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聯系我們一、引言
近年，隨著本集團公司熱電規模的不斷加大和企業內部各生產裝置達標管理、 節能降耗工作考核的進一步加強， 特別是國家加強了對重點用能單位的管理后， 蒸汽計量工作的重要性日益顯現。蒸汽流量測量歷來是困擾計量管理部 門的難題。隨著公司外部用戶的增加， 使得各用汽單位日趨分散、 輸送距離也越來越遠 ，而且隨季節不同用汽量有較大差別， 管網偏差zui大可達1 6％ ， 正常情況也在 10％ 左右。質量計量部通過一年來的努力，管網偏差降低到3 —5％ 左右。 現將工作中的經驗和認識介紹如下。
二、蒸汽流量測量過程中
主要存在的問題
1.蒸汽本身特性復雜
蒸汽有飽和蒸汽和過熱蒸汽之分。飽和蒸汽的溫度與壓力一一對應，兩者只有一個獨立變量。飽和蒸汽易凝結，在傳輸過程中如有熱量損失 蒸汽中便有液滴或液霧形成。蒸汽中含有液相水珠的飽和蒸汽稱為濕飽和蒸汽。 事實上，生產過程中很少有干飽和蒸汽 ，主要是濕飽和蒸汽。過熱蒸汽是由飽和蒸汽加熱升溫而獲得。過熱蒸汽中絕不含有液滴或液霧，是單相流體 ，其特性接近氣體 過熱蒸汽的溫度和壓力是兩個互不相關的獨立變量，其密度由這兩個參數決定。隨著工況的變化，過熱蒸汽經常會轉變成為飽和蒸汽 ，形成汽液
兩相流介質。工作中對蒸汽是按質量流量計量的，而現場儀表實際測得的是體積流量 ，必須再經過計算才能得到質量流量。準確計量飽和蒸汽流量比較困難，因為飽和蒸汽的干度難以保證，如何對干度進行修正， 國家尚未有明確規定， 所以在實際測量中不可避免的會有較大誤差。
2.儀表選型、安裝、使用不合理造成誤差
目前，在本公司使用的蒸汽流量計有渦街流量計、 差壓式流量計、 旋翼式蒸汽流量計等多種 ，測量精度差別較大。改造前部分蒸汽流量計的安裝還存在直管段不夠長 ：有些流量計沒有實測溫壓補償 有些蒸汽流量測量裝置實際運行的流量、工作溫度、壓力與設計時提供技術參數相差很大，也造成測量的不準確。流量計在實際使用過程中，還與技術人員責任心、經驗素質有很大關系。
3.使用中的測量儀表的準確度問題
儀表制造廠產品說明書上列舉的準確度是指實驗室校準的準確度，它稱為基本誤差：儀表在現場工作由于使用條件與實驗室工作條件不同會產生附加誤差。而附加誤差的大小，與
現場實際緊密相關， 估算也很復雜。GB17167《 企業能源計量器具配備和管理通則中對企業蒸汽流量計準確度要求為± 2． 5％ ，但流量計在實際使用過程中的準確度很難保證。蒸汽流量計的周期檢定也是企業比較頭疼的問題 ，山東省內只能檢定DN300 口徑以內的流量計，且不能實流檢定，對蒸汽計量表的檢定一般采用空氣標定：更大口徑蒸汽計量儀
表的檢定往往因為沒有檢定機構、停車檢修時間短不能拆卸外送等原因，造成準確度難以估計。
4． 我國現有蒸汽計量無統一標準
不同狀態、質量的蒸汽含有的熱能相差很大 ， 而用戶使用蒸汽是用所載之熱能，而不是介質本身，所以用質量作為蒸汽結算單位不盡合理。
三、本公司蒸汽流量測量現狀及改進情況
針對蒸汽計量中存在的諸多問題，質量計量部與各公司儀表車間一起對所使用的公司均有應用 渦街流量計， 差壓式(孔板，噴嘴、V 錐、德爾塔巴)流量計、分流旋翼式流量計。現從維修、檢定、使用情況等方面對3種流量計進行比較。
1． 渦街流量計
渦街流量計是基于卡門渦街原理而成的一種流量計， 上世紀7O年代以來得到了迅速發展，是孔板流量計的替代產品之一 。 本公司從 9O 年代中期開始大量使用渦街代替孔板 ，現使用的渦街流量計有滿管式和插入式兩種 。總管為DN700 的管線 ，根據設計輸送蒸汽流量，選擇了插入式渦街。
渦街流量計具有以下特點
(1)結構簡單牢固，無可動部件
(2)維護十分方便 ，安裝費用低：
(3)測量范圍寬， 量程比可達10：1：
(4)壓力損失較小 ，運行費用低：
(5)應用范圍廣 氣體、液體的流量均可測量 。
