關于流量儀表在石油化工行業(yè)中的選型及應用分析

高 非 許 檜

（1.沈陽惠宇化工環(huán)?？萍加邢薰荆|寧 沈陽 110000；2.河北英科石化工程有限公司 遼寧分公司，遼寧 沈陽 110000）

1 前言

在石油化工行業(yè)的發(fā)展中，相關的工作人員應當及時充分地熟知相關流量儀表的型號與在實際操作中相互影響的關系。在使用工作中注重儀表的安全性能與精準性。通過對流量儀表的經(jīng)濟費用與實用性進行深入的探討分析，可以從中選擇出更高效與經(jīng)濟成本更低的流量儀表，可以更加高效地保證石油化工企業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟性與環(huán)保性，同時也可以保證在生產(chǎn)過程中的精密性與安全性。

2 流量儀表的選型原則

隨著我國的迅猛發(fā)展，本土市場中企業(yè)之間的競爭壓力也在不斷加大。選擇最具有經(jīng)濟效益的流量儀表，可以有效地減少企業(yè)的資金投入、減少成本預算。與此同時，還要考慮其在使用過程中整體的經(jīng)濟意義，以減少成本為前提，最大限度的達到企業(yè)生產(chǎn)的技術質量標準。目前，在我國流量儀表的選擇中，基本上采用最合理化的儀器進行使用，并針對其合理化和應用性進行分析與對比。比如在流量儀表的使用和維護方面，流量儀表的使用壽命依據(jù)國產(chǎn)流量儀表與進口流量儀表對比可以看出，國產(chǎn)的流量儀表在使用上投資成本相對較大。在流量儀表的選擇類型上，需要考慮到企業(yè)本身的經(jīng)濟能力，有效的選擇最適合、經(jīng)濟實用性最高的型號，通過這種方法來實現(xiàn)減少石油化工企業(yè)經(jīng)濟的資金投入。另外，在選擇流量儀表的過程中，不能單單就其使用性能方面進行考量，還需要保證該型號的流量儀表是否具備一定意義上的經(jīng)濟性和使用安全性。在實際工作環(huán)境下，流量儀表的使用受到了多種條件的限制，如被測流體的工藝條件、流量本身的具體流量大小以及操作環(huán)境中蒸氣壓強和密度等。其中，由于溫度以及石油化工本身帶有的腐蝕性的影響下，流量儀表在測量時，難免會出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差。在此前提下就需要針對不同的工作環(huán)境來選擇有一定防護功效性和適用性的流量儀表配合工人人員的日常記錄數(shù)據(jù)等操作。也可以通過日常的工作經(jīng)驗去選擇對應合適的儀表型號，讓流量儀表充分的達到石油化工生產(chǎn)的標準，進而可以更加有效地提高石油化工生產(chǎn)過程中的安全性和實用性[1]。

3 流量儀表合理選型的標準

1.流量儀表型號的正確選擇，是關乎到測量數(shù)據(jù)以及流量儀表本身能否發(fā)揮最大功效的關鍵保障。因此，在流量儀表的選擇中，通常有四個關鍵因素需重視：

（1）壓力損失：在使用之前，要對工藝造成永久性的壓力損失進行核算與統(tǒng)計，看其操作環(huán)境是否會給流量儀表數(shù)據(jù)的測量造成影響。

（2）測量主體的特性：一方面是流體自身的成分、密度、黏度等因素；另一方面是外界環(huán)境的溫度、壓強以及濕度等因素作為其范圍。

（3）現(xiàn)場安裝要求：儀表的安裝直管部分必須嚴格地按照其設定標準來選擇，并使其材質富有耐高低壓、耐溫以及安全方面等因素作為其選擇和使用的標準，只有這樣細致地選擇才能保證在接下來的工作測量中做到數(shù)據(jù)精準以及可靠。

圖1 時差法超聲流量計原理

（4）周圍的環(huán)境條件：將流量儀表安裝完畢后，需要及時對流量儀表進行維修，盡可能地減少流量儀表工作環(huán)境中的溫度、濕度以及電磁波等因素對流量儀表的正常運行造成干擾，導致測量數(shù)據(jù)的不準確，對接下來的生產(chǎn)工作造成嚴重的影響[2]。

