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關(guān)鍵字:質(zhì)量流量計(jì);合成氨裝置;應(yīng)用
引言
現(xiàn)如今,隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也得到了很快的發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)于技術(shù)的改造也在不斷加強(qiáng),設(shè)備的更新速度也越來(lái)越快,特別是工業(yè)企業(yè),在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中,為了使生產(chǎn)操作技術(shù)水平更高,同時(shí)也可有效是監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程,眾多企業(yè)都紛紛將有關(guān)介質(zhì)流量的檢查及測(cè)量的儀器都用上,以達(dá)到管理與控制企業(yè)生產(chǎn)。另外,在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中免不了要輸送物料,為保證企業(yè)效益,就需要對(duì)每次輸送的物料量進(jìn)行精確的計(jì)算。因此,用于流量檢測(cè)的儀器對(duì)于現(xiàn)代企業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要。
1.流量檢測(cè)儀器的重要性
進(jìn)入二十一世紀(jì),各大企業(yè)的發(fā)展在科學(xué)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上都呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。然而,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)越來(lái)越激烈,這樣就使得企業(yè)不得不考慮降低成本以及提高產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題。但是在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中,要如何做才能將成本降到最低,而產(chǎn)品質(zhì)量又能不斷提高呢?除了使用高科技、高素質(zhì)人才,還需要用上精密的儀器設(shè)備,尤其是對(duì)于工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō),在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中,不僅要有專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)來(lái)為企業(yè)提供決策依據(jù),而且在生產(chǎn)進(jìn)行時(shí),還要有實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)方便企業(yè)隨時(shí)監(jiān)視及控制生產(chǎn)過(guò)程。此時(shí),就需要用到有關(guān)流量測(cè)量?jī)x器。現(xiàn)市場(chǎng)上的流量測(cè)量?jī)x器品種繁多,有用于專(zhuān)門(mén)測(cè)量氣體的,有用于專(zhuān)門(mén)測(cè)量液體的,還有用于測(cè)量混相流體、粘稠流體、粉塵或是固體顆粒等很多測(cè)量?jī)x器。并且用于顯示數(shù)據(jù)的測(cè)量?jī)x表也是復(fù)雜多樣,有節(jié)流式的流量測(cè)量?jī)x表,也有電磁式的流量測(cè)量?jī)x表,還有容積式的流量測(cè)量?jī)x表等很多。因此,各大工業(yè)企業(yè)要根據(jù)自己的實(shí)際生產(chǎn)需要來(lái)對(duì)流量測(cè)量?jī)x器進(jìn)行選擇。
值得注意的是,對(duì)于流量測(cè)量?jī)x器的選擇不單是對(duì)流量計(jì)的選擇,而且還應(yīng)重視流量?jī)x器的安裝,其安裝的正確與否也能影響到最終的測(cè)量,而導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差,影響企業(yè)決策。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),流量?jī)x器通常都能夠體現(xiàn)其精準(zhǔn)度,但是到了實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中時(shí),由于流體或是環(huán)境的改變,其精準(zhǔn)度就無(wú)法得到保障了,有些受?chē)?yán)重影響的還會(huì)無(wú)法正常工作。
下面,我們就以一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用更符合企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的測(cè)量精確度要求。
2.旋渦流量計(jì)的應(yīng)用
某公司在更換流量計(jì)之前在合成氨裝置當(dāng)中一直都是使用的旋渦流量計(jì)進(jìn)行液氨的測(cè)量,雖其也能使用,但是其測(cè)量結(jié)果并不精確,其數(shù)據(jù)與合成氨廠使用質(zhì)量流量計(jì)所測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)存在很大的差別?,F(xiàn)就這一問(wèn)題進(jìn)行分析。
2.1旋渦流量計(jì)的測(cè)量原理
旋渦流量計(jì)的制造主要是通過(guò)液體力學(xué)當(dāng)中所提到的一種卡門(mén)渦街現(xiàn)象而生產(chǎn)出來(lái)的??ㄩT(mén)渦街現(xiàn)象是指旋渦發(fā)生體在以垂直方向插入流體中時(shí),液體會(huì)繞過(guò)發(fā)生體而產(chǎn)生渦列,在滿(mǎn)足所需條件下,非對(duì)稱(chēng)的渦列就會(huì)穩(wěn)定下來(lái),而這時(shí),旋渦產(chǎn)生的頻率(f)和流體的速度(v)與旋渦發(fā)生體的寬度(d)就會(huì)產(chǎn)生一定關(guān)系,其可用f=St*v/d來(lái)表示,其中的St表示斯特勞哈爾數(shù)。其測(cè)量原理見(jiàn)圖1。
