高非 許檜

摘 要 隨著我國石油工業(yè)的日益發(fā)展，流量儀表在石油化工行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛，其作為計量器在能源行業(yè)中起到非常重要的作用，不僅在石油化工行業(yè)，在其他行業(yè)如電力領(lǐng)域中也起到了非常重要的作用。本文對我國常用的流量儀表在石油化工行業(yè)中使用時的選型及應(yīng)用進(jìn)行分析和探究，通過細(xì)致分化區(qū)別儀表適用于哪種工作環(huán)境的特性，來進(jìn)行儀表的選擇，同時對儀表的使用情況進(jìn)行探討和總結(jié)，以期能為優(yōu)化儀表的使用方式提供參考。

關(guān)鍵詞 石油化工 流量儀表 選型標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號：TH81 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）02-0070-03

1 前言

在石油化工行業(yè)的發(fā)展中，相關(guān)的工作人員應(yīng)當(dāng)及時充分地熟知相關(guān)流量儀表的型號與在實(shí)際操作中相互影響的關(guān)系。在使用工作中注重儀表的安全性能與精準(zhǔn)性。通過對流量儀表的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用與實(shí)用性進(jìn)行深入的探討分析，可以從中選擇出更高效與經(jīng)濟(jì)成本更低的流量儀表，可以更加高效地保證石油化工企業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性，同時也可以保證在生產(chǎn)過程中的精密性與安全性。

2 流量儀表的選型原則

隨著我國的迅猛發(fā)展，本土市場中企業(yè)之間的競爭壓力也在不斷加大。選擇最具有經(jīng)濟(jì)效益的流量儀表，可以有效地減少企業(yè)的資金投入、減少成本預(yù)算。與此同時，還要考慮其在使用過程中整體的經(jīng)濟(jì)意義，以減少成本為前提，最大限度的達(dá)到企業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。目前，在我國流量儀表的選擇中，基本上采用最合理化的儀器進(jìn)行使用，并針對其合理化和應(yīng)用性進(jìn)行分析與對比。比如在流量儀表的使用和維護(hù)方面，流量儀表的使用壽命依據(jù)國產(chǎn)流量儀表與進(jìn)口流量儀表對比可以看出，國產(chǎn)的流量儀表在使用上投資成本相對較大。在流量儀表的選擇類型上，需要考慮到企業(yè)本身的經(jīng)濟(jì)能力，有效的選擇最適合、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性最高的型號，通過這種方法來實(shí)現(xiàn)減少石油化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)的資金投入。另外，在選擇流量儀表的過程中，不能單單就其使用性能方面進(jìn)行考量，還需要保證該型號的流量儀表是否具備一定意義上的經(jīng)濟(jì)性和使用安全性。在實(shí)際工作環(huán)境下，流量儀表的使用受到了多種條件的限制，如被測流體的工藝條件、流量本身的具體流量大小以及操作環(huán)境中蒸氣壓強(qiáng)和密度等。其中，由于溫度以及石油化工本身帶有的腐蝕性的影響下，流量儀表在測量時，難免會出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差。在此前提下就需要針對不同的工作環(huán)境來選擇有一定防護(hù)功效性和適用性的流量儀表配合工人人員的日常記錄數(shù)據(jù)等操作。也可以通過日常的工作經(jīng)驗去選擇對應(yīng)合適的儀表型號，讓流量儀表充分的達(dá)到石油化工生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而可以更加有效地提高石油化工生產(chǎn)過程中的安全性和實(shí)用性[1]。

3 流量儀表合理選型的標(biāo)準(zhǔn)

1.流量儀表型號的正確選擇，是關(guān)乎到測量數(shù)據(jù)以及流量儀表本身能否發(fā)揮最大功效的關(guān)鍵保障。因此，在流量儀表的選擇中，通常有四個關(guān)鍵因素需重視：

（1）壓力損失：在使用之前，要對工藝造成永久性的壓力損失進(jìn)行核算與統(tǒng)計，看其操作環(huán)境是否會給流量儀表數(shù)據(jù)的測量造成影響。

（2）測量主體的特性：一方面是流體自身的成分、密度、黏度等因素;另一方面是外界環(huán)境的溫度、壓強(qiáng)以及濕度等因素作為其范圍。

（3）現(xiàn)場安裝要求：儀表的安裝直管部分必須嚴(yán)格地按照其設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)來選擇，并使其材質(zhì)富有耐高低壓、耐溫以及安全方面等因素作為其選擇和使用的標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣細(xì)致地選擇才能保證在接下來的工作測量中做到數(shù)據(jù)精準(zhǔn)以及可靠。

（4）周圍的環(huán)境條件：將流量儀表安裝完畢后，需要及時對流量儀表進(jìn)行維修，盡可能地減少流量儀表工作環(huán)境中的溫度、濕度以及電磁波等因素對流量儀表的正常運(yùn)行造成干擾，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，對接下來的生產(chǎn)工作造成嚴(yán)重的影響[2]。

