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質量流量計在炼油厂的应用

作者:亿博APP_注册登录
1.質量流量計的測量原理
这里質量流量計指的是“科里奥利質量流量計”,是利用流体在直线运动的同时处于一旋转系中,产生与质量流量成正比的科里奥利力(科氏力)的原理制成的一种直接式质量流量仪表。
利用科氏力構成質量流量計的形式較多,有直管、彎管、單管、雙管等。這裏以彎管爲例,當流體流過時,流入測和流出側的運動方向相反,流體所産生的兩個作用力大小相等方向相反。在這兩個作用力的作用下,將使U形管發生扭曲。
質量流量qm與測量管道扭曲而引起的左右兩側彎頭通過位于中心平面處的時間差△t成正比,而與U形管的振動頻率和角速度無關。可以利用一對電磁傳感器,檢測出每一管腳通過中心平面的相對時間△t轉換成脈沖信號或標准電流信號,從而測得管道中的質量流量。推導出的具體原理公式如下:
Qm=K/8r²△t
式中引一質量流量;
K-傳感管的扭轉彈性模量;
△t-左右傳感管的時間差;
r傳感管的半徑。
 
2.具體測量問題分析與總結
(1)介質相態的影響
使用質量流量計测量两相流特别是气液两相流时问题比较多。当气体含量较小且分布比较均匀时,流量计能够测量,大部分生产厂家表示此时流量计测量结果是准确的。在液体中混杂气体较多的状态下,分布在流量计传感器测量管上的科氏力不均衡,造成振动频率不稳定,流量计不能实现稳定测量,外部一般表现为团状流动报警等。
该厂2#加氢裂化装置有一台测量轻石脑油流量的質量流量計 ,自投用起,瞬时流量就反复波动,流量计状态灯显示红色。经过仔细检查,发现报警代码为“A101”,表示驱动増益超限。经检查,密度值为0.42g/cm³。
正常情況下,輕石腦油的密度應在0.60-0.68g/cn³範圍內,可見測量管中含氣相介質。上遊壓力表顯示壓力爲0.16MPa壓力太低。經過壓損後,下遊壓力更不能滿足背壓要求,導致介質汽化。
對于輕質油或液化氣等易汽化介質的測量,需注意:
要有足夠的背壓
背壓指流量計下遊側的壓力,一般要求背壓大于測量介質飽和蒸汽壓的1.25倍與經過流量計永久壓力損失的2倍。只有當背壓滿足要求時才能避免氣化。
即P>1.25Pa+2△p
爲滿足背壓要求,一般需要上遊提高足夠的輸送壓力另外在下遊側安裝自力式調節閥也是很好的做法。
流量計應安裝在管道低點
若將流量計安裝在管道的高點,需要很長時間將氣體帯走後,流量計才能正常工作,因此應將流量計安裝在管道的低點。
(2)零點漂移的分析
質量流量計是测力仪表,测力仪表一般都有一个确定零点的过程。调零就是使流量计响应零流量,即为流量测量设置基准线。在实际应用中,質量流量計零点有一个波动范围,称为零点漂移。
防止質量流量計的零点严重漂移要注重以下两点:
1)、管道應力和扭曲
爲防止管道應力和扭曲,需規範儀表安裝。zui好采用無應力安裝,安裝時將直管直接先固定在支撐架上,裝上流量計的連接件,將直管按應有長度割開,將流量計無壓力吊裝焊接。將工藝管道和法蘭對准,保持測量管與工藝管線同心,螺栓緊固均勻。
2)、管道振動
要求有牢固的支撐,防止管道振動影響測量。保證安裝的地點沒有機械振動,遠離泵房、機組等振動源。避免傳感器在同一管道中串聯使用。拉開傳感器的安裝距離,分別设置独立的支撑架。支撑架应安装在流量计法兰两侧的管线上。为了克服零点漂移对测量的影响,在平时的维护过程中,需要对質量流量計进行零点调整。
(3)壓力補償的分析
目前无论是制造工厂或流量计标定站标定压力一般在0.2MPa左右,标定介质多数为水。但是質量流量計安装后实际工作压力有的甚至高出离线标定压力的10倍以上,从而会对流量计精度产生一定影响。
压力影响質量流量計精度的理论基础是:qm=K/8r²△t,当K、r为常数时,qm仅与时间差△t成正比。当r即传感管的半径发生变化,也会影响質量流量計的测量准确度。而压力的变化会导致传感管的扭转弹性模量K和传感管的半径r都发生变化,从而使流量计准确度受到影响。
根據計量的一些標准,對于影響度不超過0.1%,以及非貿易計量領域,可以不進行補償。但是對于壓力影響程度超過0.1%或計量合同提出明確要求的,則應該進行必要的壓力補償。
 
3.小結
質量流量計是一種測量精度高,運行穩定、可靠的流量測量儀表,越來越廣泛應用于現場計量和貿易結算。但是亿博APP不能單靠它本身的精度優勢,因爲影響現場儀表測量精度的因素還有很多。對于流量計的選型、安裝及使用維護各個方面,亿博APP仍然要給予足夠重視,尤其要避免出現選型不當、安裝不規範等問題。
 
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