從公式當(dāng)中,我們可以看出,旋渦流量計(jì)在進(jìn)行測(cè)量時(shí),被測(cè)量介質(zhì)的溫度、壓力及密度都不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響,而且其測(cè)量的精準(zhǔn)度也夠高、無(wú)零點(diǎn)漂移、壓損又小、測(cè)量的范圍度又夠?qū)?,按常理?lái)說(shuō)其應(yīng)該能用于合成氨裝置當(dāng)中。但是其測(cè)量結(jié)果與質(zhì)量流量計(jì)相比又出現(xiàn)了很大的差別。
2.2旋渦流量計(jì)測(cè)量結(jié)果不精確的原因
首先對(duì)公式進(jìn)行檢測(cè),但檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)外界條件完全符合公式中所需求,而且對(duì)其安裝也進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其安裝也非常合理。最后經(jīng)過(guò)多次觀察,發(fā)現(xiàn)在氣溫升高的 條件下,使用旋渦流量計(jì)所測(cè)量的結(jié)果要比實(shí)際生產(chǎn)中的值要高得多。經(jīng)分析,其主要原因是在對(duì)液氨進(jìn)行輸送及儲(chǔ)存的過(guò)程當(dāng)中,由于溫度升高或是氣壓下降時(shí),液氨會(huì)產(chǎn)生形態(tài)上的變化,其有部分可能會(huì)轉(zhuǎn)成氣體,造成了在輸送過(guò)程當(dāng)中有氣液兩相流,而導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)較大的誤差。因此,要想保證旋渦流量計(jì)的精準(zhǔn)度就必須維持輸送及存儲(chǔ)過(guò)程當(dāng)中的溫度及壓力。
3.質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用
經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn),在輸送的過(guò)程當(dāng)中,雖然液氨的體積有所變化,但其總質(zhì)量未變,因此,該公司考慮用不受體積影響的質(zhì)量流量計(jì)代替旋渦流量計(jì)。
3.1質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量原理
質(zhì)量流量計(jì)因是依照科氏力原理來(lái)對(duì)流體的質(zhì)量及流量進(jìn)行測(cè)量的,因此也被稱(chēng)為是科里翻奧利質(zhì)量流量計(jì)??剖狭褪侵肝矬w在旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)中做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的力。其與液體的質(zhì)量關(guān)系可用Fc=2*m(v*ω)來(lái)表示,其中的Fc就是指科氏力,而m指的是物體的質(zhì)量,v是指物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的徑向速度,ω是指角速度。此公式表明,科氏力是隨著物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量、速度的變化而產(chǎn)生變化的,其與物體的質(zhì)量流量是成正比的。
其最大的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)于所要測(cè)量的介質(zhì)的質(zhì)量流量,其可不受物體的密度、粘度等物性的影響而直接進(jìn)行,并保證其精準(zhǔn)度。而且從公式中們也可以看出,其與輸送管道的長(zhǎng)度也沒(méi)有任何關(guān)系,也就是說(shuō)其對(duì)于所有的流體幾乎都可以進(jìn)行測(cè)量,無(wú)論是高粘度的液體還是兩相流體。
但是實(shí)踐還向我們顯示了,即使是質(zhì)量流量計(jì),它也有一定的局限性,那就是對(duì)于氣液兩相流體的測(cè)量,若氣液兩相流體當(dāng)中含有的氣體量過(guò)大,其就會(huì)影響質(zhì)量流量計(jì)的精準(zhǔn)度,但氣體的含量為多少才會(huì)影響質(zhì)量流量計(jì)的精準(zhǔn)度目前還處于研究階段。不過(guò),在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中,無(wú)論是測(cè)量哪種流體,質(zhì)量流量計(jì)的精準(zhǔn)度還是要更高些的。
4.質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用效果
此公司在用質(zhì)量流量計(jì)更換了所有的漩渦流量計(jì)之后,其產(chǎn)生的巨大的效果。首先,質(zhì)量流量計(jì)使用至今其穩(wěn)定性還保持良好;其次,其測(cè)量的精確度也得到了提高;再次,質(zhì)量流量計(jì)的質(zhì)量良好,使用至今基本未維護(hù),相比于以前的旋渦流量計(jì)來(lái)說(shuō),工廠對(duì)于儀器進(jìn)行日常維護(hù)的工作量減少了很多;最后,由于質(zhì)量流量計(jì)方便拆裝,其在進(jìn)行檢修時(shí)也省去了很多工作,得到了企業(yè)維護(hù)及工作人員的認(rèn)可。
進(jìn)行比較之后發(fā)現(xiàn),雖然質(zhì)量流量計(jì)的價(jià)格要比旋渦流量計(jì)要高一些,但是其對(duì)于液氨的測(cè)量精準(zhǔn)度提高了很多,在合成氨裝置當(dāng)中的應(yīng)用也更具優(yōu)勢(shì)。對(duì)廠里的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行核算時(shí)發(fā)現(xiàn),購(gòu)買(mǎi)質(zhì)量流量計(jì)之后其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)明顯提高了許多。
結(jié)語(yǔ)
