摘要：流(liu)量儀表是(shi)現代生産(chan)過程中計(ji)量重要的(de)手段，同🌍時(shi)它⚽也是保(bao)證産品質(zhi)量，安全生(sheng)産和平穩(wen)運行的🏒重(zhong)要途徑，随(sui)着智能化(hua)的産業不(bu)斷發展，各(ge)個企業對(dui)其計量要(yao)求也是越(yue)來越高，沒(mei)有一套完(wan)整的體系(xi)難以生存(cun)。當下對 高(gao)壓插入式(shi)渦街流量(liang)計 的使用(yong)在逐步擴(kuo)大。文章以(yi)煤化工企(qi)業爲研究(jiu)，對其🌈計量(liang)儀💜表更新(xin)問題作了(le)如下的闡(chan)述，結合現(xian)場實際⭐工(gong)況，叙述㊙️了(le)能☂️源化工(gong)企業變換(huan)裝置入口(kou)粗煤氣流(liu)量計 應用(yong)過程中所(suo)存在問題(ti)及改進辦(ban)法，成功解(jie)決了㊙️影響(xiang)🈲裝置流量(liang)計量的問(wen)題。
0引言
　　近(jin)些年,随着(zhe)我國工業(ye)的迅猛發(fa)展,對于煤(mei)化工而言(yan),流量儀表(biao)是煤化工(gong)生産過程(cheng)的重要指(zhi)标之一。流(liu)量計量貫(guan)穿✍️于全過(guo)程中，任何(he)一個環節(jie)都離不開(kai)流量計量(liang)。在現實中(zhong),操作工❌靠(kao)着這些關(guan)鍵參數對(dui)生産流程(cheng)進行監測(ce)和控制,并(bing)實現生♊産(chan)工藝控💃🏻制(zhi)的自動化(hua)。這對提高(gao)化工産品(pin)的産量和(he)質量,保障(zhang)生産安全(quan)⭐，改🔴進工藝(yi)操作,改善(shan)工藝生産(chan)條件等方(fang)面都有着(zhe)非常重要(yao)的意義。同(tong)時,流量計(ji)量也是企(qi)業經濟核(he)算的重🏒要(yao)依據,流量(liang)計量正确(que)可靠是保(bao)證企業㊙️生(sheng)産率進行(hang)，保證經㊙️濟(ji)效益的重(zhong)要手段🔴之(zhi)一。隻有确(que)保流量測(ce)量數據的(de)科學與正(zheng)确,才能實(shi)現企業管(guan)理工作的(de)高效和實(shi)效,加強裝(zhuang)置進出口(kou)流量計儀(yi)表的改造(zao),不僅有利(li)㊙️于促進企(qi)業的節能(neng)降耗,而❤️且(qie)有利于企(qi)業的可持(chi)續發展,從(cong)而有效🌍提(ti)高生産效(xiao)率。
1裝置簡(jian)介.