2.流量儀表的選型準(zhǔn)則中，選擇適用于現(xiàn)場工況的型號后，還要最大限度的符合以下七條標(biāo)準(zhǔn)：

（1）流量儀表的選擇，應(yīng)當(dāng)有著較強(qiáng)的精確度。

（2）流量儀表的量程要有一定的測量寬度標(biāo)準(zhǔn)。

（3）流量儀表要有減小壓力損失的性能。

（4）流量儀表要有良好的可重復(fù)利用性。

（5）其直觀段的長度盡可能的短一些，流量計其本身在沒有流動調(diào)節(jié)器的輔助下可以進(jìn)行自主調(diào)整。

（6）流量儀表作為精密的儀器，其內(nèi)部零件絕不可擅自改動，與此同時還要進(jìn)行定期的壽命檢驗。

（7）因石油化工的工作性質(zhì)，在流量儀表的選擇中，要盡可能地使用有較強(qiáng)的耐腐蝕性的設(shè)備種類。

壓差性流量儀表因其特殊的耐用性和精密性在我國化工等企業(yè)中受到了廣泛的青睞，但是在技術(shù)的不斷創(chuàng)新下，其本身也有著一定的缺陷，在對要求不是特別高的工況使用條件下，可以考慮采用該型號的流量儀表進(jìn)行使用。

3.電磁型流量表主要針對部分導(dǎo)熱性較強(qiáng)的物質(zhì)進(jìn)行測量，有效的選擇可以使所測量的數(shù)據(jù)的精確性大大提高，但是需要注意的是，這種流量儀表不能在溫度較高的環(huán)境下進(jìn)行使用，雖然這種流量儀表測量數(shù)據(jù)的精確性較高，但是其成本也相對昂貴[3]。

4.質(zhì)量流量儀表一般都是直接測量某一工作階段中其內(nèi)部液體的質(zhì)量。一般情況下，直接獲取的數(shù)據(jù)差相對較小，但是其成本也相對較高，更適用于貿(mào)易交接和所測量精密度較高的場合。

5.超聲波流量儀表的工作原理為應(yīng)用超聲波對所測液體進(jìn)行準(zhǔn)確高效的判斷，常用于石油化工行業(yè)的數(shù)據(jù)測量當(dāng)中，以使用較多的時差法超聲波流量計為例，通過分別測量超聲波在流體中順流和逆流的傳播時間，利用流體流速與超聲波順流逆流傳播時間差的線性關(guān)系計算出流體的實(shí)時流速，進(jìn)而得到對應(yīng)的流量值。這種流量監(jiān)測方法整體的精度較高、成本較低，在當(dāng)前的石油化工行業(yè)當(dāng)中得到了比較廣泛的運(yùn)用。

4 流量儀表的應(yīng)用

在流量儀表選型應(yīng)用中需要充分地考量其產(chǎn)品的計量原理以及選型標(biāo)準(zhǔn)，需要通過科學(xué)的方法，根據(jù)其環(huán)境對計量表的影響因素，進(jìn)行流量表型號的選擇。

1.在過去，流量表的型號基本上都是采用腰輪和齒輪等幾種較為單一的方式。流量儀表作為測量工具，其實(shí)際精準(zhǔn)度較低，誤差通常在0.5%，且故障率較高。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，流量表的精準(zhǔn)度也在不斷提高，質(zhì)量儀表流量計的出現(xiàn)大大提高了測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，其中質(zhì)量儀表計早已成為最主流的測流測量工具。質(zhì)量儀表流量計與腰輪和齒輪流量計相比，質(zhì)量流量儀表計可以非常高效地測量出流體的質(zhì)量和流量的數(shù)值，減少了相應(yīng)的操作難度和復(fù)雜的計算過程，質(zhì)量流量儀表不再需要通過測量溫度和密度等數(shù)據(jù)進(jìn)行換算，其測量精密度能夠保持在0.2%以內(nèi)的更低誤差，且其故障率更低，大大提高了測量數(shù)據(jù)的精確度。通常對于超過DN150的線管來講，其金屬刮板流量計的使用較多，相對傳統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)腰輪和齒輪計量來說，金屬刮板流量計的體積更小，更為輕便，其測量精準(zhǔn)度更是高達(dá)0.2%以內(nèi)[4]。

2.在使用流量儀表前需要對其單位刻度加以明確。其中在測量體積流量時，其單位為m3/h，質(zhì)量流量儀表的單位為kg/h。氣體測量中，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，其單位為Nm3/h。

