影響(xiang)質量流量(liang)計計量結(jie)果的因素(su) 發布時間(jian):2020-3-10 08:14:21
[摘要]質量(liang)流量計 被(bei)廣泛用于(yu)石油化工(gong)産品的貿(mao)易交接計(ji)量中,雖然(ran)質🔞量流量(liang)💋計具有相(xiang)對準确、耐(nai)用及智能(neng)化的優💰點(dian),但是在實(shi)際的應用(yong)中,仍存在(zai)不少問題(ti)。如果不能(neng)正确、适當(dang)地加以解(jie)決,将影響(xiang)質量流量(liang)計應用🍉的(de)效果。對影(ying)響質量流(liu)量計計量(liang)結果的因(yin)素(如檢🚶定(ding)、應力補償(chang)、介質氣化(hua)、應力等)進(jin)行了⛱️實驗(yan)分析,提出(chu)了質量流(liu)量計在實(shi)際應用♍中(zhong)應注意的(de)事項。 1前言(yan) 質量流量(liang)計在實際(ji)應用中會(hui)受到選型(xing)、安裝、工藝(yi)條件🐉變化(hua)、更換配件(jian)等因素的(de)影響而導(dao)緻不能準(zhun)确計量,從(cong)而産生計(ji)❓量糾紛或(huo)造成效益(yi)流失。因此(ci)⁉️,對影響㊙️質(zhi)量流量計(ji)計量結果(guo)的因素進(jin)行分析,并(bing)❌加以控制(zhi),使其滿足(zu)質量流量(liang)🚩計在生産(chan)實際工況(kuang)⭐下的計量(liang)條件,對質(zhi)量流🛀🏻量計(ji)的準确計(ji)量具有重(zhong)🌐要意義。 2實(shi)驗分析 借(jie)助企業内(nei)建立的流(liu)量檢定裝(zhuang)置和相關(guan)技術力量(liang)🔆,結⛱️合質量(liang)流量計的(de)實際應用(yong)情況,對其(qi)計量結果(guo)的影響因(yin)素開展各(ge)種相關現(xian)場試驗,評(ping)估其影響(xiang)程度,找到(dao)控制方法(fa)😄,使相關因(yin)素對計量(liang)結果的影(ying)響降到最(zui)低,以确保(bao)質量流量(liang)計的計量(liang)準确[1]。 2.1檢定(ding)[2] 檢定是保(bao)證量值溯(su)源符合計(ji)量要求的(de)首要環節(jie),根據計量(liang)👈技術法規(gui)的要求,流(liu)量計在首(shou)次投用前(qian)必須由具(ju)備資質的(de)檢定機構(gou)檢定合格(ge)才能投入(ru)使用,确保(bao)流量♉計的(de)精度符合(he)要求,保證(zheng)流量量值(zhi)統一。由于(yu)現場客觀(guan)條件的影(ying)響以及流(liu)量計在設(she)計和制造(zao)過程中的(de)工藝📞、材料(liao)和裝配可(ke)能存在的(de)問題,流量(liang)計在使用(yong)一段時期(qi)後,計量特(te)性會☀️出現(xian)變化,精度(du)等級下降(jiang),導緻不能(neng)滿足計量(liang)要求。從檢(jian)定機構多(duo)年的流量(liang)👌計檢定數(shu)據可知,有(you)的流量計(ji)在周期檢(jian)定中穩定(ding)性及重複(fu)性較好,但(dan)有的流量(liang)計在周期(qi)檢定中出(chu)現超差,需(xu)要對流量(liang)系數進行(hang)調整,使示(shi)值誤差符(fu)合要求,所(suo)以,爲了保(bao)證流量計(ji)的準💰确可(ke)靠,必須對(dui)流量計進(jin)行周期檢(jian)定。對于貿(mao)易交接的(de)🈚質量流量(liang)計,其檢定(ding)周期一般(ban)都定爲1年(nian)。 