渦街流量計的局限性：
(1)渦街流量計是一種速度式流量計，旋渦分離的穩定性受流速影響，因此它對直管段有一定的要求，一般是前1OD、后 5D；
(2)測量液體時，上限流速受壓損和氣蝕現象限制 ，一般是 O． 5 ～ 8m ／ s：
(3)測量氣體時，上限流速受介質可壓縮性變化的限制，下限流速受雷諾數和傳感器靈敏度的限制，蒸汽是8 ～25 m／s：
(4)應力式渦街流量計對振動較敏感， 故在振動較大的管道安裝流量計時，管道要有一定的減振措施
(5)應力式渦街流量計采用壓電晶體作為檢測傳感器 ，故其受溫度的限制 ，一般為 一 4O ℃ ～ +300 ℃。
渦街流量計維修、維護方便，但對直管段要求較高 而且不同廠家的流量計算儀溫壓補償參數的設置不同，這是蒸汽流量計的選型、安裝、運行、溯源等問題進行了分析、總結 并有針對性的采取了相應的整改措施。目前，測量蒸汽的各種儀表在我們造成本公司前期計量不準確的原因之一。
我們在改造過程中重新計算了直管段的要求，并對不滿足要求的測量儀表進行了整改，重新驗證了計算公式和公式中各參數的具體含義。通過改正各項不足，極大地提高了計量的準確性，管網偏差大大減小。
2． 差壓式流量計
孔板(噴嘴)流量計應用歷史悠久，有標準，理論精度高，應用十分普遍 ， 在本公司應 用已近3O年 ， 化工公司、熱力公司內部蒸汽測量基本都采用標準孔板流量計。雖然隨著機械加工精度、計算軟件和差壓變送器精度的不斷提高，孔板、 噴嘴的測量性能也在不斷改善， 但實際應用中孔板流量計仍有以下不足：
(1)應用中許多因素(設計參數與工況參數不符，上游直管段不足，孔板和管道不同心，孔板 A 面受污，銳角磨損等)對測量精度有非常大的影響，使測量誤差增大：
(2)安裝較繁瑣，維護及拆洗的工作量較大
(3)流量量程比為3 ，局限性大：
(4)若安裝不正確，容易發生蒸汽泄漏：
(5)壓力損失較大 ，運行費用高。
在本公司，孔板(噴嘴)等節流裝置主要用于測量高溫、高壓流體 ，用普通渦街無法測量蒸汽。因其存在以上的種種局限，近兩年我公司又引進了V 形內錐流量計， 這種流量計具有壓損小、量程比較大、要求直管段短(自整流)、耐臟污流(白清掃)、性能穩定耐用(自保護)和對非均相流也適用(自混合)等特點。實踐證明，V 形內錐流量計*可滿足蒸汽流量測量的要求，我們計劃在今后兩年內陸續將孔板更換為V 形內錐流量計 ，以達到節能降耗、節省資源的計量管理目標。
采用節流裝置測量蒸汽，本公司遇到的問題是，由于在高溫高壓下使用，且每次停車檢修的時間都很短，基本無法進行拆下檢定，使用一段時間后，節流裝置的測量準確性無法確定。
3． 旋翼式蒸汽流量計
分流旋翼式蒸汽流量計是一種采用純機械原理的蒸汽計量儀表 ， 具有結構簡單、堅固、調整量程方便(更換內芯孔板j、 無需額外能源的優點， 具有壓力手工補償功能 ，只能用于飽和蒸汽計量， 需水平安裝。 不足之處是精度不高，管徑適用范圍小。此類蒸汽流量計在蒸汽網絡中共用 5 臺，我們在蒸汽管網輸差調查過程中發現，雖然使用旋翼式蒸汽流量計的用戶只在冬季取暖時使用，而且用量較小，但在更換為渦街流量計 增加溫壓補償后，整個管網損失降低了 1％ 左右。
現在管網偏差基本穩定在3 ～ 5％ 之間，滿足本公司蒸汽計量管理的要求。
目前，我們正在根據調研情況，進行蒸汽遠程監控系統的改造，建立蒸汽監控系統，改造后蒸汽計量將實現 24h在線運行。實時采集各熱用戶子站的溫度、壓力、流量等參數，實時監測每個采集計量儀表的運行情況，現場采集計量儀表出現故障也可以在短時間內發現，并將故障時間記錄備案，避免計量方面的損失：杜絕有些用戶偷汽的想法：對熱用戶端市電斷電、采集參數異常的情況能進行報警，并記錄備查 可進行整個熱網數據的運行分析，查詢任意用戶任意時段內的用汽情況：實時有效地分析管線的管損情況。相信蒸汽計量監控系統改造完畢后，本公司的蒸汽計量管理水平將會有更大的提高。
