淺析影響氮氣流量（liàng）計（jì）精確度的因素及應對策略

1、引言   
煤氣測量（liàng）用的流量計（jì）有（yǒu）多種類型的流量計都可以測量，比如氮氣流量計，楔形流量計，V錐流量計等產品都可（kě）以實現（xiàn）。由於氮氣流量計具有結構（gòu）簡（jiǎn）單、計量可靠穩定、儀表配套（tào）齊（qí）全、適用於大流量氣體的計量等（děng）諸多優點，被煤氣行業廣泛（fàn）采用，屬於煤氣測量領域使用*大的流（liú）量計之一。不過，由於氮氣流量計因投（tóu）運後或長期使用後出現的精確度下降等問題，使得煤（méi）氣供銷差（chà）率（lǜ）居（jū）高不下，同時也造成煤氣氣源廠和煤（méi）氣供應公司之（zhī）間常因氣量結算問題發生（shēng）計量糾紛。本文（wén）結（jié）合氮氣流量計的（de）實際使用情況，探討了如謀氣密度(組分)變化、煤氣含水童、煤氣中的雜質、二次儀表的誤差等這些造成氮氣流量計精確度下降的主（zhǔ）要因素，並提出了諸如修正密度（dù）、處理水和水蒸氣、定期清洗、吹掃計量裝（zhuāng）裏、定期校驗二次儀表等改進措施（shī）。

