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蒸汽是一種重要的能源，在煉油行業(yè)中有著非常廣泛的應(yīng)用，然而蒸汽的計(jì)量問題一直都是計(jì)量中的難點(diǎn)。由于品牌影響力，在國內(nèi)很多用戶都認(rèn)為高品質(zhì)的流量計(jì)能夠確保計(jì)量的準(zhǔn)確度，這種忽略實(shí)際情況的依賴會(huì)增加核算成本。蒸汽流量的計(jì)量受諸多因素的影響，根據(jù)多年在現(xiàn)場的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，可采取以下措施提高蒸汽流量計(jì)量的準(zhǔn)確度。
1. 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的制造與安裝
適合蒸汽應(yīng)用的流量計(jì)有：孔板流量計(jì)、透平流量計(jì)（包括旁通流量計(jì)）、變面積流量計(jì)、彈簧負(fù)載變面積流量計(jì)、直接在線（DIVA）變面積流量計(jì)、畢托管流量計(jì)和渦街流量計(jì)。孔板流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用較廣。
利用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置測量蒸汽流量時(shí)必須嚴(yán)格按照SY/T6143—2004 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工制造、檢驗(yàn)、安裝和使用。孔板的直角邊緣長期受介質(zhì)沖刷會(huì)被磨損，特別是帶有雜質(zhì)的介質(zhì)磨損更嚴(yán)重，這會(huì)影響孔板流量計(jì)的度，因此應(yīng)定時(shí)對(duì)孔板直角入口邊緣尖子度和測量管內(nèi)壁粗糙度進(jìn)行檢驗(yàn)。圖1 為孔板流量計(jì)示意圖。
1.1 孔板前后直管段長度的保證
正確選型是確保蒸汽流量計(jì)準(zhǔn)確度的前提，這需要考慮介質(zhì)種類、介質(zhì)狀態(tài)、介質(zhì)溫度、管道通徑、安裝方式和輸出信號(hào)的因素。一旦選好型，在安裝時(shí)應(yīng)特別注意在孔板流量計(jì)的上下游提供足夠的直管段，這可使流量計(jì)出入口的介質(zhì)流型不受干擾。現(xiàn)場確定節(jié)流件上游側(cè)直管段長度的要求時(shí)，應(yīng)分三個(gè)方面考慮，首先考慮節(jié)流件上 游側(cè)*阻流件與節(jié)流件的直管段是否符合要求；其次考慮節(jié)流件上游側(cè)*阻流件與第二 阻流件之間的直管段距離是否符合要求；zui后，考慮第二阻流件以上各阻流件與孔板之間直 管段是否符合要求。對(duì)于確定節(jié)流件下游側(cè)直管段長度的要求時(shí)，只須考慮節(jié)流件下游側(cè)第 一阻流件與節(jié)流件的直管段是否符合要求。當(dāng)直管段的長度小于零附加不確定度值時(shí)，且等 于或大于0.5%附加不確定度值時(shí)，應(yīng)對(duì)節(jié)流裝置的測量不確定度算術(shù)相加0.5%。
1.2 直管段的表面粗糙度
對(duì)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、文丘里噴嘴直管段的表面粗糙度是指在節(jié)流件上游10D 范圍內(nèi)有關(guān)粗糙度的規(guī)定。孔板上游管道的內(nèi)表面相對(duì)粗糙度應(yīng)滿足要求。
經(jīng)典文丘里管上游至少等于2D 的長度范圍內(nèi)，上游管道相對(duì)粗糙度Ra/D<= 3. 2*10‐4。
1.3 管道的圓度
在所要求的zui短直管段長度范圍內(nèi)，管道橫截面必須是圓的。直管段可以是有縫鋼管，但內(nèi)部焊縫與管子的軸線平行，并且滿足所有節(jié)流件對(duì)管道的特殊要求。焊縫的高度不大于允許的臺(tái)階。焊縫不得位于任一單獨(dú)取壓口為中心的30°扇區(qū)內(nèi)。
2. 采用可換孔板裝置與定值節(jié)流裝置
可換孔板節(jié)流裝置是一種新型節(jié)流裝置，節(jié)流元件地安裝在固定的座體內(nèi)（座體通過法蘭與管道連接），在不拆動(dòng)管道或不停止流體輸送的情況下，可方便地提升孔板，進(jìn)行檢查、清洗或更換，從而保證了計(jì)量準(zhǔn)確度。采用液壓升降的裝置，孔板提升輕便，特別適用于大口徑孔板。這種節(jié)流裝置還配有清洗室和清洗機(jī)構(gòu)，為解決污垢介質(zhì)，特別對(duì)蒸汽的準(zhǔn)確計(jì)量提供了有效手段。定值節(jié)流裝置改變了現(xiàn)有節(jié)流裝置根據(jù)計(jì)算結(jié)果加工其孔徑的方法，對(duì)每種通徑測量管道配以有限數(shù)量的節(jié)流件，孔徑系列按優(yōu)先數(shù)系選用，每種通徑配3～5 種不同孔徑比β 值的孔板。
標(biāo)準(zhǔn)孔板存在的缺點(diǎn)是入口直角銳利度易在流體沖刷下發(fā)生鈍化。據(jù)估計(jì)，鈍化嚴(yán)重的可能使流出系數(shù)偏移1%～2%，鈍化后其流出系數(shù)較為穩(wěn)定，這在流量計(jì)算中給孔板入口直角銳利度的修正帶來很大的困難。標(biāo)準(zhǔn)噴嘴的流出系數(shù)是穩(wěn)定的，另外，在同樣流量和相同β 值時(shí)噴嘴的壓力損失只有孔板的30%。
3. 采用合理的流量積算方案
根據(jù)蒸汽流量計(jì)量工況條件，應(yīng)采用對(duì)壓力、溫度對(duì)流量自動(dòng)部分補(bǔ)償或全補(bǔ)償?shù)姆e算方案，用智能差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器和流量計(jì)算機(jī)組成在線檢測系統(tǒng)，使溫度和壓力變化得到補(bǔ)償，可以提高測量準(zhǔn)確度，降低流態(tài)脈動(dòng)（或波動(dòng)）引起的流量測量附加誤差。孔板流量計(jì)量程比一般為1∶3，而實(shí)際測量蒸汽流量變化有時(shí)會(huì)超過這個(gè)范圍。在這種情況下，其測量準(zhǔn)確度顯著下降，如果采用定值節(jié)流裝置，寬量程智能差壓變送器與流量計(jì)算機(jī)配套使用，可方便地?cái)U(kuò)展流量量程或遷移量程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的智能化。孔板流量計(jì)從設(shè)計(jì)、制造到安裝使用的要求都很嚴(yán)格，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤都會(huì)對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差，但是孔板流量計(jì)發(fā)展較早，技術(shù)成熟，標(biāo)準(zhǔn)化程度zui高，嚴(yán)格遵循SY/T6143—2004 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，它的度是可保證的。
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