2.2壓力變化(hua) 質量流量(liang)計在工作(zuo)時,由于介(jie)質壓力的(de)變化會造(zao)成測量🏃♂️管(guan)形變,壓力(li)增大時測(ce)量管膨脹(zhang),壓力降低(di)時,測量管(guan)收縮🌏。從質(zhi)量流量計(ji)的結構原(yuan)理上看,測(ce)量管的變(bian)形,會對測(ce)量♻️結果産(chan)生誤差。爲(wei)了掌握壓(ya)力變化及(ji)壓力補償(chang)對測量結(jie)果的影響(xiang),進行了有(you)關試驗。受(shou)檢🧡定裝置(zhi)能力的限(xian)制,隻能做(zuo)0.6MPa以下的壓(ya)力補償試(shi)驗。用擴展(zhan)不确定度(du)爲0.05%的稱重(zhong)法标準裝(zhuang)置,介質爲(wei)清水,對兩(liang)種不同型(xing)号規格的(de)質量流量(liang)🥰計📞在0.45MPa和0.6MPa的(de)壓力下進(jin)行了壓力(li)補償效果(guo)👉的比對試(shi)驗[3]。 2.2.1試驗1 試(shi)驗數據見(jian)表1~3,試驗曲(qu)線圖見圖(tu)1~3。 由試驗1可(ke)知,在0.1MPa壓力(li)時,質量流(liu)量計與标(biao)準器的誤(wu)差🛀在♍-0.032%~0.042%之間(jian);在🧑🏽🤝🧑🏻0.45MPa壓力時(shi),該型号質(zhi)量流量計(ji)與标準器(qi)🈲的誤差在(zai)-0.017%~0.016%之間,進行(hang)壓力補償(chang)後,誤差在(zai)0.003%~0.038%之間;在0.6MPa壓(ya)‼️力時,該型(xing)号質量流(liu)量計與标(biao)準器的誤(wu)差在-0.018%~0.018%之間(jian),進行壓力(li)🔞補償後,誤(wu)🧑🏾🤝🧑🏼差在0.017%~0.058%之間(jian)。 2.2.2試驗2 試驗(yan)數據見表(biao)4~6,試驗曲線(xian)圖見圖4~6。 由(you)試驗2可知(zhi),在0.1MPa壓力時(shi),質量流量(liang)計與标準(zhun)器的誤差(cha)在-0.013%~0.147%之間;在(zai)0.45MPa壓力時,該(gai)型号質量(liang)流量計與(yu)标準器的(de)誤差在💋0.059%~0.120%之(zhi)間,進行壓(ya)力補償後(hou),誤差在0.082%~0.149%之(zhi)間;在0.6MPa壓力(li)時,該型号(hao)質量流量(liang)計與标準(zhun)器的🛀誤差(cha)在0.036%~0.099%之間,進(jin)行壓力補(bu)償後,誤差(cha)在0.081%~0.142%之間。 通(tong)過對兩種(zhong)不同型号(hao)規格的質(zhi)量流量計(ji)的壓力補(bu)償試驗,可(ke)知:在壓力(li)爲(0.1~0.6)MPa時,質量(liang)流量計與(yu)标準器的(de)誤差基本(ben)在±0.2%範圍内(nei),可滿足精(jing)度要求。在(zai)加上壓力(li)補償後,誤(wu)差💛整體往(wang)♋正偏差方(fang)向偏移,且(qie)壓力補償(chang)的差值🚩并(bing)非線性變(bian)化。 各種流(liu)量計的壓(ya)力補償系(xi)數并不相(xiang)同,對于補(bu)償系數較(jiao)小的📧流量(liang)計,如果使(shi)用工況壓(ya)力較小,因(yin)不進行壓(ya)力補償也(ye)能确保±0.2%的(de)精度,則可(ke)以不進行(hang)壓力補償(chang)❗。如果使用(yong)工況壓力(li)大,緻使測(ce)量結果誤(wu)差增大,則(ze)需🐆引入壓(ya)力補償。