1.1氣化變(bian)換裝置
　　變(bian)換裝置特(te)點是高溫(wen)、高壓、易燃(ran)、易爆、易腐(fu)蝕、有毒有(you)害;工藝特(te)點是高CO.低(di)水氣比、含(han)塵含油的(de)工藝氣。變(bian)換裝置處(chu)理來自🐅氣(qi)化裝置3.9MPa、175℃、176400Nm3/h粗(cu)煤氣,粗煤(mei)氣進入洗(xi)滌分離塔(ta)洗滌分離(li)掉粗煤氣(qi)中的液滴(di)、焦油、煤塵(chen)等雜質後(hou),進入到氣(qi)氣換熱器(qi)管程,與殼(ke)程來自第(di)二變換爐(lu)的變換氣(qi)換熱。換熱(re)後的粗煤(mei)氣經煤氣(qi)過濾器進(jin)一步脫除(chu)煤氣中的(de)焦油、灰塵(chen)後,進入到(dao)第一變換(huan)爐進✔️行變(bian)換反應,該(gai)反應爲強(qiang)放熱反應(ying)。第一變換(huan)爐出口變(bian)換氣經第(di)一淬冷增(zeng)濕器進行(hang)增濕、降溫(wen)後進入到(dao)第二變換(huan)爐進行變(bian)換反應。反(fan)應後的變(bian)換氣通過(guo)氣氣換熱(re)器的殼程(cheng)換熱.後🔱,依(yi)次進入第(di)二淬冷增(zeng)濕器、第三(san)變換爐、第(di)三淬冷增(zeng)濕器、第四(si)變換爐;出(chu)第四變🏃換(huan)爐的變換(huan)氣,逐級進(jin)入淬冷水(shui)預熱器、洗(xi)滌水預熱(re)器、鍋爐給(gei)水預熱器(qi)、脫鹽水預(yu)熱器、最😍終(zhong)冷卻器的(de)管程,變換(huan)氣洗滌✌️降(jiang)溫至40C。經冷(leng)卻裝置餘(yu)熱回收♉,生(sheng)成274000Nm3/h,生🚶成變(bian)換氣送至(zhi)低溫甲醇(chun)洗工段。
　　來(lai)自氣化裝(zhuang)置的粗煤(mei)氣組分主(zhu)要成分是(shi)CO、H2、CH4、CO2、水蒸汽、粗(cu)焦✔️油🙇‍♀️、油類(lei)和輕烴類(lei)氣體。
1.2低溫(wen)甲醇洗裝(zhuang)置
　　低溫甲(jia)醇洗裝置(zhi)是中某化(hua)工公司年(nian)産100萬噸合(he)成氨🙇‍♀️項目(mu)主流程裝(zhuang)置。來自變(bian)換裝置的(de)含飽和态(tai)水🔅蒸氣的(de)變換氣🌏溫(wen)度40℃、壓力3.4MPa(G)、流(liu)量274048Nm3/h進入甲(jia)醇洗裝置(zhi)變換氣(單(dan)系列),裝置(zhi)按兩系列(lie)并列配置(zhi)分别爲低(di)溫甲醇洗(xi)一系列及(ji)二系列。低(di)溫甲醇洗(xi)的主要任(ren)務是脫除(chu)變換氣中(zhong)CO2.H2S、COS及石腦油(you)(粗苯)等雜(za)質,爲液氮(dan)洗裝置提(ti)供合格的(de)淨化氣;同(tong)時回收石(shi)腦油(粗苯(ben))和部分CO2,爲(wei)硫回收裝(zhuang)置提供🍓富(fu)含H2S的酸性(xing)氣,爲尿素(su)裝置提供(gong)高純度的(de)CO2産品氣,爲(wei)VOCs裝置提供(gong)含有微量(liang)烴類的尾(wei)氣。本裝置(zhi)包含如下(xia)幾個系統(tong):變換氣🌈冷(leng)卻系統、預(yu)洗和H2S/CO2吸收(shou)系統、甲📐醇(chun)閃蒸系統(tong)、熱再生系(xi)統、預洗甲(jia)醇再生系(xi)統、尾氣🚶水(shui)洗及貯槽(cao)系統。
2組分(fen)參數介紹(shao)
2.1變換粗煤(mei)氣主要成(cheng)分
