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標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測量煉廠氣誤差因素分析
[摘要]對(duì)測量含C3、C4組分的煉廠氣的孔板流量計(jì)的儀表管路、變送器等系統(tǒng)等產(chǎn)生測量誤差的原因進(jìn)行了分析和處理，解決了儀表測量失準(zhǔn)的問題，取得了良好的效果。

某煉油廠輕烴裝置采用孔板流量計(jì)測量含C3、C4組分的煉廠氣流量，自投入使用以來，經(jīng)常出現(xiàn)儀表測量失準(zhǔn)，給工藝操作帶來許多不利影響。同時(shí)，該裝置還采用孔板流量計(jì)作為上下游裝置的生產(chǎn)計(jì)量，儀表故障也影響了計(jì)量的準(zhǔn)確性。我們結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，對(duì)現(xiàn)場測量儀表管路、變送器等系統(tǒng)等產(chǎn)生測量誤差的原因進(jìn)行了分析和處理。

1孔板流量計(jì)測量原理

當(dāng)流體流經(jīng)管道中的孔板時(shí)，流束將在孔板處形成局部收縮，流速增加、靜壓力降低，在孔板前后產(chǎn)生微小的靜壓力差(稱為差壓)。流體的流速增快，孔板前后產(chǎn)生的差壓相應(yīng)增大，從而可以通過測量差壓來間接測量介質(zhì)流量的大小。

流量測量系統(tǒng)原理如圖1所示。

2產(chǎn)生測量誤差的原因分析和解決措施

2.1差壓變送器原因

差壓變送器是指能將差壓值變換成4~20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)輸出至流量管理器或工業(yè)控制機(jī)的儀表。很大程度上，其準(zhǔn)確度的高與低、性能的好與壞，對(duì)流量計(jì)的測量結(jié)果影響十分大。實(shí)際工作中，由于沒有按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行差壓變送器的選型、安裝和使用中的維護(hù)保養(yǎng)，導(dǎo)致流量計(jì)產(chǎn)生測量附加誤差的情況經(jīng)常發(fā)生。

(1)差壓變送器的準(zhǔn)確度等級(jí)和量程范圍的選擇不正確，就會(huì)造成“小馬拉大車或大馬拉小車”現(xiàn)象的出現(xiàn)，進(jìn)而引入測量附加誤差。

(2)差壓變送器的零位偏高(或低)，造成差壓值偏大(或小)，使計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏大(或小)。

(3)差壓變送器的三閥組漏氣或堵塞。高壓閥漏氣，將導(dǎo)致計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏小，低壓閥漏氣將導(dǎo)致計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏大，平衡閥內(nèi)漏將導(dǎo)致計(jì)算氣量比實(shí)際氣量偏小。

(4)差壓變送器和二次顯示表的重復(fù)開方，會(huì)導(dǎo)致測量系統(tǒng)相當(dāng)大的誤差。

解決措施：

①嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選型、安裝。

②對(duì)差壓變送器進(jìn)行回零檢查，發(fā)現(xiàn)有異�；虺�差情況時(shí)，及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。

③對(duì)差壓變送器進(jìn)行排污驗(yàn)漏檢查。

④加強(qiáng)變送器校驗(yàn)記錄和二次表組態(tài)數(shù)據(jù)的管理，避免隨意修改儀表設(shè)定值。

2.2導(dǎo)壓管線引起的傳送失真

節(jié)流裝置導(dǎo)壓管的作用是將節(jié)流裝置所產(chǎn)生的差壓信號(hào)不失真地傳遞到差壓變送器，圖2就是原設(shè)計(jì)的儀表測量管路系統(tǒng)，從圖中可以看出，導(dǎo)壓管的配置存在很大問題。

(1)切斷閥設(shè)置不當(dāng)引起的誤差

儀表選型設(shè)計(jì)要求導(dǎo)壓管路上的閥門除排污閥以外應(yīng)采用與導(dǎo)壓管同內(nèi)徑、高密封性能的閥門。但現(xiàn)場取壓閥門卻選用針形閥，這很容易造成堵塞和凍堵。

(2)儀表無隔離器引起的誤差

隔離器的作用是利用被測介質(zhì)與隔離液(水)之間具有化學(xué)穩(wěn)定性，即被測介質(zhì)與隔離液之間無化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)被測介質(zhì)與隔離液之間互不相溶且密度有所不同，可以使被測介質(zhì)與隔離液在隔離器內(nèi)形成明顯的分界面。這樣，就能使具有腐蝕性或粘稠易結(jié)晶凝固的介質(zhì)不再進(jìn)入隔離器之后的管路和變送器，既可保證所測量的孔板正負(fù)壓室的壓力傳送給變送器，又可以避免變送器的腐蝕或管路堵塞。

圖3為加裝隔離器和放空閥的儀表測量管路系統(tǒng)。由圖可以看出，由孔板的正、負(fù)壓室接出的導(dǎo)壓管，首先進(jìn)入隔離器，從隔離器出來之后再進(jìn)入變送器。

同時(shí)，隔離器的安裝應(yīng)注意以下兩個(gè)方面的問題：(1)隔離器應(yīng)安裝在盡量靠近流量孔板的位置，以減小孔板和隔離器之間的距離，使隔離器發(fā)揮最大作用。(2)兩個(gè)隔離器的安裝高度必須保持一致，因?yàn)楸粶y介質(zhì)與隔離液之間存在一定的密度差異，相同的安裝高度可以避免因兩種介質(zhì)的密度不同，在高度不同時(shí)存在壓力差而造成測量的誤差。

(3)導(dǎo)壓管線設(shè)計(jì)不合理引起的誤差

實(shí)際現(xiàn)場儀表安裝因?yàn)闈M足整齊、美觀的要求，而將儀表導(dǎo)壓管路設(shè)計(jì)過長，管路彎管處較多，雖然保證了導(dǎo)壓管線有合理的坡度，但還是容易產(chǎn)生靜、差壓信號(hào)的失真，造成測量誤差。而且當(dāng)引壓管線的傳送距離大于30m時(shí)，除了分段傾斜外，還要在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別加裝排氣閥和排污閥。圖2除了安裝排污閥外，在最高點(diǎn)無排氣閥。

解決措施：

(1)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行導(dǎo)壓管的設(shè)計(jì)安裝。

(2)對(duì)現(xiàn)有儀表測量管路更換一次取壓閥，并增上隔離器和放空閥。

(3)對(duì)可能出現(xiàn)凝析液或環(huán)境溫度較低時(shí)，應(yīng)對(duì)儀表的導(dǎo)壓管路進(jìn)行放空、排污及蒸汽吹掃，確保導(dǎo)壓管暢通。

3效果

通過以上問題的分析，我們?cè)谕９�檢修期間，對(duì)輕烴裝置的流量孔板測量系統(tǒng)重新進(jìn)行了改造、安裝。開工至今輕烴裝置從未發(fā)生儀表測量失準(zhǔn)現(xiàn)象。為穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)提供了可靠保證。并且極大地消除孔板流量計(jì)的計(jì)量附加誤差，使流量計(jì)的測量誤差降至最低，提高孔板流量計(jì)的測量準(zhǔn)確性。