市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展使企業(yè)發(fā)展的速度也越來(lái)越快,但同時(shí)也讓市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈,眾多事實(shí)告訴我們,流量計(jì)的應(yīng)用對(duì)于企業(yè)成本的降低及產(chǎn)量的增加都有著非常大的促進(jìn)作用。因此,對(duì)于流量計(jì)的選擇就必須非常慎重。實(shí)踐表明,在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中,質(zhì)量流量計(jì)的精準(zhǔn)度要比旋渦流量計(jì)的精準(zhǔn)度高得多,其更體符合企業(yè)進(jìn)行精細(xì)化生產(chǎn)的需要,而且其應(yīng)用效果也告訴我們,其對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)能產(chǎn)生更高的經(jīng)濟(jì)效益??偟脕?lái)說(shuō),質(zhì)量流量計(jì)在合成氨裝置中的應(yīng)用非常值得推廣。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】油井計(jì)量 兩相分離 科氏力質(zhì)量流量計(jì) 原理 注意事項(xiàng)
傳統(tǒng)的油井計(jì)量技術(shù)是采用油井計(jì)量分離器配上相應(yīng)的計(jì)量?jī)x表和控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。分離器完成油井產(chǎn)液的氣、液兩相分離或油、氣、水三相分離,由相應(yīng)的密度計(jì)、含水儀、流量計(jì)等儀器完成油、氣、水三相計(jì)量。在我國(guó)各大油田的實(shí)際應(yīng)用中,基本都遵循上述的測(cè)量原理,只是因?yàn)楦饔吞锱鋫涞挠?jì)量?jī)x表和自動(dòng)化程度的不同而略有差別。
1 我國(guó)目前的油井計(jì)量技術(shù)和存在的問(wèn)題
多年以來(lái),各油田根據(jù)自己的特點(diǎn),油井計(jì)量的方法很多,但目前應(yīng)用最普遍的是分離器玻璃管量油、分離器翻斗量油、兩相三組量油、三相分離量油等方法。
1.1 分離器玻璃管量油、分離器翻斗量油
這兩種量油方式基本原理相同、方法簡(jiǎn)易、測(cè)量成本低,在油田應(yīng)用最廣泛。具體操作均是分離器把氣相分離計(jì)量后對(duì)液相進(jìn)行累計(jì)計(jì)量,通過(guò)密度計(jì)測(cè)含水后對(duì)產(chǎn)油量進(jìn)行計(jì)算。分離器玻璃管量油由于量油操作、玻璃管讀數(shù)、取樣、化驗(yàn)均是手工操作,人為因素多,精確度低;分離器翻斗量油過(guò)程中由于漏斗的漏失量不可避免,含氣量高時(shí)發(fā)生氣沖現(xiàn)象,測(cè)量精度也不可靠。上述兩種方法只適用于油井含氣量低,產(chǎn)量波動(dòng)低的油井。
1.2 兩相三組量油、三相分離量油。
兩相三組量油使用兩相分離器,用玻璃管電極量油,用密度計(jì)在線(xiàn)測(cè)含水,用氣體流量計(jì)測(cè)氣,用微機(jī)自動(dòng)控制;三相分離量油使用三相分離器與油、氣、水三相計(jì)量?jī)x表配套使用,在加上微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。兩相三組量油的測(cè)量誤差主要來(lái)源于密度計(jì)在測(cè)量流動(dòng)液體時(shí)的測(cè)量誤差,且密度計(jì)對(duì)含水率超過(guò)90%的油水混合液測(cè)量精度很低。三相分離量油計(jì)量較精確,缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜,成本高,維護(hù)不方便。
2 科氏力質(zhì)量流量計(jì)的組成和測(cè)量原理
科氏力質(zhì)量流量計(jì)是利用科里奧利力效應(yīng)制成的新型質(zhì)量流量計(jì),可以直接測(cè)量流體質(zhì)量和流體密度,一般由流量傳感器和流量變送器組成。流量傳感器由振動(dòng)管、信號(hào)檢測(cè)器、振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器和殼體組成,流量變送器由微處理器等電子元件組成。
2.1 科氏力質(zhì)量流量計(jì)的典型結(jié)構(gòu)
下圖是具有U形振動(dòng)管的科氏力質(zhì)量流量計(jì)流量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖1所示:
不同的科氏力傳感器具有不同的形狀的振動(dòng)管,有直管型和彎管型,彎管型又分位為U型、S型、T型、B型、Ω型等,但它們的測(cè)量原理是一樣的。
純油密度值ρC應(yīng)該是在分離器壓力和溫度下含有溶解氣的飽和原油密度值,而不是取樣原油在常壓下失去溶解氣和輕質(zhì)成分的密度值。如果取常壓下的密度值,則純油測(cè)量值將偏高。
當(dāng)油田井口產(chǎn)液處于低含水狀態(tài)時(shí),含油率的計(jì)量精度比較高,純油質(zhì)量流量的計(jì)量精度也較高。隨著油井產(chǎn)液含水率的增加,含水率和純油質(zhì)量的計(jì)量精度要降低,對(duì)于含水率超過(guò)90%的油井,最好采用三相分離器配以科氏力質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量。當(dāng)只能采用兩相分離器時(shí),應(yīng)使一部分游離水不經(jīng)過(guò)流量計(jì)而從旁路流出。
4.2 夾氣
科氏力質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用于原油計(jì)量是基于油水兩相,夾氣將導(dǎo)致被測(cè)混合液的密度增大,從而使含水升高。資料表明,26°API原油含氣容積為0.5%時(shí),將引起含水誤差4.3%。所以,在流量計(jì)安裝和操作中應(yīng)該盡量減少壓力降,避免夾氣現(xiàn)象的產(chǎn)生。
4.3 掛壁
