影（yǐng）響管道（dào）內蒸汽流量計在（zài）蒸汽計量中準確度因素的分析

管（guǎn）道內蒸汽流量計的優點與缺點：
優點1、管道內蒸汽流量計的標準節流件是全用的，並得到了國際標準組織的認（rèn）可，無（wú）需實流校準，即（jí）可（kě）投（tóu）用，在流量傳感器中也是**的；2、結構易於複製，簡單、牢固、性能穩（wěn）定可（kě）靠、價格低廉；3、應用範圍廣，包括全部（bù）單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流，一般生產過程（chéng）的管徑、工作狀態(溫度、壓（yā）力)皆可以測量；4、檢測（cè）件和差壓顯示儀表可分開（kāi）不同廠家生產，便（biàn）與專業（yè）化規模（mó）生產。
缺點1、測量的重複（fù）性、精（jīng）確度在流量（liàng）傳感器中屬於中等水平，由於眾多因素的影響錯綜複雜，精確（què）度難於提高；2、範圍度窄（zhǎi），由於流量係數與雷諾數（shù）有關,一般範圍度僅3∶1～4∶1；3、有較長的直管（guǎn）段（duàn）長度要求，一般難於滿足。尤其對較大管徑，問題更加突（tū）出；4、壓力損失大；5、孔（kǒng）板以內孔銳（ruì）角線來保證精度，因此傳感器對腐蝕、磨損、結垢、髒汙敏感，長期（qī）使用精（jīng）度難以保證，需每年拆下強檢一次；6、采用法蘭（lán）連接，易產生跑、冒（mào）、滴、漏問題，大大增（zēng）加了維護工作量。在燃料乙醇生產工藝過程中，蒸汽計量大多使用管道內蒸汽流量計。本文對影響管道內蒸（zhēng）汽流量計準確（què）度的因素進行了分析論證，並提出了相（xiàng）應的措施。
一、標準管道內蒸汽流量計工（gōng）作原理及要求工況條件
1.1工作原理
1．1．1基本原理（lǐ）
充滿（mǎn）管道（dào）的流體，當它（tā）流經管道內的節流件（jiàn）時，流速將在節流件處形（xíng）成局部收縮，因而流（liú）速增加，靜（jìng）壓力降低（dī），於是在節流件前後便產生了壓差。流體流量愈大，產生的壓差愈大，這樣可依據壓差來衡量（liàng）流量的大小（xiǎo）。
1.1.2流量方程（chéng）
qv＝qm/ρ
qm——質量流量（liàng），kg/s；
qv——體積流量，m3/s；
C——流出係數；
ε——可膨脹性係數；
β——直徑比，β=d／D；
d——工作條件下節流件的孔徑，m
D——工作條件下上遊管道內徑，m；
△p——差壓，Pa；
ρ1——上遊流體密度，kg／m3。
由上式可見，管道內蒸汽流（liú）量計運行過程中對計量精度影響*大的兩個測量量是差壓和密度，密（mì）度隨蒸汽溫度壓力的（de）變化而變化（huà）。
1.2工況（kuàng）條件
使用標準節流裝置時，GB/T2624.2-2006流（liú）體的性質和狀態必須（xū）滿足下列條件；
（1）流體必須充滿管道和節流裝置，並連續地流經管道（dào）。
（2）流體必須是牛頓流體，即（jí）在物理上和熱力（lì）學上是均勻的、單相的（de）。
（3）流體流經節流件時不發生相變。
（4）流體流量不**間（jiān）變化或變化非常緩慢。
（5）流體在流經節流件以前，流速平（píng）行於管道軸線的無旋流。
 