在(zai)進☎️行壓力(li)補償時, 2.3介(jie)質氣化 質(zhi)量流量計(ji)在測量某(mou)些液體介(jie)質如液态(tai)烴、汽油等(deng)時,由于這(zhe)些介質容(rong)易氣化,緻(zhi)使測量結(jie)果不準确(que),氣化嚴重(zhong)時甚至無(wu)法測量。因(yin)氣液兩相(xiang)破壞了質(zhi)量流✍️量計(ji)測量管的(de)振動平衡(heng),就要求驅(qu)動線路輸(shu)出更多的(de)能量來保(bao)持測量🈲管(guan)的正常振(zhen)動,而傳感(gan)器受本身(shen)安全的限(xian)制使供給(gei)驅動管電(dian)流的增🆚大(da)也受到限(xian)制,一旦測(ce)量管不📱能(neng)維持正常(chang)振動,質量(liang)流量計就(jiu)無法正常(chang)測量。 爲了(le)探讨質量(liang)流量計在(zai)介質出現(xian)氣化時的(de)計量💋變化(hua)情況,做了(le)一些相關(guan)的試驗。選(xuan)取清水(密(mi)度997.5kg/m3)作爲試(shi)驗流體,将(jiang)标準🏃裝置(zhi)💛的流量固(gu)定在(34~35)t/h,在被(bei)檢的質量(liang)流🌈量計的(de)🧑🏾🤝🧑🏼上遊一側(ce)注入淨化(hua)風(如圖7所(suo)示),并觀察(cha)流量🥰計顯(xian)示的傳感(gan)器驅動及(ji)介質密度(du)随注入淨(jing)化風量逐(zhu)漸增大的(de)變化情況(kuang),同時觀察(cha)被檢流量(liang)計讀數與(yu)标準器示(shi)值的差異(yi)率變化情(qing)況。 由表7和(he)圖8可知,随(sui)着注入淨(jing)化風量的(de)逐漸增大(da),流過質量(liang)流量計的(de)介質密度(du)逐漸減小(xiao),表征介質(zhi)由🧡帶氣逐(zhu)漸變爲氣(qi)液兩相,同(tong)時流量計(ji)傳感器驅(qu)動也逐漸(jian)增大,流量(liang)計讀數與(yu)标準器讀(du)數誤差增(zeng)大。當介質(zhi)密度變爲(wei)950kg/m3時🤩,傳感器(qi)驅👉動變爲(wei)50~90,流量計報(bao)警燈變爲(wei)黃燈✂️、綠燈(deng)交替出♊現(xian),流量計計(ji)✊量誤差爲(wei)負🐉偏差,達(da)到-5.690%。因🔞此,在(zai)用質量流(liu)量計計量(liang)容易氣化(hua)的介質時(shi),必☂️須嚴密(mi)關注介質(zhi)密度和傳(chuan)感器驅動(dong)的變化,加(jia)強工藝控(kong)制,防止介(jie)質氣化。 2.4應(ying)力實驗 質(zhi)量流量計(ji)如果未能(neng)規範安裝(zhuang),則容易産(chan)生應力,對(dui)⛹🏻♀️計量結果(guo)造成影響(xiang)。比如流量(liang)計與法蘭(lan)之間空隙(xi)較大,容易(yi)産生拉伸(shen)應力;或者(zhe)法蘭與流(liu)量計未📐能(neng)同心同軸(zhou),則容易造(zao)成法蘭錯(cuo)位應力。 2.4.1拉(la)伸實驗 将(jiang)質量流量(liang)計放在兩(liang)端固定好(hao)的管道上(shang),讓質量流(liu)量計兩端(duan)🐆法蘭與管(guan)道兩端法(fa)蘭有一定(ding)的距離,中(zhong)間加多塊(kuai)石棉墊,防(fang)止漏水,緊(jin)固法蘭,使(shi)質量流量(liang)計産♊生應(ying)力。通過實(shi)驗觀測💔應(ying)力對質量(liang)流量計計(ji)量結果⭕的(de)影響。具體(ti)數據見表(biao)8~9,曲線圖見(jian)圖9~10。 