在使用流量儀表測量數(shù)據(jù)時，需要按照其刻度范圍來進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，其中滿刻度為10的流量最大刻度讀取在9.5以內(nèi)，在正常測量數(shù)據(jù)的情況下，需要將其刻度數(shù)保持在6.0以內(nèi)，最小數(shù)據(jù)讀取應(yīng)在3.0以內(nèi)。通常為了增加流量儀表的測量范圍需要使用兩個變速器進(jìn)行配合，完成流量測量的回路，這種測量方式一般需要將第一組變速器的壓力值控制在50kpa左右，第二組變速器控制在5kpa左右，最后通過流量儀表的線性刻度來進(jìn)行判斷，其中最大流量儀表的刻度需要保持在90%的范圍之內(nèi)，其刻度控制在40%-60%之間，最小流量刻度保持在10%。流量儀表的工作環(huán)境中，其干擾因素較多，如：電氣干擾、振動以及溫度干擾等都會對測量數(shù)據(jù)的精確度產(chǎn)生影響。在較為濕熱的環(huán)境中測量數(shù)據(jù)一般需要采用濕熱式流量儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)的測量，并在其他重點(diǎn)元器件上進(jìn)行處理，最大化地保證流量儀表在使用中的數(shù)據(jù)精密度的同時也可以避免其耗能較高的問題。流量儀表的工作環(huán)境中，一般都處于高危環(huán)境，為了保證其安全性，流量儀表的防爆破工作也至關(guān)重要。在流量儀表的安裝使用方面，需要嚴(yán)格地按照其使用環(huán)境狀況來選擇，針對不同的環(huán)境來選擇實(shí)用性最佳的流量儀表，其中可以直接通過對直管段的工作環(huán)境和性質(zhì)進(jìn)行分析，判斷對流量儀表型號的選擇，否則振動干擾將會嚴(yán)重影響其測量數(shù)據(jù)的精密度。

3.注意測量介質(zhì)的性質(zhì)和所處環(huán)境。在選擇流量測量儀表的過程中，首先需要對被測流體的性質(zhì)有充分的了解，包括其密度、壓力、溫度、導(dǎo)電性、腐蝕性等，然后科學(xué)地進(jìn)行儀表選型，從而避免在使用過程中對儀表造成損壞。在進(jìn)行流量儀表的選型過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮儀表所處的環(huán)境，包括溫度、電磁、光照強(qiáng)度等等，針對具體的情況來選擇與之相適應(yīng)的儀表。在石油化工行業(yè)當(dāng)中，被測介質(zhì)大多具有易燃易爆性，因此需要選擇具有防爆性能的儀表，并附加防護(hù)措施，如在多雷電地區(qū)設(shè)置浪涌保護(hù)器等，以避免在使用過程中發(fā)生爆炸和損壞等嚴(yán)重后果。不同類型流量儀表的安裝也存在一定的差異。如在渦街式、差壓式流量儀表的安裝過程中，對上下游直管段長度的要求更高一些，不然很容易影響到最終的測量精準(zhǔn)度。而對于質(zhì)量式、轉(zhuǎn)子式的流量儀表則無需過長的直管段。同時，如果安裝位置存在振動，則應(yīng)選用對振動條件不敏感的儀表[5]。

4.注意儀表的經(jīng)濟(jì)性。在流量儀表的選型中，成本也是一個需要重點(diǎn)考慮的問題。儀表使用的壽命長、檢定周期長、故障率低便可以更好地達(dá)到節(jié)約成本的目的，促使儀表的作用發(fā)揮得更大，為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造出更多的效益。另外，在測量精準(zhǔn)度和壓力損失要求不高的場合，可以盡量選用孔板差壓式流量計，比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用。各裝置中應(yīng)用最為廣泛的就是孔板差壓流量計，在各類油品、油氣、工業(yè)水、蒸汽等工藝介質(zhì)的流量測量中均可有效使用。

5 結(jié)語

在石油化工生產(chǎn)的實(shí)際操作中，流量儀表的選擇是否合理高效，與生產(chǎn)進(jìn)度有直接的關(guān)系，高效且實(shí)用性強(qiáng)的流量表可以進(jìn)一步促進(jìn)生產(chǎn)工程的進(jìn)度。在實(shí)際的儀表選擇中，我們可以依據(jù)工作經(jīng)驗或者選擇儀表的主要因素作為切入點(diǎn)并進(jìn)行深入地探討和研究。分別對當(dāng)前石油化工行業(yè)儀表的選擇、流量儀表的功效進(jìn)行全面的分析和研究。這一項研究的開展與突破對石油化工企業(yè)的生產(chǎn)有著非常重要的實(shí)踐指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 劉琪.石油化工行業(yè)流量儀表的選型研究[J].石化技術(shù)，2018，25（04）：23，45.

[4] 李秋蘭.簡述流量儀表在石油化工行業(yè)中的選型及應(yīng)用[J].工程技術(shù)（引文版），2017（03）：231.

[5] 王杰.流量儀表在石油化工行業(yè)中的選型及應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018（24）：2.