由于原油的粘度較高,不同地區(qū)的原油含蠟也不一樣,實(shí)際操作中,原油有可能在測(cè)量管管壁上粘結(jié),形成“掛壁”現(xiàn)象,從而對(duì)測(cè)量管的振動(dòng)頻率產(chǎn)生影響,降低流量計(jì)的測(cè)量精度。當(dāng)油井生產(chǎn)為間歇式產(chǎn)油時(shí),這種現(xiàn)象會(huì)更明顯。“掛壁”現(xiàn)象可以通過(guò)對(duì)管線(xiàn)的伴熱保溫來(lái)消除。
4.4 安裝注意事項(xiàng)。
(1)傳感器安裝過(guò)程中一定要避免或減小安裝因素造成的應(yīng)力。
(2)傳感器和變送器出廠前是配對(duì)標(biāo)定好的,如果更換了傳感器,應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定或組態(tài)設(shè)置。
(3)安裝地點(diǎn)應(yīng)盡量避免電磁干擾和射頻干擾(如大型電機(jī)和繼電器等)。
避免“氣蝕”的產(chǎn)生,安裝在管道中的傳感器要保證有足夠的背壓,可在前段安裝消氣器。
為保證介質(zhì)均勻流過(guò)振動(dòng)管,傳感器應(yīng)安裝在節(jié)流或阻流裝置前,或前部有一定長(zhǎng)度的直管。
應(yīng)避免振動(dòng)的影響??稍诹髁坑?jì)的兩端用軟管連接,但禁止直接用軟管連接流量計(jì)的進(jìn)出口,中間必須加裝帶有固定制支撐的剛性短接。參考文獻(xiàn)
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[2] Guidance Notes for Standards for Petroleum Measurement 1997.9
關(guān)鍵詞:質(zhì)量流量計(jì);基本原理;常見(jiàn)故障
中圖分類(lèi)號(hào):TH814 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)07-0059-01
現(xiàn)階段,石油化工等行業(yè)領(lǐng)域,在進(jìn)行流量、溫度以及壓力的測(cè)量時(shí),有眾多流量測(cè)量方式,較為常見(jiàn)的儀表有節(jié)流式、容積式、電磁和超聲波流量計(jì)等,這些流量計(jì)或多或少存在一定的缺陷,科里奧利流量計(jì)可以對(duì)介質(zhì)的質(zhì)量流量進(jìn)行直接測(cè)量。
1 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的基本原理
1.1 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的基本結(jié)構(gòu)
傳感器、變送器以及數(shù)字指示累積器是質(zhì)量流量計(jì)的三個(gè)基本組成部分,以科里奧利效應(yīng)為制作基礎(chǔ)的傳感器,其組成部分主要包括測(cè)量管、電磁驅(qū)動(dòng)器以及檢測(cè)器等三個(gè)方面。
1.2 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的工作原理
(1)測(cè)量質(zhì)量流量的基本原理。測(cè)量管在電磁驅(qū)動(dòng)器的作用下,產(chǎn)生了一定頻率的振動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)兩個(gè)相對(duì)平行的測(cè)量管之間,有流體經(jīng)過(guò)時(shí),會(huì)促成在流向的橫向位置的加速度,以及與之相對(duì)應(yīng)的科里奧利力的產(chǎn)生,這種作用力可以使得測(cè)量管產(chǎn)生震蕩,從而發(fā)生扭曲現(xiàn)象,這種測(cè)量管發(fā)生扭曲的現(xiàn)象,即科里奧利現(xiàn)象。(2)測(cè)量密度的基本原理。根據(jù)彈性模數(shù)的相關(guān)理論可以得知,彈簧所懸掛的物體質(zhì)量與其振動(dòng)頻率,存在反比關(guān)系。在進(jìn)行密度檢測(cè)時(shí),根據(jù)這個(gè)理論,可以得知,測(cè)量管以及介質(zhì)的整體質(zhì)量越大,其也就產(chǎn)生越小的振動(dòng)頻率。利用對(duì)水等已知密度介質(zhì),進(jìn)行流經(jīng)測(cè)量管時(shí)的頻率測(cè)試,從而獲知密度和頻率兩者之間,存在的具體線(xiàn)性關(guān)系,再經(jīng)過(guò)對(duì)振動(dòng)頻率進(jìn)行測(cè)量,達(dá)成測(cè)量密度的效果。(3)測(cè)量溫度的基本原理。通過(guò)腔室內(nèi)置的Pt100熱點(diǎn)阻,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于溫度的測(cè)量[1]。
2 質(zhì)量流量計(jì)在應(yīng)用過(guò)程中的強(qiáng)項(xiàng)
質(zhì)量流量計(jì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用以及維護(hù),其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在:有較高的精度;較廣的應(yīng)用范圍,質(zhì)量流量計(jì)可以應(yīng)用于高粘度液體、含固體的漿液、含氣體的特體、密度較高的氣體等;質(zhì)量流量計(jì)在維護(hù)量及維護(hù)成本方面較低,基本不會(huì)出現(xiàn)測(cè)量管被雜質(zhì)堵塞、破壞蒸汽等現(xiàn)象的發(fā)生;質(zhì)量流量計(jì)對(duì)于安裝工況方面的要求較低。
3 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的常見(jiàn)故障分析
3.1 質(zhì)量流量計(jì)無(wú)變送器的輸出,故障燈出現(xiàn)不閃爍現(xiàn)象
首先,對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行檢查,假如故障是由供電系統(tǒng)引起的話(huà),及時(shí)聯(lián)系電工進(jìn)行供電系統(tǒng)的修復(fù);其次,排除供電系統(tǒng)問(wèn)題之后,檢查了料理質(zhì)量流量計(jì)內(nèi)是否有能正常使用的完好保險(xiǎn)絲,假如保險(xiǎn)絲出現(xiàn)熔斷現(xiàn)象,及時(shí)更換保險(xiǎn)絲。最后,檢查其電壓板電容是否正常,并采取更換電容處理。