　　粗煤氣(qi)組分含量(liang)N2(2.72%).H(26%)、CO2(4.78%)、CH4(8.41%)、H2S(0.22%)、C0(57.41%)、CnHm(0.5%)、BTX(0.1%).焦油(0.04%)、油(0.13%)、酚(fen)(0.02%);壓力:3.9MPa,溫度(du):175℃,操作密度(du):22.1kg/m3,流量:176400Nm3/h。
2.2低溫(wen)甲醇洗變(bian)換氣組分(fen)參數
　　變換(huan)氣組分含(han)量(MOL%)N2(1.55%)、H2(52.21%)、H2S(0.24%)、CO(1.5%)、CO2(38.62%)、CH4(5.28%)、CnHm(0.57%)、C2H4(0.06%)、C2H6(0.27)壓力3.4MPa，溫(wen)度40℃，流量：274048Nm3/h。
3變(bian)換裝置入(ru)口和低溫(wen)甲醇洗入(ru)口流量計(ji)在裝置運(yun)行中的重(zhong)👣要性
　　變換(huan)裝置入口(kou)和低溫甲(jia)醇洗入口(kou)流量計在(zai)裝置運行(hang)中充🐆當着(zhe)重要的角(jiao)色，兩套變(bian)換及低溫(wen)甲醇洗裝(zhuang)✌️置，每套系(xi)列入口各(ge)設有一台(tai)流量計，變(bian)換入口流(liu)量計量程(cheng)0～320000Nm3/h，低溫甲醇(chun)洗入🥵口流(liu)量計量程(cheng)0～350000Nm3/h，主要是對(dui)變換🌈入口(kou)粗煤氣和(he)低溫甲醇(chun)洗入口的(de)淨化氣流(liu)量進行連(lian)續測量，操(cao)作工靠着(zhe)這些參數(shu)對生産流(liu)程進行監(jian)📐督和控制(zhi)，并實☀️現生(sheng)産流程的(de)自動化，改(gai)進操作工(gong)藝；改善生(sheng)産條件；利(li)用流量計(ji)來體現裝(zhuang)置的負荷(he)，根據😘負荷(he)調整工藝(yi)指标，确保(bao)裝置出口(kou)工藝🏃‍♀️指标(biao)合格，對工(gong)藝操作進(jin)行及時的(de)指導和流(liu)量核算。同(tong)時對氣化(hua)爐的産氣(qi)量和變換(huan)、低溫🤟甲醇(chun)洗入口氣(qi)量是否平(ping)衡，其流量(liang)計測量指(zhi)示的正确(que)與否，将直(zhi)接影響下(xia)遊工👅藝負(fu)荷的調整(zheng)。
　　流量計量(liang)是氣化與(yu)變換、低溫(wen)甲醇洗裝(zhuang)置經濟核(he)算的重🏒要(yao)👨‍❤️‍👨依據，計量(liang)流量計的(de)正确可靠(kao)是保證一(yi)個企業生(sheng)産經💜濟效(xiao)🏃‍♀️益的重要(yao)手段之一(yi)。
4原流量計(ji)運行情況(kuang)及存在問(wen)題
(1)變換原(yuan)流量計測(ce)量原理：壓(ya)差流量計(ji)主要由測(ce)量元件、差(cha)壓變送器(qi)構成，其工(gong)作原理是(shi)利用能量(liang)守♻️恒定律(lü)得出的流(liu)量測定結(jie)果。流經管(guan)内節流件(jian)時，由于節(jie)流件的流(liu)通截面比(bi)管道截面(mian)‼️小，流束形(xing)成局部收(shou)縮，在壓頭(tou)作用下，流(liu)體🏃‍♀️加速，動(dong)能增加，勢(shi)能💋下降導(dao)緻靜壓下(xia)降，在節‼️流(liu)前後形成(cheng)📞壓力差。并(bing)通❗過測量(liang)流體壓力(li)差來實現(xian)流量的測(ce)量。
