲好(hǎo)。導壓管全程保(bǎo)溫并(bìng)确保(bǎo)正、負(fù)管處于同等溫度以免密度變(biàn)化引(yǐn)起誤差。
⑤裝測溫元件地方(fāng)最好在節流(liú)件(jiàn)下遊側10d以(yǐ)外處(chù),在管道或(huò)正壓(yā)管上取(qǔ)壓時，如(rú)壓力變送(sòng)器裝(zhuāng)在節(jiē)流裝(zhuāng)置(zhì)下(xià)方，必(bì)須對(duì)壓力(lì)變送器(qì)的管路(lù)液柱(zhù)值(zhí)進行修(xiū)正，以提高(gāo)計量正确率。
4蒸(zhēng)汽流(liú)量計在企業實際應用(yòng)中出現的問題我公司
　　 蒸汽(qì)流量(liàng)計量(liàng)主要是以(yǐ)差壓(yā)式流量計占多(duō)數，如: 孔闆流量計 、 威(wēi)力巴流量(liàng)計 、文丘(qiū)裏(lǐ)流量(liàng)計等(děng)。在實際應(yīng)用中,發現(xiàn)我公(gōng)司接(jiē)西固熱電廠“中壓(yā)蒸汽量(liàng)差(chà)偏大，通過對(duì)供接雙(shuāng)方計(jì)量表選型、安裝及(jí)儀表内(nèi)部(bù)參數設置等進行查(chá)看核實後,發現(xiàn)我方計量監督(dū)表在安(ān)裝(zhuāng)方面(miàn)存在(zài)以(yǐ)下問題:--是引(yǐn)壓管有滲漏現象(xiàng);二是伴(bàn)熱管溫度(dù)偏高，且距(jù)離引壓管(guǎn)太近，所以(yǐ).造成計量誤(wù)差偏大。于是對引壓管(guǎn)滲漏進行了(le)密(mì)封處(chù)理,并對伴熱管的位置做(zuò)了合理性的調(diào)整。通(tōng)過2012年幾個(gè)月的觀察比對(duì),量差基(jī)本(běn)控制在允許誤(wù)差範(fàn)圍之(zhī)内。計量儀表(biǎo)誤差比對圖(tú)、表分别見圖1、表1.
 
5對蒸汽(qì)計(jì)量儀(yí)表的維護(hù)
　　蒸汽(qì)計量(liàng)儀表在長(zhǎng)期運行後,無論(lùn)管道還是節流裝置都(dōu)會(huì)發生變化，如(rú)結(jié)垢、磨(mó)損、腐蝕(shí)等(děng);節流(liú)件是依靠(kào)結構(gòu)形狀(zhuàng)及尺(chǐ)寸保持信号的正确(què)率,任何幾(jǐ)何形(xíng)狀尺寸的(de)變化都會給測量帶(dài)來誤差。而測量(liàng)誤差(chà)的(de)變化并(bìng)不能從信(xìn)号中覺察(chá)到,因此必(bì)須對節流件進(jìn)行定期檢查(chá);由(yóu)于儀表(biǎo)長期處在高溫(wēn)、高壓的(de)水蒸汽環境中，很容易造成表(biǎo)件損(sǔn)壞、鏽蝕、雜質阻塞等情況(kuàng),因此需要(yào)經常維護和定(dìng)期檢(jiǎn)修(xiū);引壓管線應定期檢查(chá)維(wéi)護(hù)，确保無洩(xiè)漏無(wú)堵塞,引(yǐn)壓管的内徑(jìng)與被測流(liú)體(tǐ)的性(xìng)質和引(yǐn)壓管總長(zhǎng)度(dù)有(yǒu)關。爲(wèi)了避(bì)免正(zhèng)負壓引(yǐn)壓管内介質(zhì)溫度不一(yī)緻,導(dǎo)緻密(mì)度出現差異，引起傳(chuán)送失真(zhēn)，正負引壓管應(yīng)盡量靠(kào)近布置。當用于(yú)室(shì)外或嚴寒地(dì)區時,引壓(yā)管中(zhōng)的液體可能會(huì)結冰,因此如有(yǒu)需要伴熱保溫(wēn)，應避免将伴熱(rè)管直接繞在引(yǐn)壓管上,導(dǎo)緻介(jiè)質部分(fèn)汽化，出(chū)現虛(xū)假誤差。
　　由(yóu)于我們的企業(yè)是連續生(shēng)産性質的(de),計量(liàng)儀表的維護、檢(jiǎn)修一(yī)般是(shì)與大檢修同步進行(háng)。在公(gōng)司大檢修期間(jiān)，要對孔闆(pǎn)差壓(yā)式蒸汽流量計(jì)進行檢查,特别要檢查孔(kǒng)闆開(kāi)口的圓面(miàn)是否(fǒu)鏽蝕，有(yǒu)沒有附着髒物(wù)，要進行清洗，對鏽蝕嚴(yán)重的孔闆(pǎn)要更(gèng)換。如果(guǒ)幾何尺(chǐ)寸變化不大仍(réng)可繼續使用,也(yě)應根據實(shí)測數據對設計數據(jù)進行修正，以保(bǎo)證測(cè)量(liàng)的(de)正确。
6結束語
　　蒸汽的(de)計量是(shì)一個困(kùn)擾企業計量人員的(de)難題，找(zhǎo)到(dào)了一些規(guī)律性(xìng)的東(dōng)西，也爲我(wǒ)們解決(jué)蒸(zhēng)汽計量問(wèn)題(tí)找到了(le)一些辦(bàn)法，但我(wǒ)們還是(shì)感覺蒸汽的計(jì)量(liàng)還有許多(duō)待解決的(de)難(nán)題，我們将在(zài)以後的工作實(shí)踐中不斷(duàn)總結(jié),爲更好地解決(jué)這一(yī)問題不懈努力。

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