3.2 變送器顯示最大值的輸出瞬時(shí)流量
首先,查看科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的傳感器組成部分的工作是否正常,出現(xiàn)故障時(shí),技術(shù)更換傳感器;其次,查看了科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是否有完好的電路,加入是電路問(wèn)題引起的故障,及時(shí)對(duì)電纜進(jìn)行更換,第三,對(duì)科里奧利質(zhì)量流量器的變送器以及其內(nèi)部保險(xiǎn)絲進(jìn)行檢查,及時(shí)更換保險(xiǎn)絲;最后,對(duì)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的變送器的驅(qū)動(dòng)電路電壓進(jìn)行嚴(yán)查,假如直流電壓下的傳感器沒(méi)有發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象,再對(duì)傳感器的測(cè)量管進(jìn)行檢查,查看是否出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象[2]。
3.3 質(zhì)量流量變送器有穩(wěn)定的零點(diǎn)輸出,但無(wú)法回到零
首先,對(duì)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的安裝程序進(jìn)行檢查,如果是因?yàn)榘惭b不當(dāng)引起的故障,進(jìn)行重新安裝處理;其次,對(duì)流體的溫度以及密度進(jìn)行檢查,假如其與核定質(zhì)量流量計(jì)的水,存在的誤差比較大的話(huà),則需要進(jìn)一步的糾正;第三,對(duì)測(cè)量管是否堵塞進(jìn)行進(jìn)一步檢查,假如管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,必須對(duì)管道進(jìn)行技術(shù)的清理。
3.4 質(zhì)量流量變送器在其正常工作階段有較大的波動(dòng)
首先,對(duì)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的安裝程序進(jìn)行檢查,同時(shí)也需要對(duì)其工作環(huán)境的穩(wěn)定性進(jìn)行一定評(píng)估,將科里奧利質(zhì)量流量計(jì)安裝在環(huán)境波動(dòng)相對(duì)較小的環(huán)境之內(nèi);其次,對(duì)設(shè)備接地線(xiàn)的電阻進(jìn)行檢查,標(biāo)準(zhǔn)情況下,其電阻不能有超過(guò)4Ω,加入電阻的阻值超過(guò)4Ω,必須開(kāi)展接地線(xiàn)的重新安裝處理;第三,價(jià)差科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是否處于一個(gè)較強(qiáng)的輻射環(huán)境之中,如果其故障是由此原因a生的,則需要對(duì)其安裝環(huán)境進(jìn)行重新選取。
4 結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前,質(zhì)量流量計(jì)有了更為廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,尤其是科里奧利質(zhì)量流量計(jì),如果其發(fā)生故障,會(huì)對(duì)企業(yè)的正常生產(chǎn),造成較大的影響,需要在明確質(zhì)量流量計(jì)的基本工作原理的基礎(chǔ)上,對(duì)常見(jiàn)的故障進(jìn)行分析,提出相應(yīng)的解決措施。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:科氏力 質(zhì)量流量計(jì) 壓力補(bǔ)償
一、過(guò)程壓力對(duì)科氏力質(zhì)量流量計(jì)精度的影響
壓力影響的定義為:由于過(guò)程壓力偏離標(biāo)定壓力而引起的傳感器流量和密度敏感度的變化,流體過(guò)程壓力增大會(huì)使測(cè)量振動(dòng)管呈繃緊現(xiàn)象,當(dāng)使用壓力與標(biāo)定壓力相差甚遠(yuǎn)時(shí),對(duì)于高精度質(zhì)量流量計(jì)精度的影響是不能忽視的,壓力影響還取決于測(cè)量管壁厚、管徑、形狀等。
二、壓力補(bǔ)償方法
1.靜態(tài)壓力補(bǔ)償法
當(dāng)過(guò)程壓力偏離標(biāo)定壓力,且偏離程度較為衡定,這個(gè)時(shí)候需要采用此方法補(bǔ)償。補(bǔ)償原理為通過(guò)輸入固定的壓力流量系數(shù)對(duì)流量計(jì)的儀表系數(shù)進(jìn)行修正,從而達(dá)到流量測(cè)量的壓力補(bǔ)償。具體方法為:通過(guò)流量計(jì)產(chǎn)品樣本,查閱需要增加壓力補(bǔ)償流量計(jì)的型號(hào),找出壓力流量系數(shù),并將該系數(shù)通過(guò)軟件輸入至流量計(jì)。
2.動(dòng)態(tài)壓力補(bǔ)償法
流體過(guò)程壓力偏離標(biāo)定壓力,變化明顯時(shí),采用安裝壓力變送器,將壓力信號(hào)引入流量計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)壓力補(bǔ)償。補(bǔ)償原理為對(duì)流量的輸出進(jìn)行調(diào)整,使得壓力補(bǔ)償在流量測(cè)量中得以實(shí)現(xiàn)。
三、壓力補(bǔ)償工程實(shí)現(xiàn)
1.靜態(tài)壓力補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)步驟
1.1高準(zhǔn)質(zhì)量流量計(jì)靜態(tài)壓力補(bǔ)償在流量測(cè)量中實(shí)現(xiàn)步驟
使用Prolink連接流量計(jì)變送器,啟用流量計(jì)外部壓力補(bǔ)償功能,輸入壓力流量系數(shù),輸入檢定壓力,輸入外部壓力值(實(shí)際中較為穩(wěn)定的壓力值)。
1.2E+H質(zhì)量流量計(jì)靜態(tài)壓力補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)步驟
