摘要:蒸(zheng)汽流量的計量問(wèn)題是流量計量的(de)難點。文💋章通過分(fen)析蒸汽流量計 量(liang)的特點，發現影響(xiǎng)蒸汽流量計量的(de)主要問題，并提出(chu)提高蒸汽流量計(ji)量正确率的建議(yì)。
1蒸汽的特點
1.1飽和(hé)蒸汽流量計量中(zhong)的“兩相流”問題"
　　在(zài)石油化工的生産(chan)中,會用到多種壓(ya)力等級的蒸💜汽，就(jiù)蘭州石化而言，從(cóng)10MPa到0.6MPa總共有十餘種(zhǒng)等級的蒸♍汽，這些(xiē)蒸汽大💜多數屬于(yú)過熱蒸汽或飽和(hé)蒸汽，用幹度(指飽(bao)和蒸汽中的含水(shui)量多少)來衡量過(guo)熱蒸汽或飽和蒸(zhēng)汽,其含水量可忽(hu)略不計;幹度差的(de)稱🧑🏽‍🤝‍🧑🏻濕飽和蒸汽，含(han)水量最多可達30%，這(zhe)就存在着蒸汽的(de)“兩相流”問題。因爲(wèi)任何蒸汽計量儀(yí)表在計算‼️飽和♍蒸(zheng)汽流量時所用的(de)設計壓力下的蒸(zheng)汽密度值都采用(yòng)其幹度X=1時的數值(zhi)，也就是幹蒸汽的(de)數值;同時，濕蒸汽(qi)因含有密度比幹(gàn)蒸汽大數百倍的(de)液體水🛀🏻粒,在管道(dào)中流動時其速度(dù)要比幹蒸汽🏃‍♂️小,這(zhè)樣所🔞測得的差壓(yā)值就低了，反映在(zai)儀表讀數、記錄上(shàng)就存在🐉着密度和(he)流速受幹度影✉️響(xiang)所帶來的疊加性(xing)的雙重負誤差，并(bìng)造成濕飽和蒸🔱汽(qì)計量難度。
1.2蒸汽密(mi)度随溫度壓力變(bian)化
　　計量飽和蒸汽(qi)或過熱蒸汽常用(yòng)質量流量，單位爲(wèi)kg/h或th。質♍量流量大小(xiao)與蒸汽的密度有(yǒu)關，而蒸汽的密✍️度(dù)又直接受蒸汽的(de)壓力及溫度影響(xiang)。在蒸汽計量過程(chéng)中，随着蒸汽壓力(lì)及溫度🚩不斷變化(hua)，密度也随着變化(huà)，使質量流量也随(sui)着變化。如果計量(liang)儀表不能跟蹤這(zhe)種🚩變化，就會造成(chéng)計量誤差。在蒸汽(qi)計量♻️過程中,一般(ban)都是通過壓力及(ji)溫度傳感器跟蹤(zōng)蒸🔅汽壓力及溫度(dù)變化來達到密度(du)補償目的。飽和蒸(zheng)汽的密度變化與(yǔ)其👈壓力或溫度成(cheng)正比關系，因而單(dān)獨通過測壓力或(huò)測溫度都👄可以對(dui)飽和蒸汽進行密(mi)度補償。過熱蒸汽(qì)的密度與其壓力(li)🐪、溫度成函數關系(xi)，而不是正比關系(xì)。過熱蒸汽的密度(dù)補償必🙇‍♀️須同時測(cè)其壓力和溫度。
1.3蒸(zheng)汽流量計量中的(de)高溫高壓問題
　　高(gāo)溫高壓是蒸汽計(ji)量又一顯著特點(diǎn)，它造成大多數🚶計(ji)量儀表難以适應(yīng),因而可供蒸汽計(ji)量的儀表種類不(bú)多。例如西固🤞熱電(dian)廠輸送的過熱蒸(zhēng)汽，5.0MPa高達👄450℃以上。使用(yong)蒸汽計量儀表首(shou)先要考慮耐高溫(wēn)、高壓，而且要求有(you)良好的穩定性、可(kě)靠性、密封性。
2影響(xiǎng)蒸汽流量計量的(de)主要問題
　　蒸汽的(de)計量不同于其它(tā)流體如水、空氣等(deng)介質，在實際測量(liang)中㊙️影響其正确測(cè)量的因素比較多(duō),歸結起來🐇主要有(you)以💛下五個方面。
2.1量(liang)程比不足
