張占勝（大慶油田技術(shù)監(jiān)督中心）

國(guó)際組織對(duì)2007～2030年間的世界能源基礎(chǔ)設(shè)施投資額做出了展望，累計(jì)投資大約為26.0萬(wàn)億美元。到2030年為止，預(yù)計(jì)單是保持目前能源供需將占世界能源注資的大半資金，而且，到那時(shí)全球各地的能源基礎(chǔ)設(shè)施都將需要更新?lián)Q代。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，從能源行業(yè)的投資力度來(lái)說(shuō)，石油石化行業(yè)和能源行業(yè)板塊的應(yīng)用將有很大空間。同樣的，作為傳統(tǒng)流量計(jì)的延伸，節(jié)能流量計(jì)在石油石化行業(yè)也將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。在行業(yè)應(yīng)用上，節(jié)能流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油石化、環(huán)保、紡織、冶煉、開(kāi)礦、給水、醫(yī)療、食品、制糖、釀造等行業(yè)。

1 V錐形流量計(jì)

相較于常規(guī)的差壓式儀表，V錐形流量計(jì)作為新的差壓式流量計(jì)，具備絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。因此，從V錐形流量計(jì)產(chǎn)生之日開(kāi)始，迅速在流量測(cè)量領(lǐng)域占領(lǐng)了一席之地。V錐形流量計(jì)的節(jié)流方式是邊壁逐步收縮的方式，克服了傳統(tǒng)節(jié)能流量計(jì)的不足，是差壓式流量計(jì)的顛覆性產(chǎn)品。V錐形流量計(jì)的工作原理與傳統(tǒng)差壓式流量計(jì)相同，遵循封閉管道中的能量守恒定理以及流動(dòng)連續(xù)性定理[1]。

V錐形流量計(jì)具備自清潔、自保護(hù)的功能，它的直管長(zhǎng)度很短，這可以避免積污和堵塞，以此保持長(zhǎng)期的可靠性和功能穩(wěn)定性。V錐形流量計(jì)的錐形后端有高頻低幅的小噪聲，因此具有較低的測(cè)量下限，而且，它的永久壓損遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于孔板流量計(jì)。伴隨著這些優(yōu)點(diǎn)，V錐流量計(jì)被廣泛應(yīng)用于石油石化、化工、電力等能源行業(yè)中。

2 威力巴均速管流量計(jì)

威力巴均速管流量計(jì)帶有子彈頭形狀的探頭，它的探頭能夠精確測(cè)量壓力分布。低壓取壓孔位于探頭后兩頭、流質(zhì)分離點(diǎn)前面，可以能夠穩(wěn)定的差壓信號(hào)。威力巴均速管流量計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一體化，這可以防止信號(hào)滲透，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并長(zhǎng)期維持較高的準(zhǔn)確度。探頭前部表面的粗糙處理可以有效降低流體表面張力，提高流質(zhì)速度較低時(shí)的測(cè)量精確度。由于渦街力的效果，塵土、沙等雜質(zhì)在通常情況下將聚集于流量計(jì)的后半部分，很快就能將探頭的低壓取壓孔堵死[2]。

威力巴均速管流量計(jì)采用了非收縮節(jié)流措施，壓損比孔板流量計(jì)降低了至少95%，因此，威力巴均速管流量計(jì)是一種高效、節(jié)能的流量計(jì)。例如，在鎮(zhèn)海煉化7萬(wàn)t/a硫磺回收的改造中，采用了威力巴均速管流量計(jì)，每年每臺(tái)可以節(jié)約13 000元。

由于威力巴均速管流量計(jì)的子彈型探頭使用了非收縮的節(jié)能結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)大的節(jié)能效果，威力巴均速管流量計(jì)測(cè)量精度高、量程比大，可測(cè)量各種液體、氣體在內(nèi)的多種流質(zhì)，在石油石化領(lǐng)域，可用于測(cè)量石油、天然氣等。

3 楔形流量計(jì)

以孔板和噴嘴為主的節(jié)流差壓流量計(jì)存在一個(gè)不可忽視的缺陷，即壓損過(guò)大。隨著低壓損節(jié)能流量計(jì)受到越來(lái)越多的重視，楔式流量計(jì)的出現(xiàn)吸引了測(cè)量領(lǐng)域從業(yè)人員的注意。

3.1 楔形流量計(jì)的特點(diǎn)

楔式裝置與差壓變送器組成了楔形流量計(jì)。測(cè)量時(shí)，流質(zhì)通過(guò)流量計(jì)，流質(zhì)體積的變化將產(chǎn)生壓差，然后差壓變送器把得到的差壓轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。然后，將測(cè)量介質(zhì)的壓力、溫度輸入計(jì)算機(jī)，自動(dòng)進(jìn)行修正測(cè)量結(jié)果，給出瞬時(shí)流量以及累計(jì)流量。楔形流量計(jì)按照其基本結(jié)構(gòu)，可分為一體型與分離型。一體型楔形流量計(jì)是將節(jié)流楔形裝置與差壓變送器制作成一體，而分離型楔形流量計(jì)將節(jié)流楔形裝置與差壓變送器分開(kāi)。

楔形流量計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具備其他節(jié)能流量計(jì)沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)：

1）較多雜質(zhì)的流體也能容易地通過(guò)，且不容易淤積、黏附，增加了測(cè)量精確度，增加了使用時(shí)間，適合范圍廣，能夠滿足石油、天然氣等能源的測(cè)量。