使用流量計(jì)變送器表頭操作按鍵,通過(guò)“基本功能->過(guò)程參數(shù)->壓力修正”按鍵順序,進(jìn)入壓力修正設(shè)置菜單,選擇模式為固定值,并輸入外部的壓力值。
2.動(dòng)態(tài)壓力補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)步驟
2.1壓力變送器安裝及接線(xiàn)
動(dòng)態(tài)壓力補(bǔ)償(實(shí)時(shí)壓力補(bǔ)償)需要加裝壓力變送器,將其壓力信號(hào)引入流量計(jì)。壓力變送器安裝位置選擇在流量計(jì)后,選擇與原用于DCS監(jiān)控的壓力變送器同一取源點(diǎn)安裝,通過(guò)加裝三通、將壓力取源點(diǎn)一分為二進(jìn)入兩臺(tái)壓力變送器,減少在管道上開(kāi)孔施工。
壓力變送器供電方式有外接電源和內(nèi)置電源兩種方式,高準(zhǔn)質(zhì)量流量計(jì)與壓力變送器采用HART通訊方式,需要外接外接24V直流電源為壓力變送器供電,需要額外從控制室布電纜至現(xiàn)場(chǎng)。壓力變送器(3051S)與流量變送器(2700)串聯(lián)入回路中,在24直流電源之間串入一個(gè)250歐姆的電阻用于限流保護(hù)。流量變送器2700通過(guò)HART通訊方式讀取壓力變送器壓力值,必須在流量變送器2700的1#、2#端子之間,并聯(lián)一個(gè)250-600歐姆的電阻,確保通訊正常。
E+H質(zhì)量流量計(jì)采集壓力變送器4-20mA電流信號(hào),壓力變送器由質(zhì)量流量計(jì)變送器供電,無(wú)需外接電源,僅需在現(xiàn)場(chǎng)布?jí)毫ψ兯推髦亮髁孔兯推鞯碾娎|。
2.1高準(zhǔn)質(zhì)量流量計(jì)動(dòng)態(tài)壓力補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)步驟
第一步:對(duì)變送器的位號(hào)、HART地址進(jìn)行設(shè)置,一般地將流量變送器(2700)地址設(shè)為0,壓力變送器地址設(shè)為1,設(shè)置壓力變送器位號(hào),并在流量變送器中輸入該位號(hào);
第二步:打開(kāi)流量變送器輪詢(xún),且輪詢(xún)變量為外部壓力;
第三步:輸入流量計(jì)檢定壓力、壓力流量系數(shù)(該系數(shù)由高準(zhǔn)提供),壓力流量系數(shù)定義為每psi對(duì)應(yīng)流量變化百分比。
第四步:組態(tài)流量變送器顯示外部壓力,檢查實(shí)時(shí)壓力。
2.2 E+H質(zhì)量流量計(jì)動(dòng)態(tài)壓力補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)方法
第一步:由于E+H質(zhì)量流量計(jì)電流輸入模塊為可選
項(xiàng),在做E+H質(zhì)量流量計(jì)壓力補(bǔ)償過(guò)程中,應(yīng)先將電流輸入模塊安裝到位。
第二步:設(shè)置壓力變送器量程、單位。
第三步:設(shè)置E+H流量計(jì)電流輸入,選擇輸入變量為壓力,信號(hào)類(lèi)型為4-20mA,且壓力范圍應(yīng)與第二步中壓力變送器量程設(shè)置一致。
第三步:打開(kāi)流量變送器壓力修正功能。使用流量計(jì)變送器表頭操作按鍵,通過(guò)“基本功能->過(guò)程參數(shù)->壓力修正”按鍵順序,進(jìn)入壓力修正設(shè)置菜單,選擇模式為已測(cè)量。
第四步:組態(tài)流量變送器顯示壓力值,檢查實(shí)時(shí)壓力。
3.注意事項(xiàng)
在質(zhì)量流量計(jì)在線(xiàn)檢定過(guò)程中,應(yīng)關(guān)閉流量計(jì)壓力補(bǔ)償,在檢定完成恢復(fù)時(shí),應(yīng)輸入新的檢定壓力。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上述,按照文中的接線(xiàn)、設(shè)置方法,在長(zhǎng)輸管道部分輸油站我們對(duì)質(zhì)量流量計(jì)實(shí)施了動(dòng)態(tài)壓力補(bǔ)償工作,通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù),對(duì)于提高流量計(jì)的流量測(cè)量精度起到了一定的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]范立勇.《工作壓力對(duì)科氏力質(zhì)量流量計(jì)的影響》天津石化公司計(jì)量處
[2]婁娟.《試談實(shí)時(shí)壓力補(bǔ)償在Micro Motion質(zhì)量流量計(jì)流量與密度測(cè)量中的實(shí)現(xiàn)》
作者簡(jiǎn)介:
【Abstract】Today,our country has formed a high-pressure gas application industry represented by CNG, and in the development of this industry,it is necessary to improve the overall gas flow measurement accuracy, and ensure high precise in measurement process.So it is necessary to establish a high pressure gas flow metering device. At present, our country is mainly based on the high pressure gas flow measurement device as the main entry point, studies and analyzes the measurement technology of high pressure gas flow measurement equipment at home and abroad, and discusses the significance of establishing the standard device of high pressure gas flow measurement.