　　量程比(bi)是指一個流量計(jì)能确保給定的精(jīng)度和再現性的範(fan)圍内，所能測量的(de)最大流量和最小(xiǎo)流量之比⁉️。量程比(bi)是基于實際的流(liú)速,蒸汽系統一般(ban)的最大允許速度(du)爲35m/s。而不同的流量(liang)計允許的最低流(liu)速是不同🎯的，一般(ban)渦街流量計所能(néng)測量的最低蒸汽(qì)流速爲2.8m/s，對于量程(chéng)比不足的情況，應(ying)❓采用大量程⭐比的(de)流量計或🛀選擇多(duo)個流量🐪計并聯。當(dāng)然，也不是📐量程比(bǐ)越大越好，而是在(zai)測量精度相當的(de)前提下,保證長期(qi)穩定性和🐪可靠性(xìng)才是最重要的。
2.2.上(shàng)下遊直管段不足(zú)
　　對于傳統的渦街(jiē)或孔闆流量計,其(qí)前後安裝直管段(duàn)🌈要💃🏻求分别約爲20D和(hé)5D。如果上下遊直管(guǎn)段不足，則會導緻(zhì)流體未充💔分發展(zhan)，存在旋渦和流速(sù)分布剖面畸變。流(liu)📐速剖面⚽畸變通📱常(cháng)由管道局部阻礙(ài)(如閥門)或彎管所(suǒ)造成,而旋渦普遍(biàn)是由兩個或兩個(gè)以上空間(立體)彎(wān)管所引起的。上下(xià)遊直管段不足也(ye)可以通過安裝流(liu)動調整器來調整(zheng),最簡單有效的辦(bàn)法是采用🛀🏻對上下(xia)遊直管段要求較(jiào)低的流量計。
2.3蒸汽(qì)的密度補償不正(zheng)确
　　爲了正确計量(liang)蒸汽的質量流量(liang)，必須考慮蒸汽壓(yā)力和溫度的變化(hua)，即蒸汽密度補償(cháng)。首先是補償精度(dù)的差異，測溫對補(bu)🌈償精度影響較大(da)。如采用相同精度(du)等級的溫度和壓(ya)力感應💛器,測溫誤(wu)差引起的密度差(chà)異要大于測壓誤(wu)差。其次是壓力測(ce)量影響因素,在蒸(zhēng)汽壓力的測量中(zhong),由于引壓管内冷(leng)凝水的重力作用(yòng)會使 壓力變送器(qi) 測量到的壓力同(tóng)蒸汽壓力之間出(chū)現一定的差值。測(cè)⁉️壓😄誤差🔱如果不予(yǔ)以校正，則會影響(xiang)蒸汽密度的計算(suàn)，引起✊流量計量的(de)誤差。對于上述現(xian)象，可在二次表(流(liu)量計算機内)進行(háng)零點遷移。最後是(shi)溫度測量影響因(yin)素，從流量計現場(chang)使用的情況來看(kan)，溫度測量誤差除(chú)😍了測溫元件的固(gù)有誤差之外,還同(tong)安裝的不規範有(you)🤟關。
2.4蒸汽幹度的影(ying)響
　　目前,用于測量(liàng)蒸汽流量的流量(liàng)計大部分爲體積(jī)流量計,先是📞測得(dé)體積流量，然後通(tong)過蒸汽的密度計(jì)算質量流量，也就(jiù)是假定蒸汽爲完(wán)全幹燥。但是，蒸汽(qi)并非完全🐇幹燥，如(ru)🐅果不考❌慮蒸汽幹(gan)度的影響🔆，得出的(de)數🌈據會低于實際(jì)的流量。因此流量(liang)計的二次儀表(流(liú)量計算機)應該具(jù)有設置飽和蒸汽(qì)幹度♉的功能。但在(zai)實際工況下确定(dìng)蒸汽的幹度也很(hěn)困難。如果能夠改(gǎi)進蒸汽流🍉量計入(rù)口處的蒸汽品質(zhì)，則能改進蒸汽流(liu)量計的測量精度(du)。
2.5差壓傳送誤差