2、孔板流，計精確度下（xià）降（jiàng）的主要因素
氮氣流量計（jì）的使用，無論是（shì）對被測量（liàng）的煤氣的質量，還是對測量係統的設計、安裝（zhuāng）、維護（hù）等都是有（yǒu）其嚴格的要（yào）求和（hé）條件（jiàn）限製（zhì）的。任何超（chāo）出規定範圍或破壞（huài）使用條（tiáo）件的，都將造成氮（dàn）氣（qì）流量計嚴（yán）重（chóng）失準。因此在實際工（gōng）作中，影響（xiǎng）氮（dàn）氣流量計（jì）精確度的因素（sù）很多，但筆者認為主要因素源自（zì）以下四個方麵:
2.1煤氣密度(組分)變化對氮氣流量計的影（yǐng）響
煤氣（qì）密度的確定（dìng）對（duì）測量（liàng）精確度有重大影響，由流量計算公式可見，密度與差壓處於同等（děng）重要地位。如果密度值測不準，則即使差壓測量為高精度，測量（liàng）結果也不會高精度的，但這點實際上往往易被忽視。具體來講，流經氮氣流（liú）量計（jì）的（de）煤氣流量的大小，與煤氣密度的平方根成（chéng）反比，即其它參數不變時，密度越（yuè）大(小)，流量（liàng）越小(大)。而在氮氣流量計實際工作時，卻是把煤氣（qì）密度取為定值Po，因此，氮氣流量（liàng）計顯示的流量大小，隻（zhī）與Po有關，而與實際煤氣的p值大小無關。這對於單（dān）一氣源的流量（liàng）測量來說（shuō），影響不（bú）大（dà），因為隻要煤種、配煤沒有大的變化，爐溫穩定（dìng），壓力製度正常，煤氣的成分（fèn）基本穩定在一個範圍內，密度也就變化不大。但（dàn）一旦摻（chān）人其它氣源如水煤氣、發（fā）生爐煤氣、液化石油氣等，由於成分變化大，實際煤氣的密度也就發生很大的變化，如（rú）果此時氮氣流量計仍把煤（méi）氣密度取（qǔ）為定值Po，就將產生很大的計量誤差，該誤差的大小為:(1-√Po/P￣) Po一（yī）設計時的煤氣密度}P--實測的煤氣密度)。以總公司煉焦氣化廠為例，氮氣流量計是根據純焦爐煤氣設計的，當初設計煤氣密度取。. 554 97比/m3，計量很準確（què）。近年來（lái），為保證（zhèng）煤氣的供應量，特別是在冬季，每天都不定時、不均勻地摻混大量的(占日（rì）輸供量10%一20 0,6)發生爐煤氣，使（shǐ）煤氣密度產生很大（dà）的變化，雖然（rán）設（shè）計煤氣密度Po改為0. 570 Slkg/m3,但仍比煤氣（qì）的實際密度低很（hěn）多（duō），造成氮氣流量計計量偏高，P*高時曾達到0. 708 0噸耐，比（bǐ）。。上升了24. 106，由此引起的流量誤差也達到了+10.23%。
2. 2煤氣含水（shuǐ）量對氮氣流量計的影響
人工煤氣在淨化過程中，一（yī）般都要經過水的洗滌，因此（cǐ），煤氣（qì）都是飽（bǎo）和的。煤氣流動過程中溫（wēn）度、壓力會發生變（biàn）化，水蒸氣凝析，一（yī）部分水存積在孔板的前（qián）後直管段、孔板環（huán）室及導壓管內，而這恰是氮氣流量計使（shǐ）用條件絕（jué）對不允許的，會造成計量的嚴重誤差。此外由於煤氣中帶有的大量飽和水蒸氣一起流經流量計，而所有這（zhè）些水蒸氣是（shì）孔板本身無法識別的，隻能隨煤氣一起計入輸氣（qì）量。在煤氣進人氣櫃（guì）和輸配（pèi）管道後，由於增壓和中途溫度不斷降低，水蒸氣（qì）不斷（duàn）地凝析成水流人水（shuǐ）井，使煤氣體彩縮減，從而產（chǎn）生（shēng）了體積差，而這部分卻不能計人（rén）售氣量（liàng）。從我公司每天僅在中壓（yā）管（guǎn）道（dào）中抽（chōu）出的十幾噸水來看，造成的產（chǎn）銷誤差是（shì）很大的。
2. 3煤氣中的雜質對氮氣流量計的影響
氮氣（qì）流量計在煤氣管道上運行一段時間後，煤氣（qì）中的灰份、蔡、焦油、煤氣膠等（děng）雜質（zhì）會逐漸沉積吸附在孔板的孔口（kǒu）、端麵和上遊管道（dào）上，使得孔板入口（kǒu）尖銳度、表麵光潔度降低、內徑變小（xiǎo）、上遊管道（dào）粗糙度增加等，造成計一量值偏大。
2.4二次儀表對氮氣（qì）流量計的（de）影響
差壓變送器、壓力變送器、流量積算器等二（èr）次儀表的誤差，以及（jí）它們之間連接、接頭、轉換等處的泄漏，也對氮氣流量（liàng）計（jì）係（xì）統精度產生*直接的影響，應給予高度的重（chóng）視（shì）。
3、改進（jìn）措施
3.1對密度進行修正
為減少密度變（biàn）化造成的影響，*好的解決方法是:每種氣源分別計量，盡量避免（miǎn）用一塊總表測多種氣源的（de）混和量，以保證儀表的精確性。   
還可（kě）以（yǐ）用以下方法（fǎ）做部分補償:  
①根據近年來實測的煤氣密度數據（jù），求出平均值，輸人氮氣流（liú）量計積算器，使積算器按較接近實際的密度值運行（háng）。  
②用化驗分析法測得（dé）每天(或每月)的平均密度值P，作為當天(或（huò）當月)氮氣流量計的實際密度，對流量進行人工校正，校正（zhèng）公式為:        
Q校一√Po/P￣  
Q校一密度（dù）校正後的煤氣流量（liàng）;  
Q表一氮氣流量計積算（suàn）器顯示的流量。  
實測煤氣（qì）密度的方法，可以是（shì）每天定時取樣分析，求平均值，也可以用小鍾罩24小時連續取樣，定時分析。  
按理對密度P應和壓力、溫度一樣進行實時的完全補（bǔ）償，但目前（qián）國內尚無適用的可輸出連續信號的在線氣體密度計可供使用。
3. 2對（duì）水和水蒸氣的處理（lǐ）
目前尚無理想的方法給予解決，可以:
①盡（jìn）可能地降低出廠煤氣的溫度，減少水蒸氣的含量，如進行冷凍脫水。
②在孔板前後（hòu），分別安裝（zhuāng）排水裝置，如圖所  
采用自動排水加（jiā）人工排水的（de）方法，實際效果很好（hǎo）。公司要求，冬季每班必須排水一次，其他季節每天排水（shuǐ）一（yī）次，排水後，檢查排水閥是否關緊。
3. 3定期清洗、吹掃計量（liàng）裝置
*先，氣源廠應加強對煤（méi）氣的淨化處理（lǐ），使其符合**有關質（zhì）量標準，減少對（duì）流量計的汙染。其次，定期對孔板（bǎn）及直管段上的雜質進（jìn）行清洗、吹（chuī）掃。可采用:①在（zài）線式可換孔板，②多管並聯。二（èr）者均能做到在不停氣的情況下更換、清洗、吹掃氮氣流量計係統，這會（huì）給那些氣質較差且停氣較困難的用戶帶來清洗上的方便。總公司氣源廠在1995年由原來的單管計量，改為多管並聯計量，同時又安裝了三套可換式氮氣流量計(二開一校)，定為每3個月清洗、吹掃一次（cì）(視其髒汙程度，可調整清洗周期)，此項工作由氣源廠和我公司共（gòng）同進行。
3.4定（dìng）期校驗二次儀表
為使二次儀表高準確度運行，應定期檢（jiǎn）查、校（xiào）驗二（èr）次（cì）儀表（biǎo），具體內（nèi）容為:①檢查取壓管是否存（cún）在堵塞、進水及泄漏現象，尤其要注意泄漏（lòu）問題（tí），管子、接頭、閥門、焊縫、與差壓變送（sòng）器的連接處等均為可能的泄漏（lòu）點，應用肥皂水等（děng）方法檢漏;對與差壓變送器連接的三閥（fá）組中的平衡閥亦應注意（yì），防（fáng）止失靈後使高（gāo）低壓串通，導致（zhì）壓差減小進而影響計量精（jīng）度。②校驗差壓變送器的零點，減小（xiǎo）零點漂（piāo）移帶來的（de）影（yǐng）響。③除差壓變送器外，其他二次儀表組成整體（tǐ）用高精度的（de）差壓計（jì）進行在線模擬試驗，確保量程在允許的範圍內。以上（shàng）檢查、校驗工作由我公司和氣源（yuán）廠雙方（fāng）儀表人員每月（yuè）26日共同（tóng）進行，並作好記錄，共同簽字認可。

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