2.流量儀表的選型準則中，選擇適用于現(xiàn)場工況的型號后，還要最大限度的符合以下七條標準：

（1）流量儀表的選擇，應當有著較強的精確度。

（2）流量儀表的量程要有一定的測量寬度標準。

（3）流量儀表要有減小壓力損失的性能。

（4）流量儀表要有良好的可重復利用性。

（5）其直觀段的長度盡可能的短一些，流量計其本身在沒有流動調節(jié)器的輔助下可以進行自主調整。

（6）流量儀表作為精密的儀器，其內部零件絕不可擅自改動，與此同時還要進行定期的壽命檢驗。

（7）因石油化工的工作性質，在流量儀表的選擇中，要盡可能地使用有較強的耐腐蝕性的設備種類。

壓差性流量儀表因其特殊的耐用性和精密性在我國化工等企業(yè)中受到了廣泛的青睞，但是在技術的不斷創(chuàng)新下，其本身也有著一定的缺陷，在對要求不是特別高的工況使用條件下，可以考慮采用該型號的流量儀表進行使用。

3.電磁型流量表主要針對部分導熱性較強的物質進行測量，有效的選擇可以使所測量的數(shù)據(jù)的精確性大大提高，但是需要注意的是，這種流量儀表不能在溫度較高的環(huán)境下進行使用，雖然這種流量儀表測量數(shù)據(jù)的精確性較高，但是其成本也相對昂貴[3]。

4.質量流量儀表一般都是直接測量某一工作階段中其內部液體的質量。一般情況下，直接獲取的數(shù)據(jù)差相對較小，但是其成本也相對較高，更適用于貿(mào)易交接和所測量精密度較高的場合。

5.超聲波流量儀表的工作原理為應用超聲波對所測液體進行準確高效的判斷，常用于石油化工行業(yè)的數(shù)據(jù)測量當中，以使用較多的時差法超聲波流量計為例，通過分別測量超聲波在流體中順流和逆流的傳播時間，利用流體流速與超聲波順流逆流傳播時間差的線性關系計算出流體的實時流速，進而得到對應的流量值。這種流量監(jiān)測方法整體的精度較高、成本較低,在當前的石油化工行業(yè)當中得到了比較廣泛的運用。

4 流量儀表的應用

在流量儀表選型應用中需要充分地考量其產(chǎn)品的計量原理以及選型標準，需要通過科學的方法，根據(jù)其環(huán)境對計量表的影響因素，進行流量表型號的選擇。

1.在過去，流量表的型號基本上都是采用腰輪和齒輪等幾種較為單一的方式。流量儀表作為測量工具，其實際精準度較低，誤差通常在0.5%，且故障率較高。隨著科學技術的進步，流量表的精準度也在不斷提高，質量儀表流量計的出現(xiàn)大大提高了測量數(shù)據(jù)的精準度，其中質量儀表計早已成為最主流的測流測量工具。質量儀表流量計與腰輪和齒輪流量計相比，質量流量儀表計可以非常高效地測量出流體的質量和流量的數(shù)值，減少了相應的操作難度和復雜的計算過程，質量流量儀表不再需要通過測量溫度和密度等數(shù)據(jù)進行換算，其測量精密度能夠保持在0.2%以內的更低誤差，且其故障率更低，大大提高了測量數(shù)據(jù)的精確度。通常對于超過DN150 的線管來講，其金屬刮板流量計的使用較多，相對傳統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)腰輪和齒輪計量來說，金屬刮板流量計的體積更小，更為輕便，其測量精準度更是高達0.2%以內[4]。

2.在使用流量儀表前需要對其單位刻度加以明確。其中在測量體積流量時，其單位為m3/h，質量流量儀表的單位為kg/h。氣體測量中，在標準環(huán)境下，其單位為Nm3/h。