　　一(yī)是零點漂移。 差壓(yā)變送器 安裝到現(xiàn)場投用後，往往發(fa)現零位輸出與校(xiao)驗時的零💋位輸出(chu)不一緻。這種零位(wèi)輸出偏離稱爲靜(jing)壓誤差。二是引壓(yā)🈲管布置不合理。引(yin)壓管線應保證合(he)✔️理的坡🔅度使管💔内(nèi)可能出現的氣泡(pào)較快地升到母管(guan)内,管内出現的雜(zá)質等就可以較快(kuài)地下沉到排✍️污閥(fa)。
3如何提高蒸汽計(ji)量的準确性國
3.1對(dui)蒸汽計量儀表進(jìn)行正确選型
　　選擇(zé)蒸汽流量計量儀(yi)表，首先要考慮量(liàng)程問題。有些是冬(dong)👌季用汽量相對大(da)，而夏季用汽量相(xiang)對較小，用汽🤟量相(xiang)差過于懸殊，那麽(me)蒸汽計量儀表在(zài)保證測量正确率(lü)的前提下,蒸汽計(ji)量儀表🔞的流量範(fan)圍就難以适應。因(yin)此，要明确最小流(liu)量(不是零)及最大(da)🧡流量,在此基🌈礎上(shang)選擇符⛹🏻‍♀️合相關運(yùn)行參數的計量儀(yí)表。
3.2對蒸汽計量儀(yi)表進行正确安裝(zhuang)
對于任何計量儀(yí)表都必須安裝正(zheng)确，否則就無法🌏正(zheng)常🈲工作。正确安裝(zhuang)蒸汽計量儀表，必(bi)須做到五點。
①在所(suǒ)要安裝計量儀表(biǎo)的前後必須留有(you)足夠長的直管段(duan)。
②蒸汽計量儀表不(bú)能安裝在整套管(guan)路最低處。
③必須高(gāo)度重視冷凝器的(de)安裝:兩個冷凝器(qi)必須處于同一水(shui)🍉平上,冷凝器的作(zuò)用是使導壓管中(zhōng)被測蒸汽冷凝;并(bìng)使正、負導壓☎️管中(zhong)的冷凝液面有相(xiàng)等高度;還必須保(bǎo)持長期穩定;還要(yào)充分⭐考慮維護、拆(chai)換、吹掃便利。
④導壓(ya)管長度最好在16m以(yi)内，内徑最好選用(yòng)中10mm~016mm有防堵塞爲㊙️好(hao)。導壓管全程保溫(wen)并确保正、負管處(chu)于同等溫度以免(mian)密度變化🙇‍♀️引起誤(wù)差。
⑤裝測溫元件地(di)方最好在節流件(jiàn)下遊側10D以外處,在(zài)管🍓道或正壓管上(shang)取壓時，如壓力變(biàn)送器裝在節流裝(zhuang)置💔下方，必須⭐對壓(ya)力變📞送器的管路(lù)液柱值進行✔️修正(zheng)，以提高計量正确(què)💋率。
4蒸汽流量計在(zài)企業實際應用中(zhong)出現的問題我公(gōng)司
　　 蒸汽流量計量(liàng)主要是以差壓式(shi)流量計占多數，如(ru): 孔闆流量計 、 威力(lì)巴流量計 、文丘裏(lǐ)流量計等。在實際(ji)應用中,發現我公(gōng)司接西固熱電廠(chang)❄️“中壓蒸汽量差偏(pian)大，通過對供接雙(shuāng)方計量表選型✍️、安(an)裝及儀表内♌部參(cān)數設置等進行查(cha)看核實後🐉,發現我(wǒ)☁️方計量監督表📐在(zài)安裝方面存在以(yi)下問題:--是引壓管(guan)有滲漏現象;二是(shi)伴熱管溫度偏高(gao)，且距離引📞壓管太(tai)近，所🧑🏽‍🤝‍🧑🏻以.造成計量(liang)⭕誤差偏大。于⚽是對(dui)引壓管滲漏進行(háng)了密封處理,并對(dui)伴熱管的位置做(zuò)了合理性的調整(zhěng)。通過2012年幾🌈個月的(de)觀察比對,量差基(ji)本控制在允許誤(wù)差範圍之内。計量(liàng)儀表誤差比對圖(tu)、表分别見圖1、表1.