由(you)實驗可知(zhi),兩種型号(hao)的質量流(liu)量計,在兩(liang)端拉伸産(chan)♉生☂️應✊力時(shi),其計量結(jie)果會受到(dao)影響,尤其(qi)在低流量(liang)(12t/h和🍓6t/h)時,兩種(zhong)型号的質(zhi)量流量計(ji)的計量誤(wu)差分别爲(wei)-0.945%和-1.032%,流量增(zeng)大🌈後,質量(liang)流量計🍓的(de)計量誤差(cha)變小,但也(ye)非線性關(guan)系。 2.4.2法蘭錯(cuo)位實驗 将(jiang)質量流量(liang)計入口端(duan)的法蘭擡(tai)高,見圖11,将(jiang)質量流量(liang)計出口側(ce)法蘭壓低(di),見圖12,使質(zhi)量流量計(ji)兩端法蘭(lan)與管線兩(liang)端法蘭不(bu)同心同軸(zhou)而産生應(ying)力,觀測😘其(qi)對質量流(liu)量計計量(liang)結果的🈚影(ying)響。實驗數(shu)據見表✏️10~11,曲(qu)線圖見圖(tu)13~14。 由實驗(yan)可知,兩種(zhong)型号的質(zhi)量流量計(ji),在法蘭錯(cuo)位安裝時(shi),由于應力(li)的作用,對(dui)質量流量(liang)計的計量(liang)結果會産(chan)生影響,在(zai)較高流量(liang)(20t/h、40t/h)時計量誤(wu)差分别爲(wei)0.256%和🏃♀️0.323%,流量與(yu)質量流量(liang)計計量誤(wu)差呈非線(xian)性關系。 2.5更(geng)換核心處(chu)理器 由于(yu)質量流量(liang)計的核心(xin)處理器的(de)故障率較(jiao)高,在💋日常(chang)維護⛱️中經(jing)常是現場(chang)更換核心(xin)處理器,然(ran)後随🚶即投(tou)入使用,但(dan)是更換核(he)心處理器(qi)後,是否對(dui)質量流量(liang)計的計量(liang)誤差産生(sheng)影響呢?針(zhen)對這個問(wen)題,開💚展了(le)對核心處(chu)理器更換(huan)後的💃質量(liang)流量計計(ji)量誤差比(bi)較試驗。在(zai)多次試驗(yan)後,抽取了(le)其中三組(zu)有問題數(shu)據,見表12~13、圖(tu)15。 由(you)實驗可知(zhi),更換核心(xin)處理器可(ke)能對質量(liang)流量計計(ji)量誤差産(chan)生超±0.2%的影(ying)響,最大誤(wu)差超過4%。同(tong)時,發現越(yue)舊型号的(de)質量流量(liang)計,更換核(he)心處理器(qi)後,出現超(chao)差的幾率(lü)較大,而最(zui)‼️新型号的(de)質量流量(liang)計在更換(huan)核心處理(li)器後出現(xian)超差的幾(ji)率較小。 3質(zhi)量流量計(ji)在實際應(ying)用中應注(zhu)意的事項(xiang) 要使質量(liang)流量計在(zai)實際應用(yong)中能夠準(zhun)确計量,需(xu)要注意的(de)事項有很(hen)多,結合前(qian)文實際應(ying)用經驗,對(dui)🔴質量流量(liang)💃🏻計的實際(ji)應用💔,應注(zhu)意以下方(fang)面: 3.1選型 應(ying)根據測量(liang)介質的類(lei)别特性以(yi)及實際工(gong)況條件選(xuan)擇合☁️适的(de)質量流量(liang)計。從滿足(zu)流量範圍(wei)和允許壓(ya)力👉損失角(jiao)度考慮選(xuan)擇流量計(ji)公稱直徑(jing),若流量太(tai)小,計量誤(wu)差就大;流(liu)量太大,壓(ya)損也會急(ji)劇增大。