　　原變換(huan)裝置入口(kou)流量計，采(cai)用文丘裏(li)節流裝置(zhi)，取壓根部(bu)閥爲DN15，在運(yun)行過程中(zhong)，由于取壓(ya)口爲導壓(ya)管取壓💯，取(qu)壓流速降(jiang)低，由于粗(cu)煤氣中含(han)有NH3，H2O和CO2這三(san)種物質，當(dang)粗煤氣溫(wen)度較低的(de)溫度會産(chan)生碳氨結(jie)晶，導緻取(qu)樣管線堵(du)塞，産生壓(ya)差💞偏離現(xian)象。
　　再加上(shang)煤焦油以(yi)及粉末顆(ke)粒狀物體(ti)，在生産使(shi)用♻️測❗量🔞中(zhong)，極🏃🏻易出現(xian)儀表導壓(ya)管堵塞問(wen)題。在冬季(ji)高凝固🏃‍♂️點(dian)介質環境(jing)中，還會出(chu)現凍堵問(wen)題，從而影(ying)響儀表的(de)正确測♊量(liang)，在極端條(tiao)件下甚至(zhi)會導緻差(cha)壓變送器(qi)膜盒損壞(huai)現象。導壓(ya)管增加了(le)蒸汽伴熱(re)後也得不(bu)到根本性(xing)解決，導🌈壓(ya)管内部會(hui)積留油污(wu)及粉塵，容(rong)易導緻儀(yi)表測量誤(wu)差偏大的(de)問題，不利(li)于生産工(gong)藝操作和(he)儀表的連(lian)續長周期(qi)穩定運行(hang)。
　　定期進行(hang)排污，變成(cheng)了常态化(hua)作業，儀表(biao)維護及保(bao)養工✌️作量(liang)大。排污閥(fa)長期開關(guan)又導緻内(nei)漏，不僅損(sun)耗有所增(zeng)加，而且環(huan)📧境也遭到(dao)的污染，存(cun)在較大的(de)安全隐患(huan)同時也給(gei)工藝操作(zuo)指标和流(liu)量核算帶(dai)來影響。
　　這(zhe)存在的缺(que)點不是偶(ou)然的，而與(yu)本身固有(you)的使用條(tiao)🔴件和測量(liang)🙇‍♀️結構、檢測(ce)原理有着(zhe)密切的關(guan)聯。在實際(ji)中這些問(wen)題和缺點(dian)根本無法(fa)通過具體(ti)的操作來(lai)避免。因此(ci)，針❌對流量(liang)🤞計存在的(de)問題進行(hang)技術改🏃造(zao)。
(2)低溫甲醇(chun)洗原流量(liang)計測量原(yuan)理：在測量(liang)管(儀表表(biao)體)中心同(tong)軸放置一(yi)圓形靶闆(pan)，當流體沖(chong)擊靶闆時(shi)，靶闆上受(shou)到一個力(li)，它與流速(su)，密度和靶(ba)闆受力面(mian)積之間🤩的(de)關系成正(zheng)比。經力轉(zhuan)換器轉⚽變(bian)成電信号(hao)☁️或氣壓信(xin)号輸出，輸(shu)出信号與(yu)流量的關(guan)系就可求(qiu)📞出。它由測(ce)量☎️裝置力(li)轉換器和(he)信号處理(li)變送顯示(shi)幾部分組(zu)成。測量裝(zhuang)置包括靶(ba)😄闆、傳感器(qi)和測🔱量管(guan)，力轉換器(qi)👈爲應變計(ji)式傳感器(qi)，信号🈲處理(li)爲标準4～20mA信(xin)🔴号傳回DCS顯(xian)示。
　　目前低(di)溫甲醇洗(xi)裝置靶式(shi)流量計實(shi)際運行情(qing)況，由于淨(jing)化氣壓力(li)高，流速快(kuai)，靶杆長時(shi)間受力，導(dao)緻傳感☂️器(qi)變形，系統(tong)停車無流(liu)量後儀表(biao)仍然有指(zhi)示，零點漂(piao)移。