二、影響差壓信號的因素
2．1直管段對（duì）差（chà）壓信號的（de）影響
2．1．1直管段長度對差壓信號的影響
直管段的作用（yòng）就是對（duì）管道內流動（dòng）介（jiè）質（zhì）進行整流，使流體在流經節流件以前，流速平（píng）行於管道軸線的無旋流。當管道有閥門、彎頭等阻力（lì）件時流動狀（zhuàng）態會發生改變，如產生旋渦（wō）等，此時流體流經節流件時產生的差壓信號不能準確反映流量大（dà）小。當直管段長度不夠時很難起到整流作用。一般來說（shuō），差壓流量計的設計、安裝均參照（zhào）**規範和（hé）具體的安（ān）裝規定（dìng）進行的，但在許多情況下（xià），現場條件及工藝情況往往不能滿足安裝要求，儀表安裝位置往（wǎng）往遷就工藝管線走向而縮短上（shàng）、下遊直管（guǎn）段，加上施工時采用工藝管（guǎn）道拚湊直管段，其結果使上、下遊直（zhí）管段與儀表要求的條件相差甚遠，測量不確定度增大，測量精度大大降低。
2．1．2前直管段內（nèi）徑、園（yuán）度（dù）、平滑度、
與孔板（bǎn）垂直度和安裝條件對差壓信號的影響
直管段整流不僅與直管段長度有關，還與直管段園度、平滑（huá）度（dù）、與孔板垂直度有關，如（rú）果直管段園度、平滑度、與孔板垂直度達不到要求，不（bú）僅起不（bú）到整（zhěng）流作用，還會引起流態發生變化從而引起差壓信號不能準確測量。因直管段都是借（jiè）用現場的管道，對前後直管段的內徑D、園（yuán）度、平滑度都（dōu）沒有實測，至於直管段是否腐蝕、變形、結垢一概不知。另（lìng）外，管道（dào）內蒸汽流量計對安裝要求嚴格，需要（yào）專業的安裝隊伍，但現在的（de）安裝隊伍經過層（céng）層轉包，大檢修時間很緊，加上施工人員素質、疏忽等原因，很難保證安裝（zhuāng）質量。例如為了（le）不讓焊滴在管道內突起引起流態發生變化，夾持件與管道焊接要求先用氬弧焊打（dǎ）底，再電焊焊接。據了解，施工中很少有施工隊這樣做。更不會有時（shí）間去考慮節流元件的前端麵與管道軸線垂直度不超過±1º，從而保證節流元件的中心管線與管（guǎn）道軸（zhóu）線重合的技術要求（qiú）。以上這些情況都會對（duì）介質流動狀態產生影響，從而影（yǐng）響差壓信（xìn）號
的準（zhǔn）確（què）測（cè）量。
2．2孔板反裝對（duì）差壓信號的影響
孔（kǒng）板方向裝反是很容易犯的錯誤，並且不易發現。孔板裝反雖（suī）然也有差壓信號，但此時差壓信號不（bú）能準確反映實際流量。例如我們安裝現場一台測汽表，運行一年計量值一直與工藝估算量相差（chà）達15％左右，原因很難查清，在一次檢修中才發現孔板（bǎn）方向（xiàng）裝反。造成孔（kǒng）板方向裝反主要原因是施（shī）工人員對介質流（liú）向不十分清楚或安裝（zhuāng）疏忽等。使用過程中（zhōng）很難想到計量不準是因為孔板方向裝反造成的。
三、溫度壓力變化對蒸汽密度的影響
在實際生產中，隨著生產工藝調整和蒸（zhēng）汽長距離輸送，蒸汽溫度、壓力波動較大，蒸汽密度隨著變（biàn）化。理論公式中差壓和密度都是動態值，但儀表中流量計算公式中（zhōng）的密度值都是設計固定值，公式中密度（dù）值並不是蒸汽實際密度值，不隨蒸汽溫度（dù）壓力的變化而變化。所以，需要對（duì）蒸汽流量（liàng）進行溫度壓力補償。
四（sì）、措施
4．1加強技術培訓，提高質量意（yì）識
流量儀表不（bú）同於其它一般管道設備，特別是管道內蒸汽流量計對安裝條件有著更為（wéi）特殊的要（yào）求，在生產中往往（wǎng）由於對計量表原（yuán）理、性能、影（yǐng）響因（yīn）素認（rèn）識不足，對安裝要求、使用要求重視不夠，造成使用過程中出現這樣那樣問題。因此必須加強對安裝、維護、使用（yòng）人員的流量儀表知識方麵的培訓（xùn），提高誤差意識，盡（jìn）量避免或（huò）減少因施工安裝原因給孔板計量準確（què）度帶來影響（xiǎng）。
4．2孔（kǒng）板前加裝整流器
由於前直管段對計（jì）量準確度影響很大，而且不容易滿足要求，因此加裝整（zhěng）流器不僅是一個很好（hǎo）的辦法，既解決了整（zhěng）套購買計量設備成本較高（gāo）的問題，又（yòu）解決差壓信號不準問題。
4．3借用現有設備（bèi）引入溫壓（yā）補償
直接對蒸汽密（mì）度進行測量目前（qián）還沒有這樣高準確的計量（liàng）設（shè）備，在利用管道內蒸汽流量計對（duì）蒸汽進行（háng）計量雖然不能對密度進（jìn）行直接測量，但可通過溫壓補償的辦法對蒸汽密度進行修正，使其接近（jìn）實際（jì）密度，從而提高蒸汽計量準確度。生產中除（chú）了裝置外圍管道內蒸汽流（liú）量計附近沒（méi）有壓（yā）力和溫度表外，裝置（zhì）內管道內蒸汽流量計附近基本上都有壓力表和溫度表，把現有的溫度壓力信號借用過來組態到管道內蒸汽流量計計（jì）算公（gōng）式中對密度進行補償修正，既（jì）節約（yuē）了資金又提高了管（guǎn）道內蒸汽流量計（jì）計量精（jīng）度。
五、結論
管（guǎn）道內蒸汽流量計使用條件（jiàn）要求（qiú）較高，在實際中很難達到，其計量精度就會受到一定影響。因此，在（zài）設計、安裝、使用過程中要充分考慮各種影響因素，盡量避免這些影（yǐng）響因素的發（fā）生，提高管道內蒸汽流量計在（zài）蒸汽計（jì）量中的準確（què）度（dù）。

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