【關(guān)鍵詞】高壓氣體;流量;計(jì)量裝置
【Keywords】high pressure gas;flow;metering device
【中圖分類(lèi)號(hào)】F426.61 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B 【文章編號(hào)】1673-1069(2017)03-0182-02
1 引言
在我的國(guó)家規(guī)劃當(dāng)中,2020年的天然氣汽車(chē)需要明確的發(fā)展到300*104輛,而其中的用氣量必然需要替代傳統(tǒng)的汽油以及柴油?,F(xiàn)階段,天然氣汽車(chē)制造的主要配套設(shè)備,即主要用作計(jì)量的加氣機(jī)產(chǎn)品,以及相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量檢定裝置,必然需要得到較為全面的發(fā)展。而其中的高壓氣體流量計(jì)量裝置,在性能上已然無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前時(shí)代的具體需要,需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的改革和創(chuàng)新。因而伴隨著高壓氣流運(yùn)用產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展,需要對(duì)高壓氣體流量的計(jì)量裝置進(jìn)行合理的優(yōu)化,并根據(jù)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,制定相應(yīng)的發(fā)展策略。
2 高壓氣體流量計(jì)量的基本標(biāo)準(zhǔn)
2.1 高壓氣體流量計(jì)量的研究背景
在近代的發(fā)展當(dāng)中,由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的切實(shí)需求,我國(guó)形成了《計(jì)量法》,而伴隨高壓氣體產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,該法律也對(duì)其中的計(jì)量?jī)?nèi)容進(jìn)行了一部分明確的規(guī)定。以CNG加氣機(jī)的使用為例,其高壓氣體流量的計(jì)量必須按照法律的規(guī)定切實(shí)納入現(xiàn)有的計(jì)量管理范圍。為此,在新時(shí)期的高壓氣體流量計(jì)量的過(guò)程中,需要進(jìn)行首次檢定,在檢定內(nèi)容符合實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)以后,再進(jìn)行后續(xù)的檢定,同時(shí)在整個(gè)檢定過(guò)程中,還需要運(yùn)用到型式評(píng)價(jià)和中期的檢驗(yàn)。一般而言,如果對(duì)高壓氣體流量的計(jì)量過(guò)程中,其質(zhì)量流量的計(jì)量精確度達(dá)到了相當(dāng)高的水平,而量程比寬為50∶1~100∶1,則這種計(jì)量裝置能夠適用于多種不同的高壓氣體,同時(shí)還能夠?qū)σ徊糠忠后w以及兩相流介質(zhì)產(chǎn)生一定的檢驗(yàn)效果。如果對(duì)流體的速度不是很敏感,還能夠用于對(duì)流體密度的測(cè)量?,F(xiàn)如今的很多試驗(yàn)研究都得出了一致的結(jié)果,液體本身以及兩相流介質(zhì),對(duì)于流體的速度分布并不是很敏感,能夠測(cè)量流體本身的密度。很多試驗(yàn)都表明了,在檢定和使用條件存在一定的不同時(shí),尤其當(dāng)所采用的介質(zhì)不一樣的時(shí)候,水和氣體都會(huì)對(duì)質(zhì)量計(jì)量的誤差產(chǎn)生不一樣的影響。如果在試驗(yàn)當(dāng)中用水的實(shí)際流量標(biāo)定流量計(jì)范圍允許誤差為0.2%,則如果將這一流量計(jì)用到氣體介質(zhì)的標(biāo)定檢查時(shí),則可能達(dá)到0.5%,因而在實(shí)際的氣體質(zhì)量流量計(jì)運(yùn)用過(guò)程當(dāng)中,需要采用壓縮空氣的方法,進(jìn)行相關(guān)標(biāo)定的實(shí)際計(jì)量工作,其中的精確度也會(huì)相對(duì)較高。
2.2 高壓氣體流量計(jì)量的研究現(xiàn)狀
現(xiàn)階段,我國(guó)國(guó)內(nèi)所擁有的高壓氣體檢定裝置都是10年以前研制的,而其裝置的檢測(cè)單位通常只有0.5~25 kg/min,而這樣的檢測(cè)狀態(tài)已然難以滿(mǎn)足我國(guó)現(xiàn)階段的流量計(jì)量對(duì)整個(gè)大流量和高精度的實(shí)際要求。已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)前流量計(jì)量領(lǐng)域?qū)Υ罅髁亢透呔鹊囊蟆km然國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了高壓氣體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置,但是并沒(méi)有完全的建立高壓氣體的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于其計(jì)量裝置,也缺乏切實(shí)有效的規(guī)定。但是時(shí)代的發(fā)展卻十分強(qiáng)調(diào)高壓氣體計(jì)量裝置做出相應(yīng)的變革,并在原先的基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)建立以科研服務(wù)為基礎(chǔ)的高壓氣體測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)還包括實(shí)際的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置,而在此基礎(chǔ)上,也需要衍生出一定的CNG加氣機(jī)檢測(cè)中心,同時(shí)適用于較為廣泛的高壓氣體計(jì)量裝置,以較好地滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)高壓氣體流量檢定的實(shí)質(zhì)需求,也能夠?yàn)閲?guó)際天然氣貿(mào)易的公平結(jié)算和公平計(jì)量提供最為科學(xué)有效的檢測(cè)方法以及技術(shù)。
2.3 高壓氣體流量計(jì)量裝置標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)目標(biāo)