在使用流量儀表測量數(shù)據(jù)時，需要按照其刻度范圍來進行數(shù)據(jù)讀取，其中滿刻度為10 的流量最大刻度讀取在9.5 以內，在正常測量數(shù)據(jù)的情況下，需要將其刻度數(shù)保持在6.0 以內，最小數(shù)據(jù)讀取應在3.0 以內。通常為了增加流量儀表的測量范圍需要使用兩個變速器進行配合，完成流量測量的回路，這種測量方式一般需要將第一組變速器的壓力值控制在50kpa 左右，第二組變速器控制在5kpa 左右，最后通過流量儀表的線性刻度來進行判斷，其中最大流量儀表的刻度需要保持在90%的范圍之內，其刻度控制在40%-60%之間，最小流量刻度保持在10%。流量儀表的工作環(huán)境中，其干擾因素較多，如：電氣干擾、振動以及溫度干擾等都會對測量數(shù)據(jù)的精確度產(chǎn)生影響。在較為濕熱的環(huán)境中測量數(shù)據(jù)一般需要采用濕熱式流量儀表進行數(shù)據(jù)的測量，并在其他重點元器件上進行處理，最大化地保證流量儀表在使用中的數(shù)據(jù)精密度的同時也可以避免其耗能較高的問題。流量儀表的工作環(huán)境中，一般都處于高危環(huán)境，為了保證其安全性，流量儀表的防爆破工作也至關重要。在流量儀表的安裝使用方面，需要嚴格地按照其使用環(huán)境狀況來選擇，針對不同的環(huán)境來選擇實用性最佳的流量儀表，其中可以直接通過對直管段的工作環(huán)境和性質進行分析，判斷對流量儀表型號的選擇，否則振動干擾將會嚴重影響其測量數(shù)據(jù)的精密度。

3.注意測量介質的性質和所處環(huán)境。在選擇流量測量儀表的過程中，首先需要對被測流體的性質有充分的了解，包括其密度、壓力、溫度、導電性、腐蝕性等，然后科學地進行儀表選型，從而避免在使用過程中對儀表造成損壞。在進行流量儀表的選型過程中，應當充分考慮儀表所處的環(huán)境，包括溫度、電磁、光照強度等等，針對具體的情況來選擇與之相適應的儀表。在石油化工行業(yè)當中，被測介質大多具有易燃易爆性，因此需要選擇具有防爆性能的儀表，并附加防護措施，如在多雷電地區(qū)設置浪涌保護器等，以避免在使用過程中發(fā)生爆炸和損壞等嚴重后果。不同類型流量儀表的安裝也存在一定的差異。如在渦街式、差壓式流量儀表的安裝過程中，對上下游直管段長度的要求更高一些，不然很容易影響到最終的測量精準度。而對于質量式、轉子式的流量儀表則無需過長的直管段。同時，如果安裝位置存在振動，則應選用對振動條件不敏感的儀表[5]。

4.注意儀表的經(jīng)濟性。在流量儀表的選型中，成本也是一個需要重點考慮的問題。儀表使用的壽命長、檢定周期長、故障率低便可以更好地達到節(jié)約成本的目的，促使儀表的作用發(fā)揮得更大，為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造出更多的效益。另外，在測量精準度和壓力損失要求不高的場合，可以盡量選用孔板差壓式流量計，比較經(jīng)濟實用。各裝置中應用最為廣泛的就是孔板差壓流量計，在各類油品、油氣、工業(yè)水、蒸汽等工藝介質的流量測量中均可有效使用。

5 結語

在石油化工生產(chǎn)的實際操作中，流量儀表的選擇是否合理高效，與生產(chǎn)進度有直接的關系，高效且實用性強的流量表可以進一步促進生產(chǎn)工程的進度。在實際的儀表選擇中，我們可以依據(jù)工作經(jīng)驗或者選擇儀表的主要因素作為切入點并進行深入地探討和研究。分別對當前石油化工行業(yè)儀表的選擇、流量儀表的功效進行全面的分析和研究。這一項研究的開展與突破對石油化工企業(yè)的生產(chǎn)有著非常重要的實踐指導作用。