 
5對(duì)蒸汽計量儀表的(de)維護
　　蒸汽計量儀(yí)表在長期運行後(hòu),無論管道還是節(jiē)流裝置都會發生(sheng)變化，如結垢、磨損(sun)、腐蝕等;節流件是(shi)依靠結構形狀🏒及(ji)尺寸保持信号的(de)正确率,任何幾何(he)形狀尺寸的變化(hua)都會給測量帶來(lái)誤差。而測量誤差(cha)的變化并不能從(cóng)信号中覺察到,因(yīn)此必須對🔴節流件(jian)進行定期檢查;由(yóu)于儀表長期處在(zài)高溫、高壓的水蒸(zhēng)汽環境中，很容易(yì)造🈚成表件損壞、鏽(xiu)蝕、雜㊙️質阻塞等情(qing)況,因此需要經常(cháng)維護和定期檢修(xiu);引壓管線應定期(qi)檢查維護，确保無(wu)洩漏無♌堵塞,引壓(ya)管的内徑與被測(cè)流體的性質和引(yǐn)壓管總長🔆度有關(guan)。爲了避免正負壓(yā)引壓管内介質溫(wēn)度🥵不一緻,導緻密(mi)度出現差異，引起(qi)傳送失真，正負引(yǐn)壓管應盡量靠近(jin)布置。當用于室外(wài)或嚴寒地區時,引(yin)壓管中的液體可(kě)能會結冰,因此如(ru)有需要伴熱🤞保溫(wen)，應避免将伴熱管(guǎn)直接繞在引壓管(guan)上,導緻介質部分(fen)汽化，出現虛假誤(wù)差。
　　由于我們的企(qǐ)業是連續生産性(xing)質的,計量儀表的(de)維😘護💃🏻、檢修一般是(shì)與大檢修同步進(jìn)行。在公司大檢修(xiu)期間，要對孔📱闆差(chà)壓式蒸汽流量計(jì)進行檢查,特别要(yao)檢查孔闆開口的(de)圓面是🧑🏾‍🤝‍🧑🏼否鏽蝕，有(you)沒有附着髒物，要(yao)進行清洗，對鏽蝕(shí)嚴重的孔闆要❌更(geng)換。如果幾何尺寸(cun)變化不大仍可🛀🏻繼(ji)續使用,也應根據(ju)實測數據對設計(ji)數據進行修正，以(yi)💋保證測量的正确(que)。
6結束語
　　蒸汽的計(jì)量是一個困擾企(qǐ)業計量人員的難(nan)題，找到了一些規(gui)律性的東西，也爲(wei)我們解決蒸汽計(ji)量👣問題找到㊙️了一(yi)些辦法，但我們還(hai)是感覺蒸汽的計(jì)量還有許多待📞解(jie)決的難題，我們将(jiang)在以後的工作實(shi)踐中不斷總結,爲(wei)更好地解決這一(yi)問題不懈努力。

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