在我國(guó)的計(jì)量規(guī)定當(dāng)中,通常會(huì)為了使得整個(gè)貿(mào)易結(jié)算中具有較高的計(jì)量準(zhǔn)確度,同時(shí)這一準(zhǔn)確度還必須是符合法律規(guī)定的,供需雙方都能夠切實(shí)同意和接受的,必然需要考慮到其中的合理性和經(jīng)濟(jì)性。高壓氣體流量計(jì)量裝置標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)目標(biāo)主要是使得工作儀器可以切實(shí)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量?jī)x器的標(biāo)準(zhǔn),以較好地保障計(jì)量具有較高的準(zhǔn)確度。同時(shí),經(jīng)過(guò)這一標(biāo)準(zhǔn)的建立,整個(gè)高壓氣體流量計(jì)量領(lǐng)域都會(huì)有較為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。而為了使得計(jì)量器具的標(biāo)準(zhǔn)能夠切實(shí)滿(mǎn)足計(jì)量的實(shí)質(zhì)需求,很多的高壓氣體流量計(jì)量單位都會(huì)將整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系分為工作標(biāo)準(zhǔn)、初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及次級(jí)標(biāo)準(zhǔn),而其中各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量都與國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)有著最為直接的聯(lián)系。為此,為了較好地統(tǒng)一計(jì)量器具所擁有的量值范圍,通常還會(huì)開(kāi)展一些國(guó)際間的高壓氣體流量計(jì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比,而且其對(duì)比的過(guò)程往往是循環(huán)性的。一些時(shí)候需要切實(shí)建立一套較為完整的計(jì)量量值標(biāo)準(zhǔn),其中的不確定度有0.065%,而這也是國(guó)內(nèi)現(xiàn)如今最為先進(jìn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在整個(gè)高壓氣體流量計(jì)量裝置標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)當(dāng)中,經(jīng)常需要承擔(dān)對(duì)高壓氣體流量計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)單位傳遞以及相關(guān)的對(duì)比工作,并采用較為完善的CNG加氣機(jī)系列產(chǎn)品和現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置以及一些流量計(jì),來(lái)較好地完成流量計(jì)量和整體安全的檢測(cè)任務(wù)。并且,由于在實(shí)際的計(jì)量過(guò)程中,空氣介質(zhì)會(huì)有很多固定的組分,其中物性參數(shù)的計(jì)算準(zhǔn)確度相對(duì)要高于其他的參數(shù)。并且,以空氣為介質(zhì)的氣體所形成的流量初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)具有較為優(yōu)越的穩(wěn)定性,可靠性也相對(duì)較高,通常適用于現(xiàn)代各種氣體計(jì)量的科學(xué)工作,而且能夠被用在高壓氣體的計(jì)量量值傳遞過(guò)程中,由于其量值的傳遞結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單,并且傳遞鏈本身較短,因而可以切實(shí)滿(mǎn)足國(guó)家計(jì)量規(guī)定當(dāng)中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。而這一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于保障我國(guó)高壓氣體流量計(jì)量的整體準(zhǔn)確性具有相當(dāng)大的作用。
3 高壓氣體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的科學(xué)研制
對(duì)于高壓氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制,首先需要建立較為完善的高壓儲(chǔ)氣系統(tǒng),通常制備的高壓氣體都會(huì)保持在25MPa壓力范圍內(nèi),并且需要建立3口高壓儲(chǔ)氣井,總共的水容積達(dá)到了6立方米。我國(guó)的地下高壓儲(chǔ)氣井本身已經(jīng)較好地符合了美國(guó)API的標(biāo)準(zhǔn),而且與其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的石油套管并沒(méi)有太大的區(qū)別。在整個(gè)地下打井的過(guò)程中,需要首先護(hù)照傳統(tǒng)的井口固定工作將整個(gè)套管合理地固定好,并形成較為完善的儲(chǔ)氣裝置。同時(shí),在其套管的管口位置,以及管底位置,都需要采用較為特殊的結(jié)構(gòu)形式封閉起來(lái)。我國(guó)高壓地下儲(chǔ)氣井的主要優(yōu)點(diǎn)在于整個(gè)儲(chǔ)氣裝置并不會(huì)占到太大的面積,而且所采用的結(jié)構(gòu)都比較特殊,能夠?qū)崿F(xiàn)較好的封存。其次,高壓氣體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的科學(xué)研制,需要切實(shí)按照現(xiàn)階段的檢定流程,合理地利用壓力控制裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓氣體的傳輸。并且還可以利用高壓管路和相關(guān)的檢定流量?jī)x,還有一部分的CNG加氣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置,在其中的過(guò)程中需要注入一個(gè)完善的計(jì)量高壓儲(chǔ)氣瓶。最后是對(duì)高精確度的工業(yè)電子天平進(jìn)行科學(xué)地測(cè)量,并將測(cè)量出來(lái)的值與流量?jī)x表所顯示出來(lái)的值進(jìn)行直接的對(duì)比,并通過(guò)相關(guān)的數(shù)據(jù)處理方法,切實(shí)地得到整個(gè)流量計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和統(tǒng)一性。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,高壓氣體流量計(jì)量領(lǐng)域?qū)儆趪?guó)內(nèi)的新興領(lǐng)域,并且伴隨高壓氣體在人們生活中的廣泛應(yīng)用,高壓氣體流量檢定工作也會(huì)得到全方面地完善和改進(jìn),其所能產(chǎn)生的效益也會(huì)得到迅速提升。
【參考文獻(xiàn)】
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