2）孔板入口磨損相對(duì)較小，延長(zhǎng)了儀表修檢周期，提高了測(cè)量精度。

3）因?yàn)樾ㄐ螇K的導(dǎo)流效果的存在，其流動(dòng)性高于孔板，楔形流量計(jì)的差壓小于孔板的差壓，因此楔形塊的節(jié)流效果較低，尤其合適測(cè)量黏度較高流質(zhì)。

4）楔形流量計(jì)的量程比寬，一般能夠達(dá)到10∶1，且測(cè)量精度高。

5）楔形流量計(jì)壓損小，它的內(nèi)角通常為60°～90°，夾角越大，則靜壓越小，產(chǎn)生的壓損越小。楔形孔板的結(jié)構(gòu)比較特殊，呈現(xiàn)具備導(dǎo)流效果的倒三角，被測(cè)量流質(zhì)流動(dòng)時(shí)能使流線圓滑過(guò)渡，因此，楔形塊產(chǎn)生的壓損比孔板要小。

6）楔形流量計(jì)具備自清潔的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)被測(cè)量流質(zhì)中含有污物或固體時(shí)，由于楔形孔板有圓缺孔板的特質(zhì)，流動(dòng)線路將經(jīng)過(guò)各個(gè)角落，將從楔形孔板底下經(jīng)過(guò)，而不會(huì)淤積在楔形孔板四周，這就是楔形孔板的自清洗效果。

7）楔形流量計(jì)適合測(cè)量雷諾數(shù)較低的流質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)孔板、文丘里管等不適合在低雷諾數(shù)下進(jìn)行測(cè)量，在雷諾數(shù)超過(guò)4000時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)孔板的流量系數(shù)一般會(huì)趨于穩(wěn)定，在低雷諾數(shù)時(shí)，其流量系數(shù)會(huì)隨雷諾數(shù)的變化而變化。如果雷諾數(shù)不超過(guò)1800，將會(huì)打破流量與差壓間的平方根關(guān)系，很大程度上將會(huì)影響測(cè)量的精確度。而楔形孔板的具有線性的流量系數(shù)，其特點(diǎn)是噴口的入口曲線流暢、無(wú)滯流區(qū)，受雷諾數(shù)影響程度低。如果雷諾數(shù)小于500，則流量計(jì)的精確性和流量系數(shù)的變化都不大，如果雷諾數(shù)處于400～10 000，測(cè)量誤差將不超過(guò)3%。

8）楔形流量計(jì)安裝非常便利，安裝時(shí)，將流量計(jì)兩端用法蘭與工藝管道相接就可以了，與此同時(shí)，楔形流量計(jì)需要的日常維護(hù)量小，運(yùn)行成本低，使用壽命長(zhǎng)[3]。

楔形流量計(jì)也存在缺點(diǎn)，由于沒(méi)有得到標(biāo)準(zhǔn)化，楔形流量計(jì)屬于非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能流量計(jì)。楔形流量計(jì)的設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、安裝等全都由企業(yè)自己確定，導(dǎo)致了楔形流量計(jì)的參數(shù)無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化。雖然楔形流量計(jì)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，但是從工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用中可知，非標(biāo)準(zhǔn)化的流量計(jì)還是能夠暫時(shí)滿足測(cè)量需求的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，隨著節(jié)能楔形流量計(jì)的不斷發(fā)展與在各個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)化是其必經(jīng)之路。

3.2 楔形流量計(jì)的應(yīng)用

實(shí)踐證明，楔形流量計(jì)在石油石化領(lǐng)域的應(yīng)用中的，具備較高的可靠性與穩(wěn)定性，測(cè)量精確度較高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝便利，維護(hù)量小，能夠順利測(cè)量各種流質(zhì)，普及度逐年增加。但是，相對(duì)于孔板流量計(jì)，由于楔形流量計(jì)的造價(jià)較高，且缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，在設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、安裝等方面，楔形流量計(jì)缺少應(yīng)有的參考與規(guī)范?，F(xiàn)如今，楔形流量計(jì)和孔板流量計(jì)各自有一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是，隨著楔形流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)，楔形流量計(jì)將成為代差壓式流量計(jì)的發(fā)展方向?？偠灾瑢?duì)于一些測(cè)量要求不十分嚴(yán)格的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，楔形流量計(jì)十分適合，可以帶來(lái)巨大的節(jié)能效益以及經(jīng)濟(jì)效益，在石油石化行業(yè)有著巨大的發(fā)展應(yīng)用空間[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

節(jié)能是一項(xiàng)長(zhǎng)期國(guó)策，節(jié)能需要石油石化行業(yè)不放過(guò)任何一個(gè)細(xì)節(jié)，不僅工藝、設(shè)備要做到節(jié)能，儀表節(jié)能也是節(jié)能的一個(gè)重要方面。

在石油石化行業(yè)中，不僅工藝、設(shè)備是節(jié)能的重要部分，流量計(jì)也同樣不可忽視，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的一個(gè)重要方面。

[1]孫延祚.“V”型內(nèi)錐式流量計(jì)[J].天然氣工業(yè),2009（3）:24-26.

[2]林國(guó)強(qiáng).威力巴流量計(jì)的應(yīng)用[J].冶金標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量,2013（6）:13-14.

[3]孫明權(quán),穆立新.楔式流量計(jì)及其應(yīng)用[J].自動(dòng)化儀表,2010（10）:25-27.

[4]葛軍德.做好油品出廠計(jì)量防止經(jīng)濟(jì)效益流失[J].工業(yè)計(jì)量,2009（S1）:26-28.