　　更換靶(ba)杆靶片後(hou)運行一段(duan)時間之後(hou)，仍然出現(xian)傳感㊙️器變(bian)形、脫⛱️落現(xian)象，指示誤(wu)差大，流量(liang)計在線不(bu)具備維修(xiu)條件，隻能(neng)利用系統(tong)停車機會(hui)進行檢修(xiu)，更工藝操(cao)作指标和(he)流量核算(suan)造成影響(xiang)。
　　對此讨論(lun)，在保證不(bu)改變工藝(yi)管道的前(qian)提下，通過(guo)改造📞流量(liang)計的結構(gou)、材質、改變(bian)測量方式(shi)，來解決以(yi)上問題，達(da)到長周期(qi)🚶穩定運行(hang)，使得流量(liang)計測量正(zheng)💋确，滿足工(gong)藝要🌈求。
5流(liu)量計改造(zao)方案
(1)綜上(shang)所述現象(xiang)，分析其原(yuan)因，并且保(bao)證不改變(bian)工藝管道(dao)走♈向及管(guan)口規格，法(fa)蘭标準及(ji)等級、法蘭(lan)短管🚩長度(du)、法蘭尺寸(cun)密封面、儀(yi)表測量範(fan)圍不改變(bian)的前👉提下(xia)，根據現場(chang)原直管段(duan)情況，對儀(yi)表測量原(yuan)理進⛷️行改(gai)造，采用管(guan)道插入式(shi)渦街流量(liang)計進❗行測(ce)量。
(2)采用抗(kang)振型管道(dao)插入式渦(wo)街流量計(ji)，流量計法(fa)蘭👌短管與(yu)原流量計(ji)長度一緻(zhi)，即不改變(bian)工藝管道(dao)走💋向、法蘭(lan)标準及等(deng)級、法蘭尺(chi)寸密封面(mian)、儀表測量(liang)範圍，同時(shi)也滿足插(cha)入式渦街(jie)流量計直(zhi)管段要求(qiu)。
(3)通過改造(zao)流量計的(de)測量結構(gou)、材質，改變(bian)測量原理(li)⁉️的形式，來(lai)解決以上(shang)問題，使流(liu)量計運行(hang)穩定，測量(liang)正确，滿足(zu)工藝要求(qiu)。改造後解(jie)決應儀表(biao)測量不正(zheng)⭐确給工藝(yi)操作造成(cheng)的影響，能(neng)💁及時反映(ying)工藝的消(xiao)耗指标。滿(man)足生産長(zhang)周期穩定(ding)運行。
流量(liang)計結構圖(tu)，渦街發生(sheng)體構造圖(tu)，如圖1所示(shi)。
 
6雙渦街發(fa)生體插入(ru)式渦街流(liu)量計測量(liang)原理及特(te)點

1. 插入式(shi)渦街流量(liang)計 即将一(yi)個小口徑(jing)管道式渦(wo)街至于整(zheng)個大管道(dao)的中心位(wei)置(大緻)，測(ce)得大管道(dao)中心流速(su)，再通過算(suan)法(按國✔️際(ji)标準化組(zu)織🏃‍♀️IS07145《在環形(xing)截面封閉(bi)管道中的(de)流體流量(liang)測定—在🏃‍♀️截(jie)面一點的(de)速度測量(liang)法》)得出整(zheng)條管道平(ping)均♋流速。
2. 插(cha)入式渦街(jie)流量計重(zhong)量輕、壓損(sun)小、易于安(an)裝與維修(xiu)等特點，在(zai)大口徑流(liu)量的測量(liang)中具有突(tu)出的優勢(shi)。
3. 線路抗振(zhen)采用的是(shi)頻譜抑制(zhi)動态跟蹤(zong)降噪，可實(shi)😘現10～20倍的幹(gan)🌂擾衰減。

(4)采(cai)用抗振型(xing)渦街流量(liang)計，雙渦街(jie)發生體的(de)構造。使得(de)渦✉️街流量(liang)㊙️計具備強(qiang)大的整流(liu)效果，可以(yi)有效消除(chu)直管段不(bu)足，流場畸(ji)變帶來的(de)影響。内置(zhi)的菱形📱“前(qian)發聲體”産(chan)生渦街特(te)需的左右(you)對稱流場(chang)分布，并消(xiao)除上遊旋(xuan)渦的影響(xiang)。