實(shi)際工況的(de)流量應在(zai)質量流量(liang)計額定流(liu)量的20%~50%小流(liu)量一般不(bu)低于流量(liang)計🤟額定流(liu)量的10%,這樣(yang)既保證🧑🏾🤝🧑🏼了(le)質量流量(liang)計🤞在小流(liu)量時的測(ce)量精度,又(you)保證了在(zai)大流量時(shi)壓損盡可(ke)能小。 3.2安裝(zhuang) 質量流量(liang)計的安裝(zhuang)要遠離電(dian)磁幹擾、安(an)裝位置應(ying)避免㊙️振動(dong)🏃以💔及避免(mian)産生應力(li)。質量流量(liang)計兩端法(fa)蘭與管線(xian)同心✍️同軸(zhou),接口🐪兩端(duan)法蘭螺絲(si)孔對齊不(bu)扭轉,法♍蘭(lan)面保持平(ping)行且預留(liu)間距準确(que)不宜過大(da)☀️。當測量液(ye)⭐體時,傳感(gan)器外殼應(ying)🈚朝下安裝(zhuang),以避免空(kong)㊙️氣集聚在(zai)流量管内(nei),影響質量(liang)流量計的(de)測量精度(du)🌈;當測量液(ye)體😄漿料時(shi),傳感器應(ying)🛀采用旗式(shi)垂直安裝(zhuang),以避免顆(ke)粒聚積在(zai)流量管内(nei)。工藝介質(zhi)應由下往(wang)🏃♂️上🛀🏻流動以(yi)避免噴流(liu)空管;當測(ce)量氣體時(shi),傳感器外(wai)🏃♂️殼應朝上(shang)安裝,以避(bi)免冷凝水(shui)集聚在流(liu)量管内,影(ying)響質量流(liu)量計的🏃♂️測(ce)量精度。 3.3周(zhou)期檢定[4] 質(zhi)量流量計(ji)應周期檢(jian)定以确保(bao)量值溯源(yuan)準确,同時(shi),在工況主(zhu)量程點應(ying)趨零檢定(ding)。 3.4工藝控制(zhi) 工藝條件(jian)的變化常(chang)常對質量(liang)流量計的(de)計量結果(guo)産生較⁉️大(da)的影響,要(yao)使工藝條(tiao)件滿足質(zhi)量流量計(ji)的計量要(yao)求。關于壓(ya)♋力補償應(ying)根據實際(ji)情況進行(hang)㊙️,如對于長(zhang)輸管線成(cheng)品油計量(liang)交接使☁️用(yong)的流量計(ji)大多需要(yao)在2MPa以上壓(ya)力下運行(hang),由于超過(guo)0.6MPa以上壓力(li)🌈補償未經(jing)實驗分析(xi),因此,無論(lun)采取動态(tai)還是靜态(tai)補償,都應(ying)通過‼️反複(fu)多次與檢(jian)🈚罐或其他(ta)計量方式(shi)進行比對(dui)🥵後,作出選(xuan)擇。此外,要(yao)重點解決(jue)介質氣化(hua)問題,因爲(wei)氣化引起(qi)的誤差相(xiang)對較大,遠(yuan)遠超出允(yun)許誤差的(de)🐪範圍,所以(yi),要控制好(hao)☁️工藝保證(zheng)介質滿管(guan)🐇輸送,流量(liang)計背壓大(da)于介質飽(bao)和蒸汽壓(ya)。 3.5日常巡檢(jian)維護 通過(guo)日常巡檢(jian)維護,使質(zhi)量流量計(ji)參數設置(zhi)符合工藝(yi)狀況,如⁉️檢(jian)查傳感器(qi)驅動是否(fou)正常、零點(dian)是否✍️漂移(yi),所設置的(de)工作參數(shu)是否發生(sheng)了變化等(deng),若發現問(wen)題則應采(cai)用适當的(de)方法進行(hang)修正,确保(bao)質量流量(liang)計健康運(yun)行,準♍确計(ji)量。
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