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標準孔板流量計測量煉廠氣誤差因素分析
[摘要]對測量含C3、C4組分的煉廠氣的孔板流量計的儀表管路、變送器等系統(tǒng)等產(chǎn)生測量誤差的原因進行了分析和處理，解決了儀表測量失準的問題，取得了良好的效果。

某煉油廠輕烴裝置采用孔板流量計測量含C3、C4組分的煉廠氣流量，自投入使用以來，經(jīng)常出現(xiàn)儀表測量失準，給工藝操作帶來許多不利影響。同時，該裝置還采用孔板流量計作為上下游裝置的生產(chǎn)計量，儀表故障也影響了計量的準確性。我們結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對現(xiàn)場測量儀表管路、變送器等系統(tǒng)等產(chǎn)生測量誤差的原因進行了分析和處理。

1孔板流量計測量原理

當流體流經(jīng)管道中的孔板時，流束將在孔板處形成局部收縮，流速增加、靜壓力降低，在孔板前后產(chǎn)生微小的靜壓力差(稱為差壓)。流體的流速增快，孔板前后產(chǎn)生的差壓相應增大，從而可以通過測量差壓來間接測量介質(zhì)流量的大小。

流量測量系統(tǒng)原理如圖1所示。

2產(chǎn)生測量誤差的原因分析和解決措施

2.1差壓變送器原因

差壓變送器是指能將差壓值變換成4~20mA標準模擬信號輸出至流量管理器或工業(yè)控制機的儀表。很大程度上，其準確度的高與低、性能的好與壞，對流量計的測量結(jié)果影響十分大。實際工作中，由于沒有按照設計要求進行差壓變送器的選型、安裝和使用中的維護保養(yǎng)，導致流量計產(chǎn)生測量附加誤差的情況經(jīng)常發(fā)生。

(1)差壓變送器的準確度等級和量程范圍的選擇不正確，就會造成“小馬拉大車或大馬拉小車”現(xiàn)象的出現(xiàn)，進而引入測量附加誤差。

(2)差壓變送器的零位偏高(或低)，造成差壓值偏大(或小)，使計算氣量比實際氣量偏大(或小)。

(3)差壓變送器的三閥組漏氣或堵塞。高壓閥漏氣，將導致計算氣量比實際氣量偏小，低壓閥漏氣將導致計算氣量比實際氣量偏大，平衡閥內(nèi)漏將導致計算氣量比實際氣量偏小。

(4)差壓變送器和二次顯示表的重復開方，會導致測量系統(tǒng)相當大的誤差。

解決措施：

①嚴格按照設計要求進行選型、安裝。

②對差壓變送器進行回零檢查，發(fā)現(xiàn)有異常或超差情況時，及時進行校準。

③對差壓變送器進行排污驗漏檢查。

④加強變送器校驗記錄和二次表組態(tài)數(shù)據(jù)的管理，避免隨意修改儀表設定值。

2.2導壓管線引起的傳送失真

節(jié)流裝置導壓管的作用是將節(jié)流裝置所產(chǎn)生的差壓信號不失真地傳遞到差壓變送器，圖2就是原設計的儀表測量管路系統(tǒng)，從圖中可以看出，導壓管的配置存在很大問題。

(1)切斷閥設置不當引起的誤差

儀表選型設計要求導壓管路上的閥門除排污閥以外應采用與導壓管同內(nèi)徑、高密封性能的閥門。但現(xiàn)場取壓閥門卻選用針形閥，這很容易造成堵塞和凍堵。

(2)儀表無隔離器引起的誤差

隔離器的作用是利用被測介質(zhì)與隔離液(水)之間具有化學穩(wěn)定性，即被測介質(zhì)與隔離液之間無化學反應，同時被測介質(zhì)與隔離液之間互不相溶且密度有所不同，可以使被測介質(zhì)與隔離液在隔離器內(nèi)形成明顯的分界面。這樣，就能使具有腐蝕性或粘稠易結(jié)晶凝固的介質(zhì)不再進入隔離器之后的管路和變送器，既可保證所測量的孔板正負壓室的壓力傳送給變送器，又可以避免變送器的腐蝕或管路堵塞。

圖3為加裝隔離器和放空閥的儀表測量管路系統(tǒng)。由圖可以看出，由孔板的正、負壓室接出的導壓管，首先進入隔離器，從隔離器出來之后再進入變送器。

同時，隔離器的安裝應注意以下兩個方面的問題：(1)隔離器應安裝在盡量靠近流量孔板的位置，以減小孔板和隔離器之間的距離，使隔離器發(fā)揮最大作用。(2)兩個隔離器的安裝高度必須保持一致，因為被測介質(zhì)與隔離液之間存在一定的密度差異，相同的安裝高度可以避免因兩種介質(zhì)的密度不同，在高度不同時存在壓力差而造成測量的誤差。

(3)導壓管線設計不合理引起的誤差

實際現(xiàn)場儀表安裝因為滿足整齊、美觀的要求，而將儀表導壓管路設計過長，管路彎管處較多，雖然保證了導壓管線有合理的坡度，但還是容易產(chǎn)生靜、差壓信號的失真，造成測量誤差。而且當引壓管線的傳送距離大于30m時，除了分段傾斜外，還要在最高點和最低點分別加裝排氣閥和排污閥。圖2除了安裝排污閥外，在最高點無排氣閥。

解決措施：

(1)嚴格按照標準的要求進行導壓管的設計安裝。

(2)對現(xiàn)有儀表測量管路更換一次取壓閥，并增上隔離器和放空閥。

(3)對可能出現(xiàn)凝析液或環(huán)境溫度較低時，應對儀表的導壓管路進行放空、排污及蒸汽吹掃，確保導壓管暢通。

3效果

通過以上問題的分析，我們在停工檢修期間，對輕烴裝置的流量孔板測量系統(tǒng)重新進行了改造、安裝。開工至今輕烴裝置從未發(fā)生儀表測量失準現(xiàn)象。為穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)提供了可靠保證。并且極大地消除孔板流量計的計量附加誤差，使流量計的測量誤差降至最低，提高孔板流量計的測量準確性。