(5)抗黏附性(xing)能好，塗了(le)特氟龍的(de)抗污型渦(wo)街，适用于(yu)⭕焦爐煤氣(qi)🈚、高爐煤氣(qi)。
(6)耐髒污能(neng)力強，傳感(gan)器無任何(he)用于或影(ying)響流量檢(jian)🔴測的傳導(dao)孔、縫結構(gou)。徹底解決(jue)了碳氨結(jie)晶，煤焦油(you)🌈、塵堵塞問(wen)題。
(7)抗電磁(ci)幹擾能力(li)強，阻力系(xi)數小。雙發(fa)生體結構(gou)，大🐅幅度降(jiang)低壓力損(sun)失，從而降(jiang)低流體傳(chuan)輸的能量(liang)消耗，具有(you)節能效益(yi)。
(8)傳感器無(wu)洩漏，獨特(te)的無腔封(feng)裝工藝及(ji)恒定預應(ying)🙇‍♀️力結構，無(wu)懼溫度劇(ju)暑，解決傳(chuan)感器的靈(ling)敏度穩定(ding)✉️性及壽命(ming)難題，将傳(chuan)感器徹底(di)焊死在探(tan)頭中，從根(gen)源杜絕🌍密(mi)封問題，渦(wo)街傳感器(qi)🔞采用“無膠(jiao)封裝”與“恒(heng)定預應力(li)”技術，從源(yuan)💃🏻頭上解決(jue)渦街的一(yi)😍大問題。
(9)獨(du)特的雙傳(chuan)感器結構(gou)基于幹擾(rao)信号頻譜(pu)特征識💁别(bie)及🏃🏻‍♂️抑制的(de)向好處理(li)系統，免疫(yi)強度高達(da)2g的全向㊙️機(ji)械振動幹(gan)擾。
7投運效(xiao)果
　　将改造(zao)的流量計(ji)投用後，效(xiao)果改善明(ming)顯，環保、安(an)全，免維護(hu)，解決應儀(yi)表測量不(bu)正确給工(gong)藝操作造(zao)成的影響(xiang)，幫助工藝(yi)人員更♋有(you)效地分析(xi)流量核算(suan)。此外，能及(ji)時反映工(gong)藝的消耗(hao)指标，大大(da)減少了儀(yi)表操作人(ren)員☔的日常(chang)維護量，提(ti)高💰了儀表(biao)的在線率(lü)，滿🏃足生産(chan)長周期穩(wen)定運行。
8結(jie)語
　　加強企(qi)業節能降(jiang)耗是一項(xiang)非常系統(tong)的工程，要(yao)想😍将☀️該項(xiang)工程做好(hao)，就必須做(zuo)好能源計(ji)量儀表的(de)改♊造工作(zuo)。要對能源(yuan)計量儀表(biao)改造在促(cu)進企業節(jie)能💞降耗方(fang)面的地位(wei)和作用有(you)一🌍個清晰(xi)的認識，還(hai)要對加強(qiang)能源計量(liang)儀表改造(zao)的路徑有(you)一個科學(xue)的把握。在(zai)化工企業(ye)實際的生(sheng)産過程中(zhong)，在線計量(liang)流量計在(zai)裝置運❄️行(hang)中充當着(zhe)重要的角(jiao)色，流量儀(yi)表選擇是(shi)否合理對(dui)🈲整個生産(chan)過程的生(sheng)産質量和(he)效率影響(xiang)極大。因此(ci)，作🤞業專業(ye)的儀表技(ji)術人員，需(xu)要掌握各(ge)種已有或(huo)新型流量(liang)計的特性(xing)，進而才能(neng)根據選擇(ze)實用的流(liu)🐪量計，将其(qi)使用的價(jia)值充分發(fa)揮出來，來(lai)促進我國(guo)煤化工企(qi)業持續、健(jian)康